专利名称：电机调压测试电路和测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路结构技术，尤其涉及一种电机调压测试电路和测试系统。
背景技术：
电机广泛应用于各种工业领域，为保证电机的安全运行，在电机实际应用之前通常要对电机进行各种试验测试，以检测电机的性能指标是否满足要求，其中电机堵转试验是对电机进行性能测试的一种重要试验，目前，电机堵转试验通常是采用间接测试的方法。图I为现有技术提供的对电机进行测试试验的电路结构图，如图I所示，该电路主要包括断路器K和控制开关Q，被试电机G的输入端通过依次串联的控制开关Q和断路器K连接至电网。在对被试电机G进行试验时，闭合断路器K和控制开关Q，在被试电机侧G输入端施加电网电压，启动被试电机G，采集被试电机G启动过程中的电压、电流、输出功率和温升等数据，将被试电机G启动过程中的电压、电流、输出功率和温升等参数采用相应方法折算出堵转试验的数据。由于采用上述测试方法获得的堵转试验数据，是通过对电机进行启动试验时获得的试验数据通过折算而间接获得堵转试验数据，因此，最终获得的试验数据误差较大。
实用新型内容本实用新型第一方面是提供一种电机调压测试电路，以提高对电机进行堵转试验时获得试验数据的准确性。本实用新型提供的电机调压测试电路，包括调压器，其输入端用于连接至电网，其输出端与变压器一次绕组接线端子相连，用于根据电网电压调整输出端的输出电压；变压器，其二次绕组接线端子通过第一控制开关连接至被试电机的输入端，用于将所述调压器的输出电压调整设定倍数后输出。如上所述的电机调压测试电路，其中，还包括断路器，所述断路器连接于所述调压器的输出端与所述变压器的一次绕组接线端子之间。如上所述的电机调压测试电路，其中，所述调压器的调压比值范围为大于O且小于等于I. I的数值。如上所述的电机调压测试电路，其中，还包括第二控制开关，所述第二控制开关连接于所述调压器的输出端与所述被试电机的输入端之间。本实用新型另一方面是提供一种电机调压测试系统，该测试系统包括本实用新型提供的测试电路，还包括控制单元，与所述测试电路中的调压器相连，用于根据测试方案生成调压控制信号，发送给所述调压器，以控制调节器对电网电压进行无级调整，以在输出端获得输出电压；采集单元，与被试电机相连，用于在测试过程中采集被试电机的测试数据。如上所述的电机调压测试系统，其中，所述采集单元包括电流传感器,与被试电机的输出端相连，用于米集被试电机的输出电流值；电压传感器，与被试电机的输出端相连，用于米集被试电机的输出电压值；温度传感器，设置于被试电机内部，用于采集被试电机的内部温升值；和/ 或振动传感器，与被试电机的转轴相连，用于米集被试电机转轴的振动幅值。本实用新型提供的电机调压测试电路，可作为对被试电机进行堵转测试试验的电路，以直接获得堵转时的试验数据，不需要进行试验数据的换算或者折算等，因此，可提高获得相应试验数据准确性，并且，该测试电路，通过调压器控制输出至变压器一次绕组的输入电压，然后再通过变压器的二次绕组输出电压，以作为被试电机的输入电压，可实现对被试电机输入电压的逐步调节，并且，只要相应设置变压器的变压比，可得到任何等级的被试电机的输入电压，尤其适用于对较高电压等级、大功率的电机进行测试试验，例如，作为大型风力发电机组中电机进行堵转测试试验的测试电路。
图I为现有技术提供的对电机进行测试试验的电路结构图；图2为本实用新型实施例所提供的电机调压测试电路的结构示意图；图3为本实用新型另一实施例所提供的电机调压测试电路的结构示意图；图4为本实用新型实施例所提供的电机调压测试系统的结构示意图；图5为本实用新型另一实施例所提供的电机调压测试系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种电机调压测试电路，图2为本实用新型实施例所提供的电机调压测试电路的结构示意图，如图2所示，该测试电路包括调压器Tl和变压器T2。调压器Tl，其输入端用于连接至电网，其输出端与变压器T2—次绕组接线端子相连，用于对电网电压进行无级调整，以在输出端获得输出电压。调压器又称晶闸管电力调整器，通常将其连接在电源和负载中间，配上相应的控制电路板，就可以调整加到负载上的电压，可实现对施加到负载上电压的无级调整。但是调压器对电压的调整范围有一定的范围，其输出电压与输入端电源电压的比值通常为大于O且小于等于1.1之间的任一数值，也就是调压器的调压比值范围为大于O且小于等于I. I的数值。变压器T2，其二次绕组接线端子通过第一控制开关Ql连接至被试电机G的输入端，用于将所述调压器Tl的输出电压调整设定倍数后输出。变压器是利用电磁感应原理，对输入电压和输出电压的大小进行变换的装置，变压器主要包括一次绕组和二次绕组，一次绕组用于接收电能，二次绕组用于送出电能，最后输出经过变换后的电压。