变频器负载试验的四种方法对比分析(优缺点).docx

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1、随着国内变频器技术的飞速发展，变频器生产厂家的迅速崛起，变频器的应用大户、制造厂家迫切需要变频器性能测试，优化加载设备。如何选择有效的测试机组成为一个值得研究的课题。本文通过对四种变频器负载试验方法的分析，从中看出各种方法都有优缺点。用户可根据需要选择什么样的测试方案，根据测试目的，选用不同的测试方案。滑差电机原理介绍由于以下的内容中，多用到电磁调速异步电动机，俗称滑差电机，因此，有必要对滑差电机的原理做一个简单的介绍。电磁调速异步电动机是由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成。异步电机作为原动机使用，当它旋转时带动离合器的电枢一起旋转，电气控制装置是提供滑差离合器励磁

2、线圈励磁电流的装置。图1是电磁滑差离合器结构示意图，包括电枢、磁极和励磁线圈三部分。电枢为铸钢制成的圆筒形结构，它与鼠笼式异步电动机的转轴相连接，俗称主动部分;磁极做成爪形结构，装在负载轴上，俗称从动部分。主动部分和从动部分在机械上无任何联系。当励磁线圈通过电流时产生磁场，爪形结构便形成很多对磁极。此时若电枢被鼠笼式异步电动机拖着旋转，那么它便切割磁场相互作用，产生转矩，于是从动部分的磁极便跟着主动部分电枢一起旋转，前者的转速低于后者，因为只有当电枢与磁场存在着相对运动时，电枢才能切割磁力线。磁极随电枢旋转的原理与普通异步电动机转子跟着定子绕组的旋转磁场运动的原理没有本质区别，所不同的是:异步

3、电动机的旋转磁场由定子绕组中的三相交流电产生，而电磁滑差离合器的磁场则由励磁线圈中的直流电流产生，并由于电枢旋转才起到旋转磁场的作用。图1电磁滑差离合器基本结构示意图当稳定运行时，负载转矩与离合器的电磁转矩相等。当负载一定时，励磁电流的大小决定从动部分转速的高低，励磁电流愈大，转速愈高;反之，励磁电流愈小，转速就愈低。根据这一特性，可以利用电气控制电路非常方便地调节从动部分的转速和转矩。一、单台滑差电机堵转法本方法是直接采用单台滑差电机，将滑差电机主轴输出（图1所示），通过机械与机座硬连接，此时，输出主轴的速度一直为零。通过在励磁线圈上加载直流电压来调节励磁电流的大小和输出转矩大小，从而用于调

4、节负载的大小，如图2所示。3相380VAC220VAC图2单台滑差电机堵转法示意图该方法需要用户自备一个06090v28a（最大）的直流可调电压源。如果无合适的电源，可以采用调压器加整流滤波电路来实现，如图3所示。另外，由于购买滑差电机的时候，一般附带了调速器，因此可以通过取消原滑差电机调速器中的电压闭环控制部分改制成单相SCr调压电路来实现。但是这种方法的缺点是电压输出为非线性，在起始段，输出电压变化缓慢，加载较慢，在高输出电压的时候，输出电压变化较快，负载调整比较困难。220VAC图3直流励磁电压产生电路一调压整流电路图该方法的优点是简单,成本低,适用于中小功率变频器中高速加载试验场合。由

5、于通过励磁不能够实现快速的加卸载，故不能实现动态性能的测试，也不能实现发电状态的性能测试。另外，由于低速时，滑差电机滑差头相对运行速度低，不能够实现低速加载。二、两台异步电机通过滑差电机对拖法本方法是采用一台滑差电机与另外一台异步电机同轴连接，两台电机可以通过两台变频器分别来驱动，如图4所示。图4两台异步电机通过滑差电机对拖法示意图本方法可以通过在励磁线圈上加载直流电压来调节负载大小，也可以通过调节两台电机的相对速度来调整负载大小。即可以实现反向电动运行的加载，也可以实现同相发电运行的加载。由于存在相对速度，相比以上三种单滑差电机的方案，可以实现零速或者低速的加载。缺点是由于滑差电机加载采用电

6、磁感应和滑差实现，加载响应速度慢，不能够实现快速加载，因此还不能够满足高精度、快速的性能测试。三、两个交流电机对拖法本方法是采用两台同功率的异步电机同轴连接，两台电机通过两台变频器分别来驱动，如图5所示。其中一台电机通过测试变频器驱动，另外一台电机通过具有精确转矩控制功能的闭环矢量控制变频器来驱动，如emerson的td3OOO系列产品。改变转矩的大小和方向，就可以实现作为被测电机的负载，就可以验证测试变频器的性能。B-JIJco1图5两个交流电机对拖法本方法可以实现反向电动运行的加载，也可以实现同相发电运行的加载。由于为闭环转矩控制，可以实现零速、低速和高速的高转矩高精度的加载。由于电机连接

7、为机械硬连接，异步电机的转矩响应相比滑差电机较快，加载响应速度较快，可以满足大多数场合的测试要求，但是对于高精度、快速的性能测试还不能够完全满足。四、交直流机组对拖法本方法是采用一台直流电机和另外一台异步电机同轴连接，如图6所示。其中异步交流电机通过被测变频器来驱动，直流电机通过一台可以四象限运行的直流调速器来驱动。直流电机通过精确的转矩控制，改变测试转矩的大小和方向，就可以实现被测电机的负载任意变化，就可以验证测试变频器的性能。图6交直流机组对拖法本方法可以实现反向电动运行的加载，也可以实现同相发电运行的加载。由于为直流电机闭环转矩控制，可以实现零速、低速和高速的高转矩高精度的加载。由于电机

