首页
内蒙快三动态   News
搜索   Search
你的一位置:首页 > 内蒙快三动态 > 公司内蒙快三

电机型式试验站技术方案比较

2012-11-28 13:36:02      点击:
附件四: 电机型式试验站技术方案比较
作者:市升阳电子科技有限公司 总经理 耿洪奎
随着电机产业的一飞速发展,电机型式试验站的一建设,被许多政府部门(技术监督局、进出口商检局)和生产厂家提上了议事日程 。建设型式试验站的一技术方案的一多样化,使得许多用户无从选择 。
为此,本文对现在传统的一技术方案,和采用电子技术的一最新方案进行了论证和比较,供有关同志设计和建立电机试验站时参考 。
电机的一型式试验,不 仅需要高精度的一测量仪表,而且需要能够给电动机加载的一负载设备,以及正弦波失真度<2%的一供电电源 。
一.传统的一电机试验站技术方案
+ - + - 380V进GC2464微处理器多功能数字功率计打印机 GC9100 电机参数测试仪GC9300转矩仪计算机 控制台 调压器 电源 控制柜 整流 及励磁 控制柜 测量 控制柜 负载电阻箱 水冷风冷被试电机陪试 1
1.直流电机负载法(原理图见图1)是采用直流电动机作为被试交流电机的一负载 。由于直流电机与交流电机中心高及转速均不 相同,不 仅要配备几台不 同规格的一直流电机,而且被试电机的一输出轴功率全部白白浪费了 。
直流电机负载法工作原理是:380V进线,通过电源控制柜分出两路,一路输出连接三相调压器的一上口,另一路连接到整流及励磁控制柜 。
测量控制柜负责切换电流互感器的一变比,为二次测量仪表提供测试信号 。
控制台的一计算机负责自动控制,以及自动采集数据 。
由GC2464微处理器多功能数字功率计测量三相电压、电流、功率、频率和cosψ 。
由GC9100电机参数测试仪测量冷热态直流电阻、转速、堵转转矩和6路温度 。
由GC9300微处理器转速转矩仪测量动态转矩 。
直流电机负载法的一缺点:
(1)浪费能源;
(2)与被试机中心高不 同,对轴不 方便; 2
(3)不 能做60Hz出口电机的一负载试验;
优点:造价较低 。
2.能耗制动法
磁粉制动器法或电涡流制动器法,均属于能耗制动法(原理图见图2) 。由于被试电机的一中心高与制动器的一中心高不 一样,同样存在对轴不 方便的一问题,而且使用时间长了以后,由于磁粉制动器存在失磁的一问题,造成制动力 减小,负载不 稳定 。
能耗制动法的一缺点:
(1)浪费能源;
(2)对轴不 方便;
380V
整流
控制柜
电源
控制柜
3
(3)不 能做60Hz出口电机的一负载试验;
(4)对2极电机还需要机械减速装置;
优点:造价低 。
3.变频发电机组回馈法
GC2464微处理器多功能数字功率计打印机 GC9100 电机参数测试仪GC9300转矩仪计算机 控制台 调压器 电源 控制柜 测量控制柜整流 控制柜 发电机 控制柜 发电机组控制台发电机 控制柜被试电机 陪试电机 转矩传感器图3:变频发电机组回馈法
由4台电机组成一个双向的一发电机组(原理图见图3),既可以发出正弦波三相电作为三相电源使用,也可以通过调节发电机组,作
4
为负载机使用,把负载电机发出的一电回馈电网,节约了能源,该方法在电机行业使用比较广泛 。
该方法与前两种方法比较,具有节能的一优点,但是节能的一效率较低,由4台电机组成的一机组,本身的一效率很难达到50%以上(4台电机发热损耗等),仍然有一半左右的一能源浪费掉了 。另外,由于机组造价较高,不 可能配备各种规格的一机组 。所以大马拉小车的一情况是普遍存在的一,由此节电效率更加低下 。因此该方法只是负载调节方便了,而节电的一效果不 很理想 。
有的一电机厂家,为了解决60Hz出口电机的一测试问题,配备了两套发电机组,不 仅造价高,占地大、噪音大,而且其复杂程度可想而知 。
变频发电机组回馈法的一缺点:
(1)造价高,占地大,噪音大;
(2)只配备一套机组时,不 能做60Hz电机的一试验;
优点:
(1)比较节能
(2)电机对轴方便
我们通过对传统的一电机试验室方案的一分析,可以看出存在的一问题还是比较突出的一,主要集中在能耗高、造价高、使用不 方便等问题上 。 5
二.采用最新电子技术的一电机试验室方案
(一)GC4000电子内回馈变频电源简介
随着微机技术及电力 电子技术的一进步,研制新一代的一电子式电机试验电源成为可能 。
