矿用500kW电动机型式试验装置设计的应用研究

2016-03-12中煤科工集团重庆研究院有限公司彭红玲

电子世界 2016年21期

关键词：试验装置矿用型式

中煤科工集团重庆研究院有限公司彭红玲

中煤科工集团重庆研究院有限公司彭红玲

电动机是把电能转换成机械能的一种设备,在煤矿中得到广泛应用。本文主要从空载、负载、堵转等电动机试验的检测方法进行研究,设计出了一套电源品质高,能量反馈高、易调节、控制精度高的500kW电动机型式试验装置。

矿用;异步电动机;试验装置;变频电源

引言

电动机是实现能量转换和信号传递的电磁装置,在现代煤矿生产运行中起着极其重要的作用。目前国内电动机型式试验装置电源主要采用发电机组与变频电源两种。此外,适用于异步电动机型式试验的主要标准为GB/T 1032-2012《三相异步电动机试验方法》,这个标准用以规范电动机的型式试验电源及仪器仪表要求、检验方法等。但由于电力电子技术的飞速发展,现有的变频电源正在逐步替代发电机组电源。

本文设计的500kW电动机型式试验装置具有电源品质高,负载能量反馈高、易调节、自动化集成度高、精度高、操作简单等优点。

1.设计目标

研制一套能用于矿用500kW及以下三相异步电动机各项性能检测的专用试验装置,能完成电动机的空载试验、负载试验、堵转试验、超速试验、短时过转矩等试验性能。

2.电动机型式试验装置设计方案

2.1 电动机型式试验装置的设计原理

该试验装置采用的是低压变频数字电源(690V)作为试验电源,数字电源采用了最新的"三电平+载波移相"的技术来大幅度提升电源的品质,使得变频数字电源完全满足并超过国家标准"GB/T 1032-2012 第4.2条"试验电源 "中的要求。被试机和陪试机的电源之间通过直流母线回馈的模式进行试验以达到节能的目的。

2.2 电动机型式试验装置的技术方案

该试验装置针对不同电压等级的电动机采用不同的试验技术方案,其方案介绍如下:

220V、380V电机试验:试验电源整流变压器设计为两档输入,选择低档位输入,降低数字电源直流母线电压,电源输出波形完全满足220、380V电机试验试验,电源1BP、2BP直接输出分别给被试及陪试电机供电(合开关4KM1、4KM4),经测试系统1～2KC进行试验,堵转试验可根据被试电机堵转电流选择单台电源或两台电源并联进行试验。当被试380V电机试验大于275KW时,380V电机试验经过变压器(变压器三组副边绕组并联)进行试验。

690V电机试验:试验电源整流变压器选择高档位输入,抬高数字电源直流母线电压,试验电源1BP、2BP直接输出分别给被试及陪试电机供电(合开关4KM1、4KM4),经测试系统1～2KC进行试验,堵转试验可根据被试电机堵转电流选择单台电源或两台电源并联进行试验。

1140V电机试验:试验电源1BP、2BP经升压变压器(变压器三组副边绕组串联)输出分别给被试及陪试电机供电(合开关4KM2、4KM3),经测试系统1～2KC进行试验,堵转试验可根据被试电机堵转电流选择单台电源或两台电源并联进行试验。

2.3 该装置完成试验项目

该装置能完快速完成一整套电动机型式试验项目测试,其试验操作如下:

绝缘电阻的测定、冷态直流电阻的测定、空载试验、堵转试验、低频堵转试验:负载试验、效率的确定、温升试验包括:直接负载法:对拖法(自动完成)、等效负载法、降低电压负载法、降低电流负载法、定子叠频法(自动完成)、最大转矩的测定(自动完成) 、最小转矩的测定(自动完成)、T-N曲线的测定(自动完成,以数字电源输出最大电流为限)包括:正向、反向曲线。加载时,最低转速应<2%Ne。过转矩试验(自动完成,以数字电源输出最大电流为限)超速试验(自动完成)耐压试验(买方自备耐压设备,人工完成,手动输入)、短时升高电压试验:(自动完成)。