RU2691778C1 - Test bench for asynchronous machines and their loading method - Google Patents
Test bench for asynchronous machines and their loading method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691778C1 RU2691778C1 RU2018126436A RU2018126436A RU2691778C1 RU 2691778 C1 RU2691778 C1 RU 2691778C1 RU 2018126436 A RU2018126436 A RU 2018126436A RU 2018126436 A RU2018126436 A RU 2018126436A RU 2691778 C1 RU2691778 C1 RU 2691778C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- asynchronous
- output
- machine
- stator winding
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000011068 loading method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть применено в качестве стенда для испытания асинхронных машин и способа их нагружения.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used as a test bench for asynchronous machines and their loading method.
Аналогом предлагаемого изобретения является схема испытания асинхронных электродвигателей методом их взаимной нагрузки, состоящая из двух неуправляемых выпрямителей, получающих питание от трехфазной сети, двух звеньев постоянного тока, электрически связанных между собой, входы которых соединены с выходами неуправляемых выпрямителей, двух однотипных управляемых инверторов, входы которых соединены с выходами звеньев постоянного тока, муфты, механически связывающей между собой испытуемые асинхронные двигатели, получающие питание от управляемых инверторов, содержащая систему управления, выходы которой соединены с входами управляемых инверторов, а входы которой соединены с выходами следующих устройств: двух датчиков тока, входы которых соединены с выходами управляемых инверторов, датчика скорости, соединенного с роторами испытуемых асинхронных двигателей, двух вычислителей частоты питающего напряжения, входы которых соединены с выходами управляемых инверторов, и задатчика параметров сети и испытуемых асинхронных двигателей (RU 163996 U1, 20.08.2016) [1].The analogue of the present invention is a circuit for testing asynchronous electric motors by the method of their mutual load, consisting of two uncontrolled rectifiers, powered by a three-phase network, two DC links, electrically interconnected, the inputs of which are connected to the outputs of uncontrolled rectifiers, two of the same type controlled inverters, whose inputs connected to the outputs of the DC links, clutches, mechanically interconnecting the tested induction motors, powered by controlled inverters containing a control system whose outputs are connected to the inputs of controlled inverters, and whose inputs are connected to the outputs of the following devices: two current sensors, whose inputs are connected to the outputs of controlled inverters, a speed sensor connected to the rotors of the tested asynchronous motors, two frequency calculators of the power supply voltage, the inputs of which are connected to the outputs of the controlled inverters, and the setting unit of the network parameters and the tested asynchronous motors (RU 163996 U1, 08.20.2016) [1].
Недостатком приведенного аналога является невозможность испытания под нагрузкой асинхронного двигателя при питании его от сети синусоидального напряжения. Питание испытуемого двигателя в данной схеме может осуществляться только от преобразователя частоты. Однако если испытуемый двигатель рассчитан на работу от синусоидального напряжения, такое питание приведет к искажению диагностической информации и снижению достоверности испытаний.The disadvantage of the above analog is the impossibility of testing under load of an induction motor when powered from a sinusoidal voltage network. The power of the motor under test in this circuit can only be supplied from the frequency converter. However, if the motor under test is designed to operate from a sinusoidal voltage, such power supply will distort the diagnostic information and reduce the reliability of the tests.
Другим аналогом предлагаемого изобретения является устройство испытания асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки, содержащее два одинаковых двигателя подключаемых к общей промышленной сети, и механически связанных друг с другом, при этом в него дополнительно введены преобразователь частоты и группа контакторов, установленных с возможностью подключения каждого из двигателей к промышленной сети либо напрямую, либо через преобразователь частоты, при этом механическая связь валов двигателей выполнена посредством муфты (RU 80018 U1, 20.01.2009) [2].Another analogue of the present invention is a device for testing asynchronous traction motors using the mutual load method, which contains two identical motors connected to a common industrial network and mechanically connected to each other, while additionally a frequency converter and a group of contactors installed with the ability to connect each of the motors are added to it. to the industrial network, either directly or through a frequency converter, while the mechanical coupling of the motor shafts is made by means of couplings (RU 80018 U1, 20.01.2009) [2].
