產(chǎn)品概述

一中小型電機綜合試驗臺

　　中小型電機綜合試驗臺可滿足各種中小型異步電機及同步電機的型式試驗及出廠試驗的需要，被試電機種類多，電壓等級及功率覆蓋范圍寬，要求電機試驗測試系統(tǒng)能夠在較寬的頻率、幅值和功率因數(shù)范圍內(nèi)，均可實現(xiàn)高精度測量。

　　案例：上海電科院國家中小型電機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心中小型電機綜合試驗臺

圖1 國家中小型電機質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心中小型電機綜合試驗臺

二高效電機試驗臺

　　高效電機試驗臺主要被試對象為額定功率為0.75kW～375kW，額定電壓為690V或以下的三相異步電動機。按照“GB 18613-2012 中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級”的要求，高效電機試驗臺效率試驗以測量輸入-輸出功率的損耗分析法（B法），且電參數(shù)測試系統(tǒng)及機械功率測試系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度等級應(yīng)優(yōu)于0.2級。高效電機試驗臺測試系統(tǒng)精度高，且電機輸入輸出功率測量同步性好，為提高空載試驗電流及功率波動情況下的測試精度，應(yīng)采用積分法測量平均功率。

　　案例：國家高電壓計量站用于 “節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”高壓高效電機全國范圍能效抽查的高效電機試驗臺

圖2 工信部質(zhì)檢總局電機能效提升計劃高壓電機能效計量檢測用高效電機試驗臺

三電動汽車電機試驗臺

　　電動汽車按照動力源可分為純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池汽車。電動汽車驅(qū)動電機，要求啟動、爬坡時高轉(zhuǎn)矩，高速行駛時要求低轉(zhuǎn)矩，要求變速范圍大。直流有刷電機、直流永磁無刷電機、交流異步電機、磁阻電機是目前電動汽車驅(qū)動電機的主流技術(shù)和首選機型，它們都需要一個共同的裝置：電動汽車電機驅(qū)動器。

　　電動汽車電機試驗臺的被測電量為非正弦變頻電量，對主電量測試系統(tǒng)的要求較高，常規(guī)功率分析儀不能滿足測試要求，其主要特點是：

1寬頻帶

　　電動汽車電機驅(qū)動器輸出電參量諧波含量高，占據(jù)較寬的頻帶

2寬調(diào)速范圍

　　電動汽車電機及驅(qū)動器要求較寬的調(diào)速范圍，基波頻率范圍寬

3多功率單元

　　電動汽車電機控制器輸入為直流，輸出可能采用雙繞組形式，要求變頻功率分析儀支持7個功率單元同步測量的功能

4動態(tài)測試

　　電動汽車電機系統(tǒng)需要精確的力矩控制，對電機及控制器的動態(tài)性能要求遠遠高于普通工業(yè)用電機系統(tǒng)，動態(tài)性能試驗電壓、電流變化范圍寬，實現(xiàn)寬范圍高精度測量通常需要多量程轉(zhuǎn)換實現(xiàn)，一般功率分析儀在量程轉(zhuǎn)換過程中會造成數(shù)據(jù)丟失，WP4000變頻功率分析儀的無縫量程轉(zhuǎn)換技術(shù)可確保動態(tài)試驗過程中不丟失任意細節(jié)！

　　此外，動態(tài)試驗對輸入輸出功率的同步測量要求遠遠高于穩(wěn)態(tài)試驗。

　　案例：東方電氣電動汽車試驗臺

四牽引電機試驗臺

1采樣同步困難

　　交流牽引電機試驗臺的牽引變流器載波頻率低，低次諧波含量大，基波頻率測量難度加大，采樣同步帶來困難，造成頻譜泄露降低測量精度。尤其是調(diào)制比較小時，這種現(xiàn)象更加明顯，許多功率分析儀甚至不能正確測量基波頻率，無法實現(xiàn)采樣同步。

