异步电动机试验台系统的研制

　　1引言

　　异步电动机具有结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠、重量较轻及成本较低等优点，所以它在各种电动机中应用最广，需求量最大。在各种电气传动中有90%左右采用异步电动机驱动，在电网总负载中，异步电动机占60%左右。为了适应各种机械设备的配套要求，异步电动机的系列、品种、规格繁多。随着各种新规格异步电动机的不断出现，电机的设计、生产单位对异步电动机的性能试验设备也提出了更高要求。本文所介绍的异步电动机试验设备是采用电封闭回馈法对异步电机在各种不同频率、不同负载情况下对电机的效率、转矩、温升等参数进行测试。由于这种电封闭回馈法只需要补偿试验机组的损耗，因此这种试验设备节省电能，与传统的机械负载、水力测功负载、电阻能耗负载相比节能效果达50%～80%，是一种理想的异步电动机试验设备。

　　2系统组成

　　系统组成框图如图1所示。

图1系统组成框图

　　(1)主机系统主要由两台400kWZ4系列直流电机M1及M6，两台480kW同步发电机M2及M5(发电机输出电压的最高频率为60Hz)和两台异步电动机M3及M4(一台为被试电机，另一台为陪试电机)组成。直流电机M1与同步发电机M2，异步电机M3与M4，直流电机M6与同步发电机M5分别通过法兰盘轴连接。

　　(2)电源控制系统，主要由交流进线开关DW15，交流进线电抗器L，直流电机调速系统SCR1，两台直流电机的励磁系统SCR2、SCR5(独立弱磁系统)，两台同步发电机的励磁系统SCR3、SCR4及继电操作回路等组成。

　　(3)电机试验测量用各种电压表、电流表、功率表、频率表、温度计、热电偶、转矩仪等。有条件的用户还可以配置一台工业控制计算机及一台打印机，在电机试验过程中进行各种数据的采样、计算、存贮，并打印出各种数据表格及特性曲线。

　　3系统工作原理

　　通过晶闸管调速装置SCR1调节直流电动机M1的转速改变同步发电机M2的输出电压的频率，调节同步发电机的励磁电流的强弱可以改变其输出电压的大小，调节直流电机M1或M6的励磁电流的强弱

　　可以使其中励磁电流较弱的一台工作于电动机状态，而励磁电流较强的一台工作于发电机状态，则这两台直流电机的电枢间形成电压差而有电流通过，电压差越大电流就越大，这样工作于发电机状态的直流电机电枢中的能量就馈送到工作于电动机状态的一台直流电机的电枢中去，以实现电封闭能量的回馈。如果使M1工作于电动机状态，M6工作于发电机状态，则M2工作于发电机状态，此时M3为被试电机，M4为陪试电机。反之，如果使M6工作于电动机状态，M1工作于发电机状态，则M4为被试电机，M3为陪试电机。所以本试验台系统为可逆双向运行制，从而可以很方便地一次实现两台异步电动机的性能参数试验，减少了电气联接与机械连接的次数，有效地提高了工作效率。在试验过程中被试电机与陪试电机应为同型号、同参数的异步电动机。