Недостатками приведенного аналога являются возможность перегрузок в схеме в процессе вывода испытуемой машины на режим нагрузки и невозможность снятия механической характеристики двигателя при неизменной частоте напряжения, подаваемого на его обмотку статора от преобразователя частоты, т.к. для увеличения нагрузки испытуемого двигателя необходимо увеличивать частоту питающего его напряжения.The disadvantages of the given analogue are the possibility of overloads in the circuit in the process of outputting the tested machine to the load mode and the impossibility of removing the mechanical characteristics of the engine at a constant frequency voltage applied to its stator winding from the frequency converter, since to increase the load of the tested motor, it is necessary to increase the frequency of its supply voltage.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для испытания асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки, у которых механическая связь валов друг с другом выполнена посредством муфты, содержащее два одинаковых двигателя и группу контакторов, установленных с возможностью подключения одного из двигателей к промышленной сети напрямую, а другого двигателя - через преобразователь частоты, подключенный к той же сети, при этом в составе преобразователя частоты используется два управляемых выпрямитель-инвертора, позволяющих передавать электрическую энергию через преобразователь частоты не только от промышленной сети к асинхронному двигателю, но и в обратном направлении (RU 143348 U1, 20.07.2014) [3].The prototype of the present invention is a device for testing asynchronous motors by the method of their mutual load, in which the mechanical connection of the shafts with each other is performed by means of a coupling containing two identical motors and a group of contactors installed with the ability to connect one of the motors to the industrial network directly, and the other motor through a frequency converter connected to the same network, while the frequency converter uses two controlled rectifier-inverters, I allow their transmit electrical energy through a frequency converter, not only from an industrial network to the asynchronous motor, but in the opposite direction (RU 143 348 U1, 20.07.2014) [3].
Недостатком прототипа является возможность перегрузок в схеме в процессе вывода испытуемой машины на режим нагрузки.The disadvantage of the prototype is the possibility of overloads in the circuit in the process of moving the tested machine to the load mode.
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности стенда для испытания асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки за счет исключения возможности перегрузки в процессе нагружения испытуемой машины при обеспечении возможности испытания асинхронного двигателя под нагрузкой при питании его от сети синусоидального напряжения и возможности снятия механической характеристики двигателя при неизменной частоте питающего напряжения, подаваемого на его обмотку статора.The aim of the invention is to improve the reliability of the test bench for asynchronous motors by the method of their mutual load by eliminating the possibility of overload in the process of loading the tested machine while ensuring the possibility of testing an asynchronous motor under load when powered from a sinusoidal voltage network and the possibility of removing the mechanical characteristic of the engine at a constant frequency voltage applied to its stator winding.
Указанная цель достигается тем, что стенд для испытания асинхронных машин состоящий из муфты, механически соединяющей валы двух асинхронных машин, преобразователя частоты со звеном постоянного тока и двумя управляемыми выпрямитель-инверторами, позволяющими передавать электрическую энергию через преобразователь частоты не только от промышленной сети к асинхронному двигателю, но и в обратном направлении; силовой вход первого управляемого выпрямитель-инвертора подключен к сети, а выход к звену постоянного тока, силовой вход второго управляемого выпрямитель-инвертора подключен к тому же звену постоянного тока, а выход подключается к обмотке статора первой асинхронной машины, дополнен задатчиком параметров, контактором, вычислителем частоты питающего напряжения, системой управления, датчиком тока, датчиком частоты вращения; выходы системы управления соединены с управляющими входами управляемых выпрямитель-инверторов и управляющим входом контактора, входы системы управления соединены с выходом задатчика параметров, выходом вычислителя частоты питающего напряжения, вход которого соединен с выходом управляемого инвертора; выходом датчика тока, вход которого соединен с выходом управляемого выпрямитель-инвертора, выходом датчика частоты вращения, соединенного с валами асинхронных машин; обмотка статора второй асинхронной машины подключается к сети через контактор.This goal is achieved by the fact that the test bench for asynchronous machines consists of a coupling, mechanically connecting the shafts of two asynchronous machines, a frequency converter with a DC link and two controlled rectifier-inverters, allowing to transmit electrical energy through the frequency converter not only from the industrial network to the asynchronous motor but also in the opposite direction; The power input of the first controlled rectifier-inverter is connected to the mains, and the output to the DC link, the power input of the second controlled rectifier-inverter is connected to the same DC link, and the output is connected to the stator winding of the first asynchronous machine, supplemented by a parameter setter, a contactor, a calculator frequency of supply voltage, control system, current sensor, speed sensor; the control system outputs are connected to the control inputs of the controlled rectifier-inverters and the control input of the contactor, the control system inputs are connected to the output of the parameter setter, the output of the frequency calculator of the supply voltage, the input of which is connected to the output of the controlled inverter; the output of the current sensor, the input of which is connected to the output of the controlled rectifier-inverter, the output of the rotational speed sensor connected to the shafts of induction machines; The stator winding of the second asynchronous machine is connected to the network through a contactor.
