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同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)解決方案

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  • 發(fā)布時(shí)間:2014/6/27 15:33:04
  • 作者:hb_yinhe

  同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)是一套完整的可滿足的型式試驗(yàn)及出廠試驗(yàn)的需要的電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng),其包括被試電源、陪試電源、被試電機(jī)、陪試電機(jī)以及勵(lì)磁系統(tǒng)等構(gòu)成,被試電機(jī)通過被試變頻器獲取電能,陪試電機(jī)發(fā)出電能經(jīng)過陪試變頻器回饋到電網(wǎng),可大幅節(jié)約試驗(yàn)用電。

同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)引用標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)項(xiàng)目

1同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)引用標(biāo)準(zhǔn)

  GB755-2000/IEC60034-1 1996-1:2004    《旋轉(zhuǎn)電機(jī) 額定和性能》
  GB/T 755.2-2003/IEC 60034-2: 1972     《旋轉(zhuǎn)電機(jī)(牽引電機(jī)除外)確定損耗和功率的試驗(yàn)方法》
  GB/T1029-2005                            《三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法》
  GB/T 1032-2005                           《三相異步電動(dòng)機(jī) 試驗(yàn)方法》
  GB/T13958-2008             《無直流勵(lì)磁繞組同步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》
  IEEESTD112:2004             《多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)試驗(yàn)方法》

2同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)項(xiàng)目

  絕緣電阻的測(cè)定
  繞組冷卻狀態(tài)下直流電阻測(cè)定
  空載特性及空載損耗試驗(yàn)
  1.3Un過電壓試驗(yàn)
  啟動(dòng)電流及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)
  牽入轉(zhuǎn)矩參數(shù)的測(cè)定
  溫升試驗(yàn)
  軸電壓測(cè)試
  超速試驗(yàn)
  振動(dòng)試驗(yàn)
  工頻耐電壓試驗(yàn)
  噪聲的測(cè)定
  穩(wěn)態(tài)短路特性試驗(yàn)
  三相突然短路
  雜散耗試驗(yàn)
  參數(shù)的測(cè)定

同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)需求分析

1主電量測(cè)試指標(biāo)要求分析

  本案中同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)需要測(cè)量的電量有被試電源側(cè)和陪試電源側(cè)的電量測(cè)量(包括電壓,電流,功率、功率因數(shù)等),電機(jī)軸輸出功率的測(cè)量(由扭矩轉(zhuǎn)速傳感器獲取T、N,計(jì)算Pm),電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的測(cè)量。
為了準(zhǔn)確計(jì)算整個(gè)同步電機(jī)的效率和整體系統(tǒng)效率,系統(tǒng)的系統(tǒng)的輸入電量、輸出電量、軸功率以及勵(lì)磁測(cè)量必須同步測(cè)量。并且測(cè)試系統(tǒng)至少具備0.2級(jí)以上的系統(tǒng)整體測(cè)量精度,且可溯源,要求測(cè)試系統(tǒng)具備具備較高的數(shù)據(jù)采樣率和高通訊速率,具有開放的接口,支持上位機(jī)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)獲取的高速瞬態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析處理。

2主電量測(cè)試要求歸納

序號(hào) 參量名稱 幅值范圍 基波頻率范圍
變頻輸入測(cè)量

三相電壓 0~10000V 0.1~150Hz

三相電流 0~2200A 0.1~150Hz
變頻輸出測(cè)量

三相電壓 0~10000V 0.1~150Hz

三相電流 0~2200A 0.1~150Hz

同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成原理圖

  同步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)采用同型號(hào)、同規(guī)格兩臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)以對(duì)拖的方式進(jìn)行負(fù)載溫升試驗(yàn)。SP1~SP3采用SP103252C變頻功率傳感器測(cè)量試驗(yàn)電源的輸出電量,SP4~SP6采用SP103252C變頻功率傳感器測(cè)量陪試電源輸入電量,在恒頻調(diào)壓方式控制被試同步機(jī)在額定頻率、額定電壓條件下作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,陪試變頻器采用直接扭矩控制方式。使陪試電動(dòng)機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行,將試驗(yàn)?zāi)芰炕仞?0kV電網(wǎng)。變頻功率傳感器通過光纖傳輸至WP4000變頻功率分析儀對(duì)應(yīng)功率單元通訊接口。DM4022雙通道頻率測(cè)試子站和扭矩傳感器用于測(cè)量被試電機(jī)的輸出扭矩及轉(zhuǎn)速。DM4022雙通道頻率測(cè)試子站接收扭矩傳感器輸出脈沖頻率信號(hào),將其變換為數(shù)字信號(hào)經(jīng)過RS485接口輸出,為了提高通訊傳輸?shù)碾姶偶嫒菪?,采用OPC485光纖轉(zhuǎn)換器將RS485電纜傳輸變換為光纖傳輸輸送至WP4000變頻功率分析儀的擴(kuò)展測(cè)試通訊接口。
  同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁由同步機(jī)勵(lì)磁裝置經(jīng)直流調(diào)理模塊測(cè)試、經(jīng)滅磁開關(guān)柜為同步機(jī)提供勵(lì)磁,測(cè)量采用DMC300中直流測(cè)試子站。
  試驗(yàn)上位機(jī)通過以太網(wǎng)接口獲取WP4000變頻功率分析儀的測(cè)量結(jié)果,通過相關(guān)通訊接口與被試驅(qū)動(dòng)控制器及陪試驅(qū)動(dòng)控制器??蓪?shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程的自動(dòng)化,可依據(jù)試驗(yàn)需要自動(dòng)出具試驗(yàn)報(bào)告,依據(jù)試驗(yàn)判據(jù)給出合格判定。
同步發(fā)電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試原理圖
同步發(fā)電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成原理圖

同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備選型

序號(hào) 設(shè)備名稱 用途 技術(shù)參數(shù) 數(shù)量
1 SP103252C 變頻器輸入輸出電量測(cè)量 10000V/2500A 6
2 WP4000-6功率分析儀 變頻器輸入輸出電量測(cè)量 6功率通道 1
3 DM4022 同步電機(jī)機(jī)械功率測(cè)量 0.1~50KHz 1
4 動(dòng)態(tài)扭矩傳感器 同步電機(jī)扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量 0.2%F.S 1
5 DM4101 勵(lì)磁電量測(cè)試 電壓準(zhǔn)確測(cè)量范圍:3V~750V 電流準(zhǔn)確測(cè)量范圍:1mV~250mV 1
6 DH2000-4數(shù)字主機(jī) 勵(lì)磁電量測(cè)試;同步電機(jī)機(jī)械功率測(cè)量 4通道 1

同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)特點(diǎn)簡(jiǎn)述

  同步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)采用的是WP4000變頻功率分析儀和DMC300分布式測(cè)控系統(tǒng),其特點(diǎn)參考WP4000變頻功率分析儀的特點(diǎn)DMC300分布式測(cè)控系統(tǒng)。

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