变频器在试验系统中的使用

　　系统设置了磁通直流制动功能。异步机定子加直流电压后产生静止的恒定磁场，转子切割磁力线，产生制动转矩，迫使转子停止转动，电动机存储的动能变换成电能消耗于转子电路。

　　4.5电源瞬间断电时的运行

　　系统设置了电源瞬间断电运行功能。当主电网上出现意外的瞬态压降时，变频器使用正在旋转着的电动机的能量，维持直流母线的电压，防止电动机在电压瞬变时被变频器自动脱扣。

　　4.6危险速度段的设置

　　系统中设置了危险速度段，使电机避免在某一速度或某一速度范围上运行。例如，系统避开机械共振点（带），电机通过危险速度范围时，按照加速或减速积分曲线加减速。

　　4.7高精度测试系统

　　系统采用高精度的传感器和总线网络技术确保试验平台的测试精确。试验平台内置Pt100传感器辅以红外线温度探测仪，对电机进行温度测量，Pt100传感器的输出信号与上位机连接。由互感器测量得到的电压和电流传至智能仪表，经运算后与Profibus-DP总线联接。

　　变频器内置传感器，直接测量与变频器直接相连的电机的电压和电流。采样信号调制后经DSP高速运算实现闭环控制，同时数据被传至Profibus-DP总线。机械传感器包括光电编码器和转矩传感器。光电编码器与变频器直接相连，输出转速信号参与速度闭环控制，同时转速信号由变频器传至Profibus-DP总线。转矩传感器既可测量转速，亦可同时测量转矩，信号经Profibus-DP总线与上位机联接。转矩传感器的高精度一方面保证了试验测试结果的准确性，同时也保证了闭环控制系统的控制精度。光电编码器和转矩传感器的主要测量技术参数如下：（1）光电编码器每转输出脉冲数2048最高分辨率数80000响应频率150kHz（2）转矩传感器转矩示值误差范围±0.5%FS灵敏度1±0.2mV/V非线性度范围±0.25%FS回差<0.2%FS零点温漂<0.5%FS/10℃响应频率10kHz 4.8完备的人机接口和开放的通讯能力

　　系统支持Profibus-DP通信协议，满足变频传动行规要求，可与Siemens等公司的PLC进行快速数据交换。每套功率单元单独设置通讯节点，可远程控制。试验站上位机监控系统通过接口读取和设置变频器及相关设备的运行参数与报警信号，既满足了试验站的工艺要求，又增强了试验系统的可操作性。

　　5仿真与试验结果

　　基于上述电机试验系统，构造Matlab/Simulink仿真模型。限于篇幅，本文仅列出变频器轻载启动波形。图5示出电机轻载启动后加载的仿真波形；图6示出实际试验变频器轻载启动的电流波形；图7示出实际试验波形，图中的电压和电流已经过三相/两相旋转变换。由图可知，仿真波形与试验波形基本一致。电压波形为基波正弦的PWM波，电流波形正弦度好，系统转速，转矩响应迅速，稳态精度高，具有优良的动静态启动性能。

　　6结语

　　先进的高性能交流变频调速技术为电机自动试验系统的设计提供了良好的技术基础。本文利用电功率封闭技术，采用公用直流母线方式的变频器进行电机的型式试验和出厂试验。试验系统的电源机组和回馈加载机组采用变频器驱动，变频器的直流母线连接在一起，组成电功率闭环，达到较好的节能效果，实现了电能循环；且因为是直流回馈，对电网无污染。网侧有源整流提供了可控母线电压，实现了网侧高功率因数，低谐波和制动能量回馈。该试验系统在国内电机试验行业中处于技术领先地位，在工程应用中取得良好的效果，得到了电机生产厂家的肯定。

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