На фиг. представлена схема, отражающая функциональные связи элементов стенда для испытания асинхронных машин и поясняющая способ их нагружения.FIG. a diagram showing the functional connections of the elements of the test bench for asynchronous machines and explaining the method of their loading is presented.
Предлагаемый стенд для испытания асинхронных машин состоит из задатчика параметров 3, системы управления 4, контактора 5, вычислителя частоты напряжения 6, датчика тока 7, датчика частоты вращения 11, асинхронного двигателя 12, муфты 8, соединяющей валы асинхронных машин 9 и 10, подключенного к сети 1 преобразователя частоты 2, состоящего из неуправляемого выпрямителя 2.1, звена постоянного тока 2.2 и управляемого инвертора 2.3.The proposed test bench for asynchronous machines consists of a
Силовой вход первого управляемого выпрямитель-инвертора 2.1 подключен к сети 1, а выход к звену постоянного тока 2.2, силовой вход второго управляемого выпрямитель-инвертора 2.3 подключен к тому же звену постоянного тока 2.2, а выход подключается к обмотке статора первой асинхронной машины 9, выходы системы управления 4 соединены с управляющими входами управляемых выпрямитель-инверторов 2.1 и 2.3 и управляющим входом контактора 5, входы системы управления 4 соединены с выходом задатчика параметров 3, выходом вычислителя частоты питающего напряжения 6, вход которого соединен с выходом управляемого инвертора 2.3; выходом датчика тока 7, вход которого соединен с выходом управляемого выпрямитель-инвертора 2.3, выходом датчика частоты вращения 11, соединенного с валами асинхронных машин 9 и 10; обмотка статора второй асинхронной машины 10 подключается к сети через контактор 5; муфта 8 механически соединяет валы двух асинхронных машин 9 и 10.The power input of the first controlled rectifier-inverter 2.1 is connected to the
Устройство работает следующим образом. Подведенное от сети напряжение поступает на вход преобразователю частоты 2, где оно преобразуется в постоянное напряжение посредством выпрямителя 2.1, передается в звено постоянного тока 2.2 и далее инвертируется с помощью управляемого инвертора 2.3 в переменное напряжение, имеющее требуемое действующее значение и частоту, подаваемое на обмотку статора первой асинхронной машины 9.The device works as follows. The voltage supplied from the mains is fed to the input of the
Процесс нагружения асинхронного двигателя осуществляется следующим образом. Стенд начинает работу при отключенной обмотке статора второй асинхронной машины 9 от сети 1 посредством контактора 5. Оператором вводится в задатчик параметров 3 значения следующих номинальных величин асинхронного двигателя 9: тока статора I1н, частоты питающего напряжения ƒ1н, частоты вращения nн.The process of loading an induction motor is as follows. The bench starts operation when the stator winding of the second
