“新型中大功率电机试验电源系统”是株洲变流技术国家工程研究中心为满足电机试验的市场需求，组织一批最优秀科研人员经过为时一年多的刻苦攻关才研制成功的一代全新电机试验电源系统。该电源系统具有环保、节能、多用途、操作方便等优点，是目前国内最大的采用变频电源技术的电机试验电源系统，输出功率达5000kW，达到国际上同类电机试验系统的先进水平。 该电机试验电源系统用途广，可以进行直流电机、普通交流异步电机、同步电机、变频电机等各种电机的出厂试验和型式试验。与传统的同步发电机组相比该电源系统具有下列优点： - 环保噪音较小；而同步发电机组噪音大； - 节能变频器的效率很高，并且试验中可以很方便起动和停止，也很容易实现能量回馈，节约电能；而同步发电机组能耗大，机组的效率较低，并且起动后不能随便停机，即使要暂停试验，同步发电机组不能停止运行，耗电很大； - 多用途既可以对直流电机进行试验，也可对交流电机（包括变频电机）进行试验；频率调节范围广，可在10Hz～100Hz宽广频率范围内满负荷运行；而同步发电机组频率调节范围窄，很难在10Hz～100Hz宽广频率范围内满负荷运行； - 操作方便起动、停止方便简单，可根据试验要求随时起动和停止系统的运行；而同步发电机组起动程序复杂，起动后不能随便停止系统运行；日常维护简单、维护工作量小；而同步发电机组日常维护工作量较大；试验的接线简单，试验人员劳动强度降低，工作效率高；而同步发电机组试验的接线复杂，试验人员劳动强度大，工作效率低。 该电机试验系统的特点： -利用一台变频器供电即可实现电机的叠频法温升试验，操作非常简便； -两台电机对拖负载试验可实现能量回馈，极大的节约电能，降低试验成本； - 多台变频器并联，输出功率和输出电流大，可满足大功率异步电机堵转试验和大型同步电机惰行法短路特性试验的需求； - 试验电压范围宽广，直流电压0～1000V可调，交流电压0～10500V可调，能覆盖的电机品种多； - 频率调节范围广，可在10Hz～100Hz宽广频率范围内任意调节，交流电机超速试验方便容易； - 设有直流储能柜和过压快速抑制装置，抑制中间直流电压波动，防止过电压，保证系统安全运行； - 特有滤波器设计，滤波效果好，输出电压波形好； - 可实现远程操作与现场操作灵活转换，使用方便； - 去离子水冷却，冷却效率高，冷却效果好。 系统简介 功率电机试验电源系统是专门为中大功率电机试验而开发的，可以满足中大型直流电机、普通交流异步电机、同步电机、变频电机等电机出厂试验、型式试验的需求。电源系统采用了电力电子整流技术、变频技术，技术成熟先进。电源系统具有能量回馈能力，可以大大降低电机试验能耗，节约试验成本。对试验系统的操作即可通过远程控制方式在控制室实现，也可直接在现场操作，使用方便灵活。目前，电机已完成出厂实验300余台，型式实验60余台。电机试验电源主电路系统构成如图1所示。 图1 主电路构成 电机试验站一般需要两套上述试验电源，以便实现采用两台电机对拖的负载试验。两套电源的容量可以相同，也可以不同。主要的试验组态如下所述。（1）利用两套电源实现交流电机对拖负载试验，电路框图如图2所示。 图2 2台交流电机对拖负载试验（2）利用两套电源实现直流电机对拖负载试验，电路框图如图3所示。 图3 2台直流电机对拖负载试验（3）利用一套电源实现异步电机空载试验、在空载过程中进行的超速试验、在空载过程中进行的短时升高电压试验、异步电机堵转试验、异步电机的叠频法温升试验（图5为试验时示波器记录的波形）、同步电机空载试验、同步电机在空载过程中进行的超速试验、同步电机在空载过程中进行的短时升高电压试验。试验电路框图如图4所示。 图4 图5 步电机的叠频法温升试验电流波形（4）利用一套电源实现同步电机惰行法测取短路特性试验，电路框图如图6所示。 图6 系统采用网络控制技术，通过profibus-DP协议与各个子系统的现场控制器相连接，整个系统运行状态用电路图形的方式形象直观地显示在控制室的计算机屏幕上（如图7、图8所示的本产品应用于哈尔滨电机厂电机实验站图片），系统的参数设置和运行数据也可以通过上位计算机输入和显示（如图9），人机界非常友好。 图7 试验系统上位机主显示界面 图8 变频器运行状态界面 图9 运行参数设置与数据显示界面 性能参数 （1）5000kVA试验电源 （2）2500kVA试验电源