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同步电机试验台测试系统解决方案

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  • 发布时间:2014/6/27 15:33:04
  • 作者:hb_yinhe

  同步电机试验台是一套完整的可满足的型式试验及出厂试验的需要的电机试验系统,其包括被试电源、陪试电源、被试电机、陪试电机以及励磁系统等构成,被试电机通过被试变频器获取电能,陪试电机发出电能经过陪试变频器回馈到电网,可大幅节约试验用电。

同步电机试验台引用标准及试验项目

1同步电机试验台引用标准

  GB755-2000/IEC60034-1 1996-1:2004    《旋转电机 额定和性能》
  GB/T 755.2-2003/IEC 60034-2: 1972     《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和功率的试验方法》
  GB/T1029-2005                            《三相同步电机试验方法》
  GB/T 1032-2005                           《三相异步电动机 试验方法》
  GB/T13958-2008             《无直流励磁绕组同步电动机试验方法》
  IEEESTD112:2004             《多相感应电动机和发电机试验方法》

2同步电机试验台试验项目

  绝缘电阻的测定
  绕组冷却状态下直流电阻测定
  空载特性及空载损耗试验
  1.3Un过电压试验
  启动电流及启动转矩试验
  牵入转矩参数的测定
  温升试验
  轴电压测试
  超速试验
  振动试验
  工频耐电压试验
  噪声的测定
  稳态短路特性试验
  三相突然短路
  杂散耗试验
  参数的测定

同步电机试验台需求分析

1主电量测试指标要求分析

  本案中同步电机试验台需要测量的电量有被试电源侧和陪试电源侧的电量测量(包括电压,电流,功率、功率因数等),电机轴输出功率的测量(由扭矩转速传感器获取T、N,计算Pm),电机励磁系统的测量。
为了准确计算整个同步电机的效率和整体系统效率,系统的系统的输入电量、输出电量、轴功率以及励磁测量必须同步测量。并且测试系统至少具备0.2级以上的系统整体测量精度,且可溯源,要求测试系统具备具备较高的数据采样率和高通讯速率,具有开放的接口,支持上位机对测试系统获取的高速瞬态数据进行各种分析处理。

2主电量测试要求归纳

序号 参量名称 幅值范围 基波频率范围
变频输入测量
三相电压 0~10000V 0.1~150Hz
三相电流 0~2200A 0.1~150Hz
变频输出测量
三相电压 0~10000V 0.1~150Hz
三相电流 0~2200A 0.1~150Hz

同步电机试验台测试系统构成原理图

  同步电动机试验台采用同型号、同规格两台同步电动机以对拖的方式进行负载温升试验。SP1~SP3采用SP103252C变频功率传感器测量试验电源的输出电量,SP4~SP6采用SP103252C变频功率传感器测量陪试电源输入电量,在恒频调压方式控制被试同步机在额定频率、额定电压条件下作电动机运行,陪试变频器采用直接扭矩控制方式。使陪试电动机作发电机运行,将试验能量回馈10kV电网。变频功率传感器通过光纤传输至WP4000变频功率分析仪对应功率单元通讯接口。DM4022双通道频率测试子站和扭矩传感器用于测量被试电机的输出扭矩及转速。DM4022双通道频率测试子站接收扭矩传感器输出脉冲频率信号,将其变换为数字信号经过RS485接口输出,为了提高通讯传输的电磁兼容性,采用OPC485光纤转换器将RS485电缆传输变换为光纤传输输送至WP4000变频功率分析仪的扩展测试通讯接口。
  同步电动机励磁由同步机励磁装置经直流调理模块测试、经灭磁开关柜为同步机提供励磁,测量采用DMC300中直流测试子站。
  试验上位机通过以太网接口获取WP4000变频功率分析仪的测量结果,通过相关通讯接口与被试驱动控制器及陪试驱动控制器。可实现试验过程的自动化,可依据试验需要自动出具试验报告,依据试验判据给出合格判定。
同步发电机试验台测试原理图
同步发电机试验台系统构成原理图

同步电机试验台系统测试设备选型

序号 设备名称 用途 技术参数 数量
1 SP103252C 变频器输入输出电量测量 10000V/2500A 6
2 WP4000-6功率分析仪 变频器输入输出电量测量 6功率通道 1
3 DM4022 同步电机机械功率测量 0.1~50KHz 1
4 动态扭矩传感器 同步电机扭矩转速测量 0.2%F.S 1
5 DM4101 励磁电量测试 电压准确测量范围:3V~750V 电流准确测量范围:1mV~250mV 1
6 DH2000-4数字主机 励磁电量测试;同步电机机械功率测量 4通道 1

同步电机试验台测试系统特点简述

  同步电机试验台测试系统采用的是WP4000变频功率分析仪和DMC300分布式测控系统,其特点参考WP4000变频功率分析仪的特点DMC300分布式测控系统