Далее с выхода второго управляемого выпрямитель-инвертора 2.3 на обмотку статора первой асинхронной машины 9 подается переменное напряжение, с постепенным увеличением его частоты ƒ1 от нулевого значения. Скорость увеличения частоты ƒ1 задается системой управления 4 в соответствии с данными, получаемыми от датчика тока 7 и вычислителя частоты питающего напряжения 6 и введенными в задатчик параметров 3.Next, from the output of the second controlled rectifier-inverter 2.3, an alternating voltage is applied to the stator winding of the first
Датчик тока 7 позволяет осуществить обратную связь по току статора I1 асинхронной машины 9, и тем самым позволяет осуществить ее пуск с заданным значением тока I1, незначительно превышающим значение I1н. Значение частоты ƒ1 контролируется системой управления 4 с помощью вычислителя частоты питающего напряжения 6 и увеличивается до значения частоты ƒc напряжения сети 1, после чего обмотка статора второй асинхронной машины 10 подключается к сети посредством контактора 5.The
Далее снижается частота переменного напряжения ƒ1, подаваемого на первую асинхронную машину 9, что приводит к увеличению ее нагрузки в режиме генератора и нагрузки второй асинхронной машины 10 в режиме двигателя. Скорость снижения и конечное значение частоты ƒ1, задается системой управления 4 в соответствии с данными, получаемыми от датчиков тока 7 и частоты вращения 11, вычислителя частоты питающего напряжения 6 и введенными в задатчик параметров 3.Further, the frequency of the alternating voltage ƒ 1 supplied to the first
Датчик тока 7 позволяет осуществить обратную связь по току статора I1 асинхронной машины 9, и тем самым позволяет осуществить процесс ее нагружения с заданным значением тока I1, незначительно превышающим значение I1н. Датчик частоты вращения 11 позволяет системе управления 4 определить достижение частотой вращения ротора асинхронного двигателя n значения nн, что означает достижение режима работы с номинальным скольжением и номинальной нагрузкой.The
Таким образом, предложенное изобретение позволяет повысить надежность стенда для испытания асинхронных двигателей методом их взаимной нагрузки за счет исключения возможности перегрузки в процессе нагружения испытуемой машины при обеспечении возможности испытания асинхронного двигателя под нагрузкой при питании его от сети синусоидального напряжения и возможности снятия механической характеристики двигателя при неизменной частоте питающего напряжения, подаваемого на его обмотку статора.Thus, the proposed invention improves the reliability of the test bench for asynchronous motors by the method of their mutual load by eliminating the possibility of overload during the loading process of the test machine while ensuring that the asynchronous motor can be tested under load when it is powered from a sinusoidal voltage network and is able to remove the mechanical characteristic of the engine at a constant the frequency of the supply voltage supplied to its stator winding.
Источники информации:Information sources:
1. Патент на полезную модель Р. Ф. №163996, МПК G01R 31/34, 2016.1. The patent for a useful model of R.F. No. 163996, IPC G01R 31/34, 2016.
2. Патент на полезную модель Р. Ф. №80018, МПК G01R 31/04, 2009.2. The patent for utility model R.F. No. 80018, IPC G01R 31/04, 2009.