[0036]变压器可实现升压或降压作用，其一次绕组接线端子与调压器的输出端相连，其二次绕组接线端子与被试电机的输入端相连，将调压器输出的电压调整(升高或降低)设定倍数后输出，该设定倍数即为一绕绕组和二次绕组的匝数比(即变压比)，可根据电网电压的等级和被试电机额定电压的等级设置变压器变压比，也就是本实施例中变压器的变压设定倍数，使变压器最后输出的电压满足对被试电机进行测试时的输入电压要求。例如，如果电网电压为10kv，被试电机为风力发电机组中所采用的电机，其额定电压的等级主要包括690v、3300v或6300v等，则变压器的变压比(即变压器的变压的设定倍数)可以为 10kV/1600V、10kV/3200V、10kV/6400V、10kV/11000V等，通过调压器对电网电压的初次调整后，相应的变压器的输出电压等级可以为550v、3300v、6600v或IIOOOv等。可设置多组变压器的二次套组接线端子，各组接线端子的变压比各不相同，每组接线端子可输出一种幅值的电压，变压器可输出多个等级的电压，对不同额定电压的被试电机进行测试时，将相应的二次绕组接线端子与被试电机输入端相连即可。本实施例中将调压器连接在作为电源的电网和作为负载的被试电机之间，用于根据电网电压调整输出端的输出电压，作为变压器一次侧的输入电压，然后通过变压器对调压器的输出电压进行再次的调整后作为被试电机的输入电压，通过调压器和变压器对电网电压的两次调整后，可输出连续变化的电压。本实施例提供的电机调压测试电路，可用于调整输出至被试电机输入端的电压，该测试电路可作为对被试电机进行堵转测试试验的电路，下面介绍采用该测试电路对被试电机进行堵转试验的过程。在对被试电机进行堵转试验时，使被试电机的转速为零，需将被试电机输入端的电压从零逐渐升高到额定电压的30 %，而被试电机的输入电流需达到额定电流的I. 6-2倍。将被试电机G转轴固定使其不转动，闭合第一控制开关Q1，然后逐步调节调压器Tl，使调压器Tl的输出端电压从零逐渐升高，也就是变压器T2—次绕组的输入电压逐渐升高，根据变压器T2的变压比可换算出变压器T2 二次绕组输出的电压，也就是被试电机G的输入端电压也逐渐升高，最终使被试电机G的输入端电压达到额定电压的30%，并且，此时，被试电机G的输入端电流也可达到额定电流的I. 6-2倍。在上述的试验过程中，可通过相应的数据采集装置采集被试电机的输出电压、电流、功率、温升和振动幅度等参数，以通过这些参数了解被试电机的性能是否符合要求。上述的调压测试电路主要用于调整最后输出的电压，以作为被试电机输入端的输入电压，对被试电机进行测试试验，该测试电路不仅可用于对被试电机进行堵转试验的电路，还可用于对被试电机进行其他的测试试验的电路，不限于本实施例所述。由上述技术方案可知，本实用新型实施例提供的电机调压测试电路可作为对被试电机进行堵转测试试验的电路，直接用于对被试电机进行堵转试验，以直接获得堵转时的试验数据，不需要进行试验数据的换算或者折算等，因此，可提高获得相应试验数据准确性，并且，该测试电路，通过调压器控制输出至变压器一次绕组的输入电压，然后再通过变压器的二次绕组输出电压，以作为被试电机的输入电压，可实现对被试电机输入电压的逐步调节，并且，只要相应设置变压器的变压比，可得到任何等级的被试电机的输入电压，尤其适用于对较高电压等级、大功率的电机进行测试试验，例如，作为大型风力发电机组中电机进行堵转测试试验的测试电路。图3为本实用新型另一实施例所提供的电机调压测试电路的结构示意图，如图3所示，该测试电路中还包括断路器K1，所述断路器Kl连接于所述调压器Tl的输出端与所述变压器T2的一次绕组接线端子之间。本实施例中，进一步的在调压器的输出端设置断路器作为保护开关，当该测试电路发生短路、过压、被试电机发生严重过载等故障时可自动切断电路，以对该测试电路和被试电机进行保护。并且，如图3所示，该电机调压测试电路，还包括第二控制开关Q2，所述第二控制开关Q2连接于所述调压器Tl的输出端与所述被试电机G的输入端之间。本实施例中，通过设置第二控制开关，可进一步的用于对被试电机进行短时升压的测试试验，下面介绍采用该测试电路对被试电机进行短时升压试验的过程。在对被试电机进行短时升压试验时，使被试电机空载，需将被试电机输入端的电压从零短时间内升高到额定电压的130%。将被试电机G空载，断开第一控制开关Ql，闭合第二控制开关Q2，此时变压器T2被短路，然后逐步调节调压器Tl，使调压器Tl的输出端电压从零短时间内升高至被试电机G额定电压的130 %，也就是被试电机G的输入端电压从零短时间内升高至其额定电压的130%。在上述的试验过程中，可通过相应的采集数据装置采集被试电机的输出电压、电流、功率、温升和振动幅度等参数，以通过这些参数了解被试电机的性能是否符合要求。本实施例中，直接通过调压器调整被试电机输入端的输入电压，不再需要变压器，即可完成对被试电机的短时升压试验，可减小整个测试电路消耗的功率，降低电能的消耗。本实用新型实施例还提供了一种电机调压测试系统，图4为本实用新型实施例所提供的电机调压测试系统的结构示意图，如图4所示，该测试系统包括本实用新型实施例提供的测试电路10,还包括控制单元11和采集单元12。