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      電機試驗臺典型案例

      產品概述

      中小型電機綜合試驗臺

        中小型電機綜合試驗臺可滿足各種中小型異步電機及同步電機的型式試驗及出廠試驗的需要,被試電機種類多,電壓等級及功率覆蓋范圍寬,要求電機試驗測試系統能夠在較寬的頻率、幅值和功率因數范圍內,均可實現高精度測量。

        案例:上海電科院國家中小型電機質量監督檢驗中心中小型電機綜合試驗臺

      國家中小型電機質量監督檢驗中心中小型電機綜合試驗臺

      圖1 國家中小型電機質量監督檢驗中心中小型電機綜合試驗臺

      高效電機試驗臺

        高效電機試驗臺主要被試對象為額定功率為0.75kW~375kW,額定電壓為690V或以下的三相異步電動機。按照“GB 18613-2012 中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級”的要求,高效電機試驗臺效率試驗以測量輸入-輸出功率的損耗分析法(B法),且電參數測試系統及機械功率測試系統的測量準確度等級應優于0.2級。高效電機試驗臺測試系統精度高,且電機輸入輸出功率測量同步性好,為提高空載試驗電流及功率波動情況下的測試精度,應采用積分法測量平均功率。

        案例:國家高電壓計量站用于 “節能產品惠民工程”高壓高效電機全國范圍能效抽查的高效電機試驗臺

      工信部質檢總局電機能效提升計劃高壓電機能效計量檢測用高效電機試驗臺

      圖2 工信部質檢總局電機能效提升計劃高壓電機能效計量檢測用高效電機試驗臺

      電動汽車電機試驗臺

        電動汽車按照動力源可分為純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池汽車。電動汽車驅動電機,要求啟動、爬坡時高轉矩,高速行駛時要求低轉矩,要求變速范圍大。直流有刷電機、直流永磁無刷電機、交流異步電機、磁阻電機是目前電動汽車驅動電機的主流技術和首選機型,它們都需要一個共同的裝置:電動汽車電機驅動器。

        電動汽車電機試驗臺的被測電量為非正弦變頻電量,對主電量測試系統的要求較高,常規功率分析儀不能滿足測試要求,其主要特點是:

      1寬頻帶

        電動汽車電機驅動器輸出電參量諧波含量高,占據較寬的頻帶

      2寬調速范圍

        電動汽車電機及驅動器要求較寬的調速范圍,基波頻率范圍寬

      3多功率單元

        電動汽車電機控制器輸入為直流,輸出可能采用雙繞組形式,要求變頻功率分析儀支持7個功率單元同步測量的功能

      4動態測試

        電動汽車電機系統需要精確的力矩控制,對電機及控制器的動態性能要求遠遠高于普通工業用電機系統,動態性能試驗電壓、電流變化范圍寬,實現寬范圍高精度測量通常需要多量程轉換實現,一般功率分析儀在量程轉換過程中會造成數據丟失,WP4000變頻功率分析儀的無縫量程轉換技術可確保動態試驗過程中不丟失任意細節!

        此外,動態試驗對輸入輸出功率的同步測量要求遠遠高于穩態試驗。

        案例:東方電氣電動汽車試驗臺

      牽引電機試驗臺

      1采樣同步困難

        交流牽引電機試驗臺的牽引變流器載波頻率低,低次諧波含量大,基波頻率測量難度加大,采樣同步帶來困難,造成頻譜泄露降低測量精度。尤其是調制比較小時,這種現象更加明顯,許多功率分析儀甚至不能正確測量基波頻率,無法實現采樣同步。

      2間諧波含量較大

        理想變流器輸出不含低次諧波,不含間諧波,不含三次諧波。但是,一般而言,變流器的載波頻率固定,基波頻率變化,導致載波比不為整數,變流器輸出相鄰兩個周期的波形不同,或者說,輸出不是嚴格周期信號,當載波頻率比較大時,非整數倍的影響較小,載波比較小時,影響加大。交流牽引電機試驗臺的牽引變流器通常載波頻率較低,載波比較小,輸出波形含有較大的間諧波,給基波有效值測量帶來困難。

      3基波頻率低

        交流牽引電機試驗臺的試驗最低基波頻率達0.1Hz左右,PWM的寬頻帶和低基頻導致FFT窗口數據長度超長,一般分析儀的諧波運算能力和數據存儲容量不足,不能正確測量。

        假設交流牽引電機試驗臺的牽引變流器的載波頻率為1000Hz,變流器為電壓型,按照《GB/T22670-2008變頻器供電三相籠型感應電動機試驗方法》的規定,測試系統帶寬應不低于6000Hz,依據采樣定理,采樣頻率應不低于12000Hz。傅里葉時間窗至少為一個基波周期,約10S,傅立葉時間窗采樣點數不小于120,000。當采樣頻率為200kHz時,傅立葉時間窗采樣點數多達2,000,000點(某些諧波分析儀僅1024點)。對功率分析儀的存儲容量和運算速度均提出了很高的要求。

      4峰值因數高

        交流牽引電機試驗臺某些試驗需要在很低的基波頻率下進行,頻率降低時,牽引變流器的調制比也降低,這就導致輸出波形的峰值因數變大,低頻試驗時,峰值因數可達200以上,而一般的功率分析儀保證精度的峰值因數通常不大于6。導致測量精度大幅度降低。

        案例:獲得國家實驗室認可的南車電機檢測實驗室的牽引電機試驗臺

      教學用電機綜合試驗臺

       教學用電機綜合試驗臺一般要求能夠支持各種類型電機的試驗,對變頻功率分析儀的帶寬、幅值、頻率、功率因數等都提出了很高的要求,此外,為了方便教學和進行研究性試驗,要求電機試驗測控報表軟件具備豐富、靈活的數據展現功能和強大的數據庫及報表功能。