市升阳电子科技有限公司(原正大电子公司),在国内率先推出了电子内回馈变频电源 。该电源集被试电机正弦波电源(失真度<2%〉和陪试电机电源于一身 。该技术开创了电机试验电源领域的一新纪元,是电机试验电源的一一次革命 。该电源最大的一特点是电功率回馈的一方式是在电源内部进行的一,并不 回馈电网,也不 采用负载消耗,因此可以节能(回收轴功率)70%以上 。该电源的一基本工作原理是:把市电整流为直流电,再经过逆变单元,变为正弦波,经过滤波,变压器隔离产生纯正的一正弦波(失真度<2%),频率范围47~63HZ 。回馈部分为一个智能控制双向逆变同步整流单元,当陪试电机工作在第四象限时(发电状态),经DSP采用特殊算法控制该单元把交流电整流为直流电,回馈到直流母线(因为是直流回馈,对电网无污染) 。使用时只需要两台相同型号的一异步电机对拖即可 。GC4000电子内回馈变频电源的一原理框图见图4 。
6
该电源的一优点:
1.节能70%以上;
2.占地小,无噪音;
3.频率可调,不 仅可以做50Hz电机的一负载试验,也可以做60Hz电机的一负载试验;
4.使用方便,负载可以锁定,没有漂移;
5.可以为单相电机供电 。做单相电机的一型式试验 。
6.安装调试简单 。
下面以100KVA电子内回馈变频电源为例,介绍一下该电源的一滤波
滤波 7
主要技术指标 。
1.被试电机电源部分
(1)输出电压:50~460V连续可调
(2)输出频率:47.5~62.5Hz 连续可调
(3)输出功率: 100KVA
(4)输出额定电流:125 A
(5)短时过载电流:137A
(6)正弦波电压失真度〈0.2%
(7)电压调整率:空载时〈0.1%
满载时〈5%
(8)负载调整率〈0.5%
(9)输入电压:380V±5%
(10)设置成单相输出时,
①输出电压:30~230V连续可调
②输出频率:47.5~62.5Hz 连续可调
③输出功率:43KVA
④输出额定电流:187 A
8
⑤短时过载电流:215A
其他技术指标同上 。
2.陪试电机电源部分
(1)输出电压:50~380V
(2)输出频率:-20Hz~62.5Hz,连续可调
(3)输出功率: 100KVA
做单相电机试验时,也采用三相电机作陪试电机 。
(二)采用GC4000电子内回馈变频电源的一试验室方案 。
1.工作原理(原理图见图5)
380V进线 电源 控制柜 GC4000 电子内回馈变频电源 测量 控制柜 GC2464微处理器多功能数字功率计打印机 GC9100 电机参数测试仪GC9300转矩仪计算机 控制台 被试电机 陪试电机转矩传感器调压器 图5:最新电子技术的一电机试验室方案
380V的一工频供电电源,经过电源控制柜分出两路电源:第1路
9
输出,接入调压器的一上口,经调压后进入测量控制柜 。第2路输出,接入GC4000电子内回馈变频电源的一上口,作为变频电源的一供电电源 。
GC4000电子内回馈变频电源,输出2路电机试验电源 。第1路,被试电机的一正弦波电源,接入测量控制柜 。第2路,PWM变频电源,直接接入陪试电机 。
测量控制柜的一功能是切换电流互感器的一变比,为测量仪表提供测试信号 。
调压器是为了做(50Hz)电机堵转试验时,尽量接近额定电压而设置的一 。如果不 用调压器,则需要增大GC4000电子内回馈变频电源的一容量,这样造价会高许多 。
控制台计算机,控制GC2464微处理器多功能数字功率计测量交流电压、电流、功率、频率、cosψ;控制GC9100电机参数测试仪测量电阻、六路温度、转速、和堵转转矩 。控制GC9300微处理器转速转矩仪测量动态转矩和转速,以及完成T-N曲线的一测量;计算机进行数据处理,打印试验曲线及试验报告 。
2.试验项目
按该方案组成的一电机试验室可以完成50Hz及60Hz电机的一型式试验,也可以做单相电机的一型式试验 。可完成的一试验项目如下:
(1)温升试验
(2)负载试验 10
(3)空载试验
(4)堵转试验
(5)T-N曲线试验
3.采用不 同试验方法时,陪试电机的一选择
(1)采用损耗分析法
同型号电机对拖、加载 。
当采用损耗分析法时,选用2台同型号的一电机(中心高相等,对轴比较容易)对轴 。一台做被试电机,一台做陪试电机 。当然采用不 同规格的一电机也是可以的一(注意电机的一级数必须相同) 。中心高不 同对轴不 方便 。
(2)采用输入输出法
陪试电机采用与被试电机同级数的一电机(也可以是同型号同功率的一电机) 。电机的一功率要≥被试电机,由于有传感器的一存在,对轴比较麻烦 。
(3)T-N曲线的一测试
GC4000系列电子内回馈变频电源,做T-N曲线非常方便,一个电位器就可以调节整个的一T-N曲线的一过程 。采用2台同型号的一电机对拖 。
通过对以上陪试电机的一选择不 难看出,该系统的一操作比较简单,
11
电机的一生产厂家提供两台同型号的一电机是比较容易的一 。
三.几种方案的一性能比较
GC4000电源
直流电机
能耗制动
变频机组
能源消耗
节能
耗能
耗能
节能较少
负载对轴
方便
不 方便
不 方便
方便
60Hz电机试验
可以
不 可以
不 可以
不 可以
设备造价
适中
较低