控制单元11，与所述测试电路10中的调压器Tl相连，用于根据测试方案生成调压控制信号，发送给所述调压器Tl，以控制调节器Tl对电网电压进行无级调整，以在输出端获得输出电压；采集单元12，与被试电机G相连，用于在测试过程中采集被试电机G的测试数据。本实施例中，控制单元可以为可编制控制器、单片机、包含集成芯片的控制电路板或者是或者计算机等装置。控制单元可根据测试方案生成调节控制信号，该测试方案为对被试电机进行测试的试验程序，例如，可以为对被试电机进行堵转试验的试验程序，或者是对被试电机进行短时升压试验的试验程序，控制单元可根据测试方案生成调压控制信号，并将该调压控制信号发送给调压器，以控制调节器对电网电压进行无级调整，在控制器的输出端将获得输出电压，然后，再通过变压器对该输出电压进行调整。采集单元可以为各种采集装置，例如，电流传感器、电压传感器和温度传感器等，采集单元可在对被试电机测试过程中采集被试电机的测试数据，该测试数据可以包括被试电机的输出电压、电流、功率、温升和振动幅度等参数，可通过采集的这些参数可了解被试电机的性能，判断被试电机是否符合要求。[0060]本实用新型实施例提供的电机调压测试系统，通过采用本实用新型实施例提供的测试电路，可用于对被试电机进行堵转试验，直接获得堵转时的试验数据，不需要进行试验数据的换算或者折算等，因此，可提高获得相应试验数据准确性。图5为本实用新型另一实施例所提供的电机调压测试系统的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图5所示，进一步的，该测试系统中的采集单元具体包括电流传感器、电压传感器、温度传感器和/或振动传感器。电流传感器121,与被试电机G的输出端相连,用于米集被试电机G的输出电流值；电压传感器122,与被试电机G的输出端相连,用于米集被试电机G的输出电压值；温度传感器123,设置于被试电机G内部,用于米集被试电机G的内部温升值；和/ 或振动传感器124,与被试电机G的转轴相连,用于米集被试电机G转轴的振动幅值。上述只是列举采集单元所包含的具体装置，当然，还可根据所需测试数据的需要，设置其他的采集装置，例如，扭矩传感器，以在对测试过程中，采集被试电机的相关测试数据，以作为被试电机性能的参考数据。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种电机调压测试电路，其特征在于，包括调压器，其输入端用于连接至电网，其输出端与变压器一次绕组接线端子相连，用于对电网电压进行无级调整，以在输出端获得输出电压；变压器，其二次绕组接线端子通过第一控制开关连接至被试电机的输入端，用于将所述调压器的输出电压调整设定倍数后输出。
2.根据权利要求I所述的电机调压测试电路，其特征在于还包括断路器，所述断路器连接于所述调压器的输出端与所述变压器的一次绕组接线端子之间。
3.根据权利要求I或2所述的电机调压测试电路，其特征在于所述调压器的调压比值范围为大于O且小于等于I. I的数值。
4.根据权利要求I或2所述的电机调压测试电路，其特征在于还包括第二控制开关，所述第二控制开关连接于所述调压器的输出端与所述被试电机的输入端之间。
5.一种电机调压测试系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的测试电路，还包括控制单元，与所述测试电路中的调压器相连，用于根据测试方案生成调压控制信号，发送给所述调压器，以控制调节器对电网电压进行无级调整，以在输出端获得输出电压；采集单元，与被试电机相连，用于在测试过程中采集被试电机的测试数据。
6.根据权利要求5所述的电机调压测试系统，其特征在于，所述采集单元包括电流传感器，与被试电机的输出端相连，用于米集被试电机的输出电流值；电压传感器，与被试电机的输出端相连，用于米集被试电机的输出电压值；温度传感器，设置于被试电机内部，用于采集被试电机的内部温升值；和/或振动传感器，与被试电机的转轴相连，用于米集被试电机转轴的振动幅值。
专利摘要本实用新型提供一种电机调压测试电路和测试系统，该测试电路包括调压器和变压器，调压器，其输入端用于连接至电网，其输出端与变压器一次绕组接线端子相连，用于对电网电压进行无级调整，以在输出端获得输出电压；变压器，其二次绕组接线端子通过第一控制开关连接至被试电机的输入端，用于将所述调压器的输出电压调整设定倍数后输出。该测试电路，作为对被试电机进行堵转测试试验的电路，以直接获得堵转时的试验数据，不需要进行试验数据的换算或者折算等，因此，可提高获得相应试验数据准确性。
文档编号G01R31/34GK202748462SQ20122027965
公开日2013年2月20日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者方威, 李松强, 苏丽营, 宿子鹏, 马文勇 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司