【优品课件】-采用电机对拖电能回馈法的变频器温升试验

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1、采用电机对拖电能回馈法的变频器温升试验【摘要】本文简述了根据国家标准要求的变频器温升实验依据、方案，给出一种简易节能实用的试验方法。前言：一个品质良好的变频器都应该通过产品质量认证及其完整的试验，试验类型包括型式试验(Typetest)、出厂试验、抽样试验、选择(专门)试验、验收试验、现场调试试验等。温升试验是型式试验里的很重要的一项试验，其温升值可间接反映出变频器的工艺结构及电气设计水平、多种缺陷及故障隐患等。温升的上限值过高会造成因过载、过流、环境温度增加而烧毁变频器。温升的上限值过低会带来变频器的体积过大、成本增加等不利因素。变频器的故障率随温度升高

2、而成指数上升，使用寿命随温度升高而成指数下降，环境温度升高10度，变频器使用寿命减半。所以应保证变频器的使用温度，认真考虑其散热问题。温升试验的目的在于测定变频器在额定条件下运行时，各部件的温升是否超过规定的极限温升。试验应在规定的额定电流和工作制，以及在最不利的冷却条件下进行。大功率变频器的温升试验涉及负载、能耗等问题，合理的试验方法可以达到节能、方便的要求。1、试验依据　　2002年制定的国家标准GB/T12668.2-2002《调速电气传动系统第二部分：一般要求—低压交流变频电气传动系统额定值的规定》给出了低压变频器一般额定值规定，在7.3.2“CD

3、M/BDM的标准试验”中对于温升的“试验方法”按《半导体变流器基本要求的规定》GB/T3859.1-1993的6.4.6规定执行。在7.4.2.5“电气传动系统”的专门试验中提到温升试验“在要求的最大负载下，以最低转速、基本转速和最大转速进行温升试验。温升试验进行到所有温度都稳定为止”。在GB/T3859.1-1993的“检验与实验”中6.4.6“温升试验”中给出了具体要求：温升试验的目的在于测定变流器在额定条件下运行时各部件的温升是否超过规定的极限温升。半导体器件的温升极限可以是规定点（例如外壳）的最高温升，也可以是等效结温，由制造厂决定。变流器各部位的

4、极限温升如表1所示。部件和部位极限温升（K）主电路半导体器件外壳温升和结温由产品技术条件或分类标准规定主电路半导体器件与导体的连接处裸铜：45有锡镀层：55有铜镀层：70母排（非连接处）：铜；铝35；25浪涌吸收器与主电路的电阻元件距外表面30mm处的空气：25表1：变频器各部位的极限温升在送审的《调速电气传动系统第5-1部分：安全要求：电气、热和能量》（GB12668.5.1）标准中，给出了“防触电、热和能量危险的保护”的规定“当按照设备的额定值进行试验时，设备及其组成部分所达到的温度应当不超过表15中给出的温度”。对“橡胶绝缘导线或热塑绝缘导线、用户端

5、子、母线和连接片或接线柱、绝缘系统、电容器、印制线路板”等“内部材料和部件的最大测量温度”做出了说明在电力系统DLT339-2010《低压变频调速装置技术条件》中对温升有下列要求：部件和部位材料和被覆层极限温升（K）连接于一般低压电器的母线连接处的母线紫铜、无被覆层60紫铜、镀锡65紫铜、镀银70铝、超声波镀锡箔55连接于电力半导体器件的母线连接处的母排紫铜、无被覆层45紫铜、镀锡55紫铜、镀银70铝、超声波镀锡箔352、试验方案：电机对拖电能回馈法温升试验根据试验条件、被试机功率大小可选择不同的试验方法，如小功率变频器可采用等效法温升试验（采用可调电阻、

6、可调电抗器构成的模拟负载，由于不宜调节，功耗大等缺点则很少采用）、通常采用模拟法（机组试验设备）进行温升试验、采用电机对拖交流电能回馈法，试验主电路示意图如图1所示。本方法是采用两台同功率的三相异步电机同轴连接。陪试机通过工频启动后，变频器利用速度追踪功能驱动电机跟随陪试机，变频器输出频率略高于工频，陪试机处于发电状态，消耗电能回馈电网。图1：对拖回馈法试验普传科技采用此方法进行的温升试验，线路简单，能源消耗少，测试数据可信。采用埋置检温计法将电阻检温计、热电耦或半导体热敏元件埋植于变频器内部不能触及的部位，如IGBT在散热器的固定处(至少2点)、整流桥在

7、散热器固定处等，经连接导线引到变频器外的二次仪表，通过温度仪表显示读数，从而测定温度值。在测量时应控制测量电流的大小和通电时间，以免因测量电流引起的发热而带来误差。每个检测元件应与被检测点表面紧密相贴，以有效的防止测温元件受到冷却介质的影响。试验现场如图2所示图2变频器温升试验现场实际试验时，被试变频器（220KW）驱动电机（M2，电流超过变频器额定输出电流1.2倍以上）先运行到50Hz，然后由调压器再将另一台电机(M1)减压运行（注意相位），慢慢升到工频（50Hz）。这时两台电机同频运行。测试时将变频器频率稍上调（高于50Hz，调整电流输出额定值），带动

8、M2电机运行，M2处于发电状态，能量回馈电网。用很少的能量消耗即可