如何进行变频器负荷特性测试？

    答：测试方法如下：    (1)测试平台。变频器维修测试设备的主要功能是对维修后的变频器的性能进行动态的测试，测试变频器动态性能的最佳负载是交流电动机。根据变频器对负载的技术要求，即测试变频器动态性能时的负载不低于其额定容量的10%，采用3kW的交流电动机可实现对30kVA以下等级变频器的动态性能测试。而用15kW的交流电动机可实现对150kVA以下等级变频器的动态性能测试。在变频器进行动态性能测试时电动机不能空载，此时可以使用一台磨粉制动机来模拟电动机的负载，利用调节磨粉制动机的磨粉间隙达到改变负载的目的，以实现模拟变频调速系统实际负载的目的。在变频器动态特性测试过程中，还应对变频器输入电压、电流、变频器输出电压、电流以及三相的平衡情况、变频器输出波形的谐波分量等进行检测。变频器动态特性测试的主要设备及仪表如下：    ·三相交流电动机，主要参数：3kW; 15kW。    ·磨粉制动机，主要参数：350N·m。    ·电流传感器，主要参数：测量范围内0～50A，输出0～50mA。    ·电压传感器，主要参数：测量范围内0～1000V，输出0～100mA。    ·模拟电流表，主要参数：测量范围0～50A，输入0～50mA。    ·模拟电压表，主要参数：测量范围0～1000V，输入0～100mA。    ·1:3减速器。    ·冷却水泵：用于磨粉制动机的冷却。    ·16位16通道A/D转换卡：技术参数为输入0～10V。    ·16位D/A转换卡：技术参数为输出0～10V。    ·信号部分：输入、输出信号分别为0～10V电压信号、0～20mA电流信号、开关量和脉冲信号。    ·笔记本电脑1台。    ·多功能打印机1台。    ·谐波分析仪一台。    变频器动态特性测试系统的结构示意图如图9-6所示。
    图9-6    测试平台结构示意图    (2)单台滑差电动机堵转法。本方法是直接采用单台滑差电动机，将滑差电动机主轴输出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，从而用于调节负载的大小，如图9-7所示。    该方法需要一台0～60～90V/2～8A（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，另外，由于滑差电动机一般附带了调速器，因此可以通过取消原滑差电动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，在输出电压很高的时候，输出电压变化较快，负载调整比较困难。
    图9-7    单台滑差电动机堵转法示意图    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。由于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。在低速时，滑差电动机滑差头相对运行速度低，不能够实现低速加载。    (3)两台异步电动机通过滑差电动机对拖法。本方法是采用一台滑差电动机与另外一台异步电动机同轴连接，两台电动机可以通过两台变频器分别来驱动，如图9-8所示。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动机的相对速度来调整负载大小；既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；可以实现零速或者低速加载。缺点是由于滑差电动机加载采用电磁感应和滑差实现，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。    (4)两个交流电动机对拖法。本方法是采用两台同功率的异步电动机同轴连接，两台电动机通过两台变频器分别来驱动，如图9-9所示。其中一台电动机通过测试变频器驱动，另外一台电动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。改变转矩的大小和方向，就可以实现作为被测电动机的负载，就可以验证测试变频器的性能。
    图9-8    两台异步电动机通过滑差电动机对拖法示意图
    图9-9    两个交流电动机对拖法    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，因此可以实现零速、低速和高速的高转矩、高精度的加载。由于电动机连接为机械硬连接，因此异步电动机的转矩响应相比滑差电动机较快，加载响应速度也较快，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。    (5)交直流电动机对拖法。本方法是采用一台直流电动机和另外一台异步电动机同轴连接，如图9-10所示。其中，异步交流电动机通过被测变频器来驱动，直流电动机通过一台可以四象限运行的直流调速器来驱动。直流电动机通过精确的转矩控制，改变测试转矩的大小和方向。就可以实现被测电动机的负载任意变化，验证测试变频器的性能。
    图9-10    交直流电动机对拖法    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。由于为直流电动机闭环转矩控制，因此可以实现零速、低速和高速的高转矩、高精度的加载。由于电动机连接为机械硬连接，直流电动机的转矩响应快，因此加载响应速度快，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。