2間諧波含量較大

　　理想變流器輸出不含低次諧波，不含間諧波，不含三次諧波。但是，一般而言，變流器的載波頻率固定，基波頻率變化，導(dǎo)致載波比不為整數(shù)，變流器輸出相鄰兩個周期的波形不同，或者說，輸出不是嚴(yán)格周期信號，當(dāng)載波頻率比較大時，非整數(shù)倍的影響較小，載波比較小時，影響加大。交流牽引電機試驗臺的牽引變流器通常載波頻率較低，載波比較小，輸出波形含有較大的間諧波，給基波有效值測量帶來困難。

3基波頻率低

　　交流牽引電機試驗臺的試驗最低基波頻率達0.1Hz左右，PWM的寬頻帶和低基頻導(dǎo)致FFT窗口數(shù)據(jù)長度超長，一般分析儀的諧波運算能力和數(shù)據(jù)存儲容量不足，不能正確測量。

　　假設(shè)交流牽引電機試驗臺的牽引變流器的載波頻率為1000Hz，變流器為電壓型，按照《GB/T22670-2008變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機試驗方法》的規(guī)定，測試系統(tǒng)帶寬應(yīng)不低于6000Hz，依據(jù)采樣定理，采樣頻率應(yīng)不低于12000Hz。傅里葉時間窗至少為一個基波周期，約10S，傅立葉時間窗采樣點數(shù)不小于120,000。當(dāng)采樣頻率為200kHz時，傅立葉時間窗采樣點數(shù)多達2，000，000點（某些諧波分析儀僅1024點）。對功率分析儀的存儲容量和運算速度均提出了很高的要求。

4峰值因數(shù)高

　　交流牽引電機試驗臺某些試驗需要在很低的基波頻率下進行，頻率降低時，牽引變流器的調(diào)制比也降低，這就導(dǎo)致輸出波形的峰值因數(shù)變大，低頻試驗時，峰值因數(shù)可達200以上，而一般的功率分析儀保證精度的峰值因數(shù)通常不大于6。導(dǎo)致測量精度大幅度降低。

　　案例：獲得國家實驗室認(rèn)可的南車電機檢測實驗室的牽引電機試驗臺

五教學(xué)用電機綜合試驗臺

　教學(xué)用電機綜合試驗臺一般要求能夠支持各種類型電機的試驗，對變頻功率分析儀的帶寬、幅值、頻率、功率因數(shù)等都提出了很高的要求，此外，為了方便教學(xué)和進行研究性試驗，要求電機試驗測控報表軟件具備豐富、靈活的數(shù)據(jù)展現(xiàn)功能和強大的數(shù)據(jù)庫及報表功能。

　　案例：哈爾濱理工大學(xué)電機及其控制重點實驗室教學(xué)用電機綜合試驗臺

圖5 哈理工電機及其控制重點實驗室教學(xué)用電機綜合試驗臺

六海上風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

　　2010年，國內(nèi)第一臺5MW海山風(fēng)力發(fā)電機在湘潭電機成功下線，目前，海上風(fēng)力發(fā)電機的最大功率已達8MW甚至更大，電壓等級高達3kV甚至更高。功率測試系統(tǒng)通常采用功率分析儀外加電壓、電流傳感器的方式構(gòu)建。傳感器角差指標(biāo)差、角差溯源困難、傳感器與功率分析儀量程、帶寬不匹配等問題，是海上風(fēng)力發(fā)電機試驗臺測試系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。WP4000變頻功率分析儀采用大儀器技術(shù)，可直接測量15kV的變頻高壓和7kA的變頻大電流，為海上風(fēng)力發(fā)電機試驗臺的準(zhǔn)確測量提供了科學(xué)的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

　　案例：湘潭電機國家能源風(fēng)力發(fā)電機研發(fā)中心的8MW海上風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

圖6 國家能源風(fēng)力發(fā)電機研發(fā)中心海上風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

七雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

　　雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機試驗臺一般需要同時測量以下測點的電參量：

　　電機轉(zhuǎn)子、電機網(wǎng)側(cè)（電機定子）、變流器網(wǎng)側(cè)和電網(wǎng)（總電量），若按照每個測點三傳感器法測量，需要12個功率單元，至少需要兩臺功率分析儀。