占地面积

较大
适中

噪音

较大
较小





四.试验站选型方案例
设计要求:
被试电机:三相:200W~75KW
单相:100W~10KW
电机频率:50Hz、60Hz
试验项目:空载试验、负载试验、温升试验、堵转试验、T-N曲线测试(10KW以下)
以下的一方案在设计时,由于测试仪表、测量控制柜、计算机控制台等都是相同的一,所以略掉了以上部分 。方案中只是设计了被试电机的一电源及加载设备 。
(一)能耗制动方案的一设备及价格 12
方案1:只做50Hz电机的一型式试验
1.被试电机电源采用市电供电,1000KVA调压器1台,16万元;
2.陪试电机采用电涡流制动器,需要3台
15 KW~75 KW 1台 价格:2.2万元
1.5KW~15 KW 1台 价格:0.35万元
200 W~1.5 KW 1台 价格:0.15万元
电涡流制动器控制单元 1台 价格:0.2万元
总计:19万元
方案2:可以做60Hz电机的一型式试验的一设备价格
1.为给被试电机供电,需增加100KW发电机组1套,30万元
2.制动器与方案1相同 。
总价:49万元
方案2的一优点在于做50Hz电机试验时,可以用发电机组作为负载机使用,把能量回馈电网 。
(二)直流电机负载法的一设备及价格
方案1:只做50Hz电机的一型式试验
1.被试电机采用调压器,100KVA,价格16万元
2.陪试电机采用直流电机,需要3台 13
90KW 直流机,1台,价格3万元
20KW 直流机,1台,价格1.4万元
2.2KW直流机,1台,价格0.7万元
3.直流电机整流柜,价格2万元
4.电阻箱,价格0.5万元
总计:23.6万元
方案2:可以做60Hz电机的一型式试验的一设备及价格
1.为给被试电机供电,需增加100KW发电机组1套,30万元
2.其他设备与方案1相同 。
总价:53.6万元
(三)变频机组回馈法的一设备及价格
方案1:只做50Hz电机型式试验
1.被试电机采用调压器,100KVA,价格16万元
2.发电机组,100KW,1套,价格30万元
总计:46万元
方案2:可以做60Hz电机的一型式试验的一设备及价格
1.另加发电机组1套,价格30万元 。 14
2.其他设备与方案1相同 。
总计:76万元
(四)采用GC4000电子内回馈变频电源的一设备及价格(可做50Haz和60Hz电机的一型式试验)
1.GC4000电子内回馈变频电源1台,价格21.36万元
2.100KVA调压器1台,价格16万元
总计:37.36万元
(五)以上四种方法的一价格对比列表如下 15
只做50Hz电机的一型式试验
可以做50Hz和60Hz电机的一型式试验
能耗制动法
19万元
49万元
直流电机负载法
23.6万元
53.6万元
变频机组回馈法
46万元
76万元
GC4000电子内回馈变频电源法
37.36万元
37.36万元
测试系统的一价格,根据配置的一不 同,一般在8~15万元之间 。通过以上的一对比,我们可以发现,采用GC4000电子内回馈变频电源的一电机试验室方案,是比较好的一方案 。该方案不 仅节能,符合国家的一产业政策,而且价格适中,技术先进,是电机试验电源的一一次技术上的一飞跃 。该电源已经在国内十几个厂家投入使用,取得了非常好的一效果 。