3. Патент на полезную модель Р. Ф. №143348, МПК G01R 31/00, 2014.3. The patent for a useful model of R.F. No. 143348, IPC G01R 31/00, 2014.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126436A RU2691778C1 (en) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | Test bench for asynchronous machines and their loading method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126436A RU2691778C1 (en) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | Test bench for asynchronous machines and their loading method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691778C1 true RU2691778C1 (en) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018126436A RU2691778C1 (en) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | Test bench for asynchronous machines and their loading method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691778C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113687229A (en) * | 2021-09-09 | 2021-11-23 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | Testing device and testing method for thermal test of motor with brake |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU99186U1 (en) * | 2010-06-04 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | TEST STAND FOR ASYNCHRONOUS TRACTION ELECTRIC MOTOR |
RU2433419C1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Back-to-back test method for asynchronous motors |
CN202102089U (en) * | 2011-05-17 | 2012-01-04 | 中国电力科学研究院 | Motor efficiency detection system device |
CN102967827A (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-13 | 上海电机***节能工程技术研究中心有限公司 | Energy feedback type test device for three-phase asynchronous motor |
RU143348U1 (en) * | 2014-04-02 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) | DEVICE FOR TESTING ASYNCHRONOUS MOTORS BY THE METHOD OF THEIR MUTUAL LOAD |
RU163996U1 (en) * | 2016-04-11 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | TEST DIAGRAM FOR ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTORS BY THE METHOD OF THEIR MUTUAL LOAD |
-
2018
- 2018-07-17 RU RU2018126436A patent/RU2691778C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU99186U1 (en) * | 2010-06-04 | 2010-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | TEST STAND FOR ASYNCHRONOUS TRACTION ELECTRIC MOTOR |
RU2433419C1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Back-to-back test method for asynchronous motors |
CN202102089U (en) * | 2011-05-17 | 2012-01-04 | 中国电力科学研究院 | Motor efficiency detection system device |
CN102967827A (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-13 | 上海电机***节能工程技术研究中心有限公司 | Energy feedback type test device for three-phase asynchronous motor |
RU143348U1 (en) * | 2014-04-02 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) | DEVICE FOR TESTING ASYNCHRONOUS MOTORS BY THE METHOD OF THEIR MUTUAL LOAD |
RU163996U1 (en) * | 2016-04-11 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | TEST DIAGRAM FOR ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTORS BY THE METHOD OF THEIR MUTUAL LOAD |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113687229A (en) * | 2021-09-09 | 2021-11-23 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | Testing device and testing method for thermal test of motor with brake |
CN113687229B (en) * | 2021-09-09 | 2023-08-22 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | Test device and test method for motor thermal test with brake |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU163996U1 (en) | TEST DIAGRAM FOR ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTORS BY THE METHOD OF THEIR MUTUAL LOAD | |
CN101738553B (en) | Universal testing system of frequency transformer and current transformer | |
CN110289649B (en) | Improving modulation index by smart battery | |
RU170708U1 (en) | STAND FOR TESTING ASYNCHRONOUS MOTORS AND DC MOTORS WITH PARALLEL (INDEPENDENT) EXCITATION | |
RU186188U1 (en) | Test bench for asynchronous machines | |
RU140678U1 (en) | TEST DIAGRAM FOR ASYNCHRONOUS MOTORS BY THEIR MUTUAL LOAD METHOD | |
US9645194B2 (en) | Systems and methods for testing motor drives | |
RU2691778C1 (en) | Test bench for asynchronous machines and their loading method | |
RU168633U1 (en) | STAND FOR TESTING ASYNCHRONOUS MOTORS AND DC MOTORS WITH SEQUENTIAL EXCITATION | |
RU178539U1 (en) | Test bench for asynchronous machines and DC machines with parallel (independent) excitation | |
RU143348U1 (en) | DEVICE FOR TESTING ASYNCHRONOUS MOTORS BY THE METHOD OF THEIR MUTUAL LOAD | |
RU192278U1 (en) | Asynchronous motor test bench | |
EP2899877A2 (en) | Control of electrical machines | |
RU195604U1 (en) | Stand for automated testing of an induction motor | |
RU156788U1 (en) | DEVICE FOR BENCH TESTS OF ASYNCHRONOUS TRACTION ENGINES | |
RU2712741C1 (en) | Loading method of asynchronous motor during its testing by mutual load method | |
RU2433419C1 (en) | Back-to-back test method for asynchronous motors | |
RU145998U1 (en) | TEST DIAGRAM FOR ASYNCHRONOUS MOTORS BY THEIR MUTUAL LOAD METHOD | |
CN215116550U (en) | Elevator variable frequency driver test system | |
RU178657U1 (en) | Test Scheme for Asynchronous Motors | |
RU2706449C1 (en) | Method for testing asynchronous engines by mutual load | |
RU103934U1 (en) | TEST STAND FOR HIGH-TURNING ELECTRIC MACHINES | |
RU197440U1 (en) | Mutual load test scheme of asynchronous machines | |
RU217790U1 (en) | SCHEME OF TESTING ASYNCHRONOUS MACHINES BY THE METHOD OF MUTUAL LOAD | |
RU219268U1 (en) | Stand for testing unregulated asynchronous motors by the mutual load method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200718 |