　　利用WP4000變頻功率分析儀的矢量運算功能和DT數(shù)字變送器的輸入通道可靈活配置的特點，銀河電氣最新推出的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機試驗臺只需一臺6功率單元的WP4000變頻功率分析儀即可實現(xiàn)上述所有電參量的準(zhǔn)確測量，既簡化了測試回路，降低了雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機試驗臺的成本，又確保了各回路的測量同步性，提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度。

　　案例：蘇州電科院國家電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的3.6MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

圖7 國家電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心雙饋風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

八永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

　　永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機試驗臺的主要特點之一就是基波頻率低，其額定頻率通常低于15Hz，試驗最低頻率可低至0.25Hz甚至更低，目前大多進口功率分析儀的精度指標(biāo)在工頻下標(biāo)稱，而30Hz以下的低頻測試精度較低。

　　配置SP系列變頻功率傳感器的WP4000變頻功率分析儀在0.1Hz～400Hz范圍內(nèi)，具有平坦的頻率特性，確保全頻段范圍內(nèi)測試精度滿足“GB/T 25389.2-2010 風(fēng)力發(fā)電機組 低速永磁同步發(fā)電機 第2部分：試驗方法”及其它相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

圖8 金風(fēng)科技永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機試驗臺

九艦船電力推進電機試驗臺

　　艦船電力推進電機試驗臺的被試對象的最大特點就是功率大和可靠性要求高，多相感應(yīng)電機可成倍減小單相電流小，降低了電機和驅(qū)動器設(shè)計難度，另外多相冗余感應(yīng)電機，即便某一相出現(xiàn)故障，還能正常運行，提高電機可靠性。近年來，多相感應(yīng)電機成了艦船電力推進系統(tǒng)的研究熱點。目前，十五相新型感應(yīng)電機已成功應(yīng)用于艦船電力推進系統(tǒng)。

　　大功率電機及驅(qū)動器運行現(xiàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜，復(fù)雜電磁環(huán)境下的高精度測量是艦船電力推進電機試驗臺需要解決的首要問題。AnyWay系列變頻功率測試系統(tǒng)采用前端數(shù)字化技術(shù)，在同類產(chǎn)品中具有最強的電磁兼容性。而其通過同步光纖實現(xiàn)的多機嚴(yán)格同步測量，也是常規(guī)功率分析儀的簡單的上位機同時讀數(shù)實現(xiàn)的同步測量所無法比擬的。

　　案例：某艦船電力推進新型十五相感應(yīng)電機試驗臺

十SMT標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺

　　銀河電氣在承建大量的形形色色的電機試驗臺過程中，沉淀了AnyWay系列變頻功率測試系統(tǒng)、DMC300分布式測控系統(tǒng)及系列電機試驗測控報表軟件等三大產(chǎn)品系列，并對電機試驗用電源進行了較深入的研究，為了響應(yīng)電機能效提升計劃和推動電機產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，銀河電氣于2013年推出了儀器化的SMT標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺，其最大特點是：

　　1、安裝簡單，無需現(xiàn)場調(diào)試，即買即用

　　2、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，均攤研發(fā)投入，高性價比

圖9 SMT標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺

擴展閱讀

　　產(chǎn)品應(yīng)用：電機試驗臺測控整體解決方案
　　　　　　　WP4000變頻功率分析儀在三相異步電機試驗臺中的應(yīng)用
　　　　　　　WP4000變頻功率分析儀在4x800kW變頻電機試驗臺中的應(yīng)用
　　　　　　　WP4000變頻功率分析儀在交流牽引電動機試驗臺中的應(yīng)用
　　　　　　　WP4000變頻功率分析儀在雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機試驗臺中的應(yīng)用
　　　　　　　WP4000變頻功率分析儀在永磁風(fēng)力發(fā)電機組試驗臺中的應(yīng)用
　　　　　　　WP4000變頻功率分析儀應(yīng)用于電動汽車電機試驗
　　銀河文庫：一種可并聯(lián)解并的高效電機試驗臺
　　銀河產(chǎn)品：SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺

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產(chǎn)品相關(guān)應(yīng)用：

成都運達科技股份有限公司牽引電氣傳動系統(tǒng)試驗臺