8、连接为机械硬连接，直流电机的转矩响应快，加载响应速度就快，基本可以满足绝大多数场合的测试要求，是目前最理想的测试方法。7结束语通过对以上四种变频器负载试验方法的分析，可以看出各种方法都有优缺点。至于用户需要选择什么样的测试方案，需要根据测试目的，选用不同的测试方案。需要强调的一点是，如果用户在以上4、5、6节描述的机组中间，加入转矩传感器，就可以精确知道电机的输出转矩。附常用的变频器检测方法静态测试和动态测试变频器是一种电力调节装置，可以实现对电动机的调速和节能。在使用变频器时，经常需要对其进行检测，以确保其正常工作。常用的变频器检测方法主要包括静态测试和动态测试。1 .静态测试静态测试是指在

9、变频器停机状态下进行的测试。以下是常用的静态测试方法：1.1 输入电压和电流测试：通过使用示波器、电压表和电流表等仪器，测量变频器输入端的电压和电流。检查输入电压和电流是否符合要求，并确保其稳定和平稳。1.2 输出电压和电流测试：使用示波器、电压表和电流表等仪器，测量变频器输出端的电压和电流。检查输出电压和电流是否正确，并确保其稳定和平稳。1.3 绝缘测试：使用绝缘电阻测试仪，对变频器的绝缘电阻进行测试。绝缘电阻测试用于评估设备的绝缘性能，以确保安全操作。1.4 散热测试：检查变频器的散热效果。使用温度计和热像仪等仪器，测量变频器的温度，确保其在安全范围内工作。2 .动态测试动态测试是指在变频

10、器运行状态下进行的测试。以下是常用的动态测试方法：2.1 负载试验：通过给变频器加载一定的负载，观察并测试变频器在负载变化时的工作状况。检查负载变化时变频器的输出电压和电流是否稳定，并确保其能够适应负载变化。2.2 调速试验：通过改变变频器的设定频率，观察并测试变频器的输出频率和电机的转速。检查变频器是否能够准确控制电机的转速，并确保其满足要求的调速范围和精度。2.3 过载试验：给变频器加载大于额定负载的电机，观察并测试变频器在过载情况下的工作状况。检查变频器是否能够正常工作且保持稳定。2.4 故障响应试验：通过模拟电网故障，如断电、瞬时过电压等，观察并测试变频器的故障响应能力。检查变频器是否

11、能够及时响应并保护电机。总结装频器的静态测试和动态测试是确保其正常工作的重要手段。静态测试主要包括输入电压和电流测试、输出电压和电流测试、绝缘测试和散热测试等；动态测试主要包括负载试验、调速试验、过载试验和故障响应试验等。通过这些测试,可以全面评估变频器的工作性能，并及时发现问题并进行修复，从而确保变频器和电机的安全和可靠运行。变频器的空载试验目的在变频器的输出端(u,v,w)接上电动机，但电动机与负载脱开，然后进行带电动机空载试验。试验目的是：1、检查电动机转向（或正反转）是否正确。2、检查电动机运行是否平稳，有无异常声响和振动。3、检查电动机起动、停止、电动、力R减速等是否平稳。4、观察变

12、频器运行是否有异常情况，尤其是风机运行及发热情况。一、操作步骤1、将变频器的输入端R、S、T接电源，输出端U、V、W接电动机，电动机不带负载。2、送电前检查元器件之间的电缆连接是否牢靠、控制线路接头是否松动、电动机电缆连接是否牢靠。送电之后，先检测三相电源是否缺相，电源是否稳定。3、合上电源听变频器的声音、看变频器操作板显示是否异常，发现异常现象断开电源。4、设置电动机的功率、极数、变频器的工作电流、容量和功率，根据系统的工作状况要求选择设定功率和过载保护值。5、设定变频器的最大输出频率、基本频率,设置转矩特性、加速时间、减速时间。6、设置变频器的操作模式，按运行键、停止键，观察电动机能否正常

13、启动、停止。7、观察热保护继电器的出厂值，观察过载保护的设定值。8、将频率设置在“0”位，合上电源后微微提升工作频率，观察电动机启转情况及旋转方向。9、将频率上升至额定频率，让电动机运行一段时间。如果电动机运行正常,再选择三个常用的工作频率，使电动机在这三个频率下各运行一段时间。10、将给定频率信号突降至“0”（或按停止按钮），观察电动机的制动情况。11、观察风扇运行情况。12、调试完毕，切断所有电源。二、技术要求1、变频器输入端与输出端不能接反，电动机不能带负载。2、送电前检查各连接处，保证连接牢固，测量电源电压应无缺相、三相电压平衡。3、合上电源开关时变频器声音应无异常，发现异常应及时切断电源。4、设定参数应正确、无遗漏。5、所有接点应牢固、不露铜、不压绝缘层。6、观察基本操作电动机启转情况及旋转方向是否正确。7、观察在各频点有无异常振动、声音不正常现象，若有异常现象使用变频器跳频功能。8、按设定的程序从头到尾调试一遍，并分步确定。三、注意事项1、确认各部接线、接点牢固。2、送电前测量电源电压应平衡、无缺相。3、调试时不得漏相。4、避免仪表挡位选择错误造成仪器仪表损坏。5、停、送电时必须戴线手套。