励磁装置电路图励磁装置就是一个斩波器，励磁装置通过检测交流辅发的幅值和频率，运算得到电压和频率的比值，并与给定的电压和频率的比值比较，经运算得到励磁装置输出励磁电流控制的占空比，从而控制开关管的导通时间来控制励磁电流。电路采用IG-BT做为主元件，在机车充电装置投入工作之前由蓄电池供电，充电装置投入工作之后，由充电装置做为机车的辅助电源供电。对交流辅发励磁装置检修设备的需求随着上述机车的推广，励磁装置生产维护维修量越来越大，对相应的测试设备提出了更高的要求。
传统的测试方法是直接用调速机组作为交流辅发励磁装置的测试设备。利用调速机组拖动交流辅助发电机运转，通过调节调速机组转速模拟柴油机转速变化来调节发电频率，通过励磁装置调节励磁电流来控制交流辅发电压，从而测试了励磁装置的性能。这种方法的缺点是设备庞大，安全性差，耗能多，调节困难，测试时间长，噪音大，费用高。大连机车研究所研制的交流辅发励磁装置试验台是用变频器和相应电子电路完全模拟交流辅发的外特性，完成励磁装置试验检测。该试验台克服用调速机组进行测试的缺点，具有方便、省时、节能、安全、费用低的优点。可以完成励磁装置整机功能试验、参数整定试验及功率负荷试验；同时完成故障诊断指示试验。方案的确定交流辅助发电机的空载特性可用一近似公式表示如下：U=KIfn式中：K为系数；If为励磁电流；n为电机转速。
当励磁电流恒定时，随着转速的升高，发电机的发电频率升高，电压升高，反之亦然；当转速（频率）恒定时，随励磁电流增大，发电机的发电电压升高，反之亦然。交流辅发励磁装置的作用是通过调节交流辅发励磁电流，保证交流辅发电压和交流辅发频率保持一定的比例。由以上的分析可知，发电机的外特性可以用可调频调压的三相电源来模拟实现。利用变频器可以调频（模拟柴油机转速变化）调压（模拟交流辅发电压变化）的特性，再辅以同步发电机特性模拟电路来完全模拟机车交流辅发。以此为核心，来开发交流辅发励磁装置试验台。硬件电路的实现试验台原理如所示。主回路输入电源通过空气开关、接触器引入到变频器；变频器输出采用LC滤波。变频器频率信号由1WR给定，电压给定信号由频率给定信号和励磁电压信号按发电机特性合成后由信号板给出。控制回路：具有2个模拟量输入，2个开关量输入，具有面板显示操作功能。
变频器的两路模拟量输入，一路作为频率给定，另一路作为输出电压给定。两路开关量输入，一路作为启动信号，一路作为停止信号。滤波电路变频器的输出是通过SPWM调制形成的，含有大量高次谐波，需要进行滤波。经过试验、调试，我们采用的是LC型滤波电路。经运行检验，效果良好。信号采集及调节电路交流辅发励磁绕组（用功率电阻负载模拟）电流通过霍尔型电流传感器变换成05V的信号提供给控制板。控制板的作用是：根据励磁电流的大小和变频器频率（即交流辅发频率）计算出变频器的输出电压，并转换为变频器的电压给定。5变频器参数整定通过变频器控制面板进行参数整定。通过电动机数据类参数设置电动机的电压、电流、功率及功率因数等；通过命令和数字类参数设置命令源和信号源；通过模拟IO类参数设置模拟量的用途；通过驱动装置的特点设置变频器的显示及上升下降时间等。6试验结论按照制作出交流辅发励磁装置试验台，当与励磁装置连接成闭环系统时，试验台可以完全模拟辅助发电机的运行。为闭环变频器输出的试验数据。闭环试验数据输出频率输出电压从可以看出，交流辅发电压和交流辅发频率基本上呈线性关系，符合机车交流辅发工作特性。上述指标完全达到试验台的设计要求。可见采用变频器作为调频调压电源辅以相应的控制回路来模拟辅助发电机的外特性完成励磁装置测试任务完全是可行的。
上一篇：研究控制空冷变频器所产生谐波方法