        案例:哈爾濱理工大學電機及其控制重點實驗室教學用電機綜合試驗臺

      哈理工電機及其控制重點實驗

      圖5 哈理工電機及其控制重點實驗室教學用電機綜合試驗臺

      海上風力發電機試驗臺


        2010年,國內第一臺5MW海山風力發電機在湘潭電機成功下線,目前,海上風力發電機的最大功率已達8MW甚至更大,電壓等級高達3kV甚至更高。功率測試系統通常采用功率分析儀外加電壓、電流傳感器的方式構建。傳感器角差指標差、角差溯源困難、傳感器與功率分析儀量程、帶寬不匹配等問題,是海上風力發電機試驗臺測試系統需要解決的關鍵技術問題。WP4000變頻功率分析儀采用大儀器技術,可直接測量15kV的變頻高壓和7kA的變頻大電流,為海上風力發電機試驗臺的準確測量提供了科學的、準確的數據支撐。

        案例:湘潭電機國家能源風力發電機研發中心的8MW海上風力發電機試驗臺

      國家能源風力發電機研發中心海上風力發電機試驗臺

      圖6 國家能源風力發電機研發中心海上風力發電機試驗臺

      雙饋異步風力發電機試驗臺

        雙饋異步風力發電機試驗臺一般需要同時測量以下測點的電參量:

        電機轉子、電機網側(電機定子)、變流器網側和電網(總電量),若按照每個測點三傳感器法測量,需要12個功率單元,至少需要兩臺功率分析儀。

        利用WP4000變頻功率分析儀的矢量運算功能和DT數字變送器的輸入通道可靈活配置的特點,銀河電氣最新推出的雙饋異步風力發電機試驗臺只需一臺6功率單元的WP4000變頻功率分析儀即可實現上述所有電參量的準確測量,既簡化了測試回路,降低了雙饋異步風力發電機試驗臺的成本,又確保了各回路的測量同步性,提高試驗結果的準確度。

        案例:蘇州電科院國家電器產品質量監督檢驗中心的3.6MW雙饋風力發電機試驗臺

      國家電器產品質量監督檢驗中心雙饋風力發電機試驗臺

      圖7 國家電器產品質量監督檢驗中心雙饋風力發電機試驗臺

      永磁直驅風力發電機試驗臺

        永磁直驅風力發電機試驗臺的主要特點之一就是基波頻率低,其額定頻率通常低于15Hz,試驗最低頻率可低至0.25Hz甚至更低,目前大多進口功率分析儀的精度指標在工頻下標稱,而30Hz以下的低頻測試精度較低。

        配置SP系列變頻功率傳感器的WP4000變頻功率分析儀在0.1Hz~400Hz范圍內,具有平坦的頻率特性,確保全頻段范圍內測試精度滿足“GB/T 25389.2-2010 風力發電機組 低速永磁同步發電機 第2部分:試驗方法”及其它相關國家標準的要求。

      金風科技永磁直驅風力發電機試驗臺

      圖8 金風科技永磁直驅風力發電機試驗臺

      艦船電力推進電機試驗臺

        艦船電力推進電機試驗臺的被試對象的最大特點就是功率大和可靠性要求高,多相感應電機可成倍減小單相電流小,降低了電機和驅動器設計難度,另外多相冗余感應電機,即便某一相出現故障,還能正常運行,提高電機可靠性。近年來,多相感應電機成了艦船電力推進系統的研究熱點。目前,十五相新型感應電機已成功應用于艦船電力推進系統。

        大功率電機及驅動器運行現場電磁環境復雜,復雜電磁環境下的高精度測量是艦船電力推進電機試驗臺需要解決的首要問題。AnyWay系列變頻功率測試系統采用前端數字化技術,在同類產品中具有最強的電磁兼容性。而其通過同步光纖實現的多機嚴格同步測量,也是常規功率分析儀的簡單的上位機同時讀數實現的同步測量所無法比擬的。

        案例:某艦船電力推進新型十五相感應電機試驗臺

      SMT標準化電機試驗臺

        銀河電氣在承建大量的形形色色的電機試驗臺過程中,沉淀了AnyWay系列變頻功率測試系統DMC300分布式測控系統系列電機試驗測控報表軟件等三大產品系列,并對電機試驗用電源進行了較深入的研究,為了響應電機能效提升計劃和推動電機產業轉型升級,銀河電氣于2013年推出了儀器化的SMT標準化電機試驗臺,其最大特點是:

        1、安裝簡單,無需現場調試,即買即用

        2、標準化設計,均攤研發投入,高性價比

      SMT標準化電機試驗臺

      圖9 SMT標準化電機試驗臺

      擴展閱讀

        產品應用:電機試驗臺測控整體解決方案
             WP4000變頻功率分析儀在三相異步電機試驗臺中的應用
             WP4000變頻功率分析儀在4x800kW變頻電機試驗臺中的應用
             WP4000變頻功率分析儀在交流牽引電動機試驗臺中的應用
             WP4000變頻功率分析儀在雙饋異步風力發電機試驗臺中的應用
             WP4000變頻功率分析儀在永磁風力發電機組試驗臺中的應用
             WP4000變頻功率分析儀應用于電動汽車電機試驗
        銀河文庫:一種可并聯解并的高效電機試驗臺
        銀河產品:SMT系列標準化電機試驗臺


      標簽:電機試驗臺
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