专利名称：室温下准正弦功率脉冲驱动的变流器均流均压试验法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种室温下准正弦功率脉冲驱动的变流器均流均压试验法，属于电力电子装置技术领域的一种新型试验方法。
背景技术：
对变流器均流均压的试验，传统的试验方法是需要一套大功率试验电源对被试变流器通电，然后测试各支路电流，再计算均流系数。这种方法需要一个“增容变压器——调压器——电流变压器”系统，使用的是50Hz正弦工频交流，电力电子元气件10ms导通，10ms关断。以最普通的晶闸管为例，其“开通时间”也只约有1～4.5μs，因此对于电力电子元件的“开通时间”和“关断时间”来说10ms是一个很长的时间。每导通10ms后关断的另外的10ms时间内，晶闸管完全达到稳定状态。下一个10ms的导通过多长时间来，对于晶闸管本身的“导通”和“关断”来说没有影响。但对于给他提供电流的电源来说影响就很大了，相邻两个10ms导通之间的时间长短，决定了为变流器提供电流的电源容量的大小。对于不同的变流器应提供不同的时间。所谓的长周期指的是这个时间比较长，而得到较小的电源容量。由于由本申请人提出的“大功率变流装置综合智能测试系统”专利申请使用的电源是大功率长周期准正弦脉冲电源，比传统电源容量小的多，因此变流器在试验时的发热少。因此，使用大功率长周期准正弦脉冲电源对变流器试验，除了元件发热少外，其他与使用工频电源完全相同。显然变流器的热状态与冷状态之间的关系是使用“大功率变流装置综合智能测试系统”的关键问题。本发明的试验方法，就是解决了这个问题。

发明内容
针对上述问题，本发明的目的是利用准正弦长周期功率脉冲电源，在不同温度下测试组成大功率变流器的元件温度特性，并利用这一特性，提出室温下在准正弦功率脉冲驱动的变流器均流均压试验法，建立变流器室温和使用温度之间并联支路均流系数、桥臂支路串联元件均压系数之间的对应关系。
本发明的室温下准正弦功率脉冲驱动的变流器均流均压试验法，其特点是，方法步骤为1、把组成某一大功率变流器的元件放到可控稳的烘箱内，通过被测回路中的传感器测得在实际使用的范围内元件特性参数并由计算机记录；2、根据计算机记录的参数绘制正向压降和温度变化实用的特性曲线(用拟和的数学方程表示)；3、分别建立变流器各桥臂均流系数均压系数随温度变化特性曲线(用数学方程表示)；4、用由本申请人申请的“大功率变流装置综合智能测试系统”对变流器进行均流均压试验；5、建立实用的变流器试验数据特性曲线(用数学方程表示)；6、根据变流器各桥臂均流系数、均压系数随温度变化特性曲线计算变流器在实用状态下的均流系数；7、根据标准判断变流器是否合格。
由于本方法是系统的研制着先用准正弦长周期功率脉冲电源驱动变流器的“大功率变流装置综合智能测试系统”测试变流器元件的温度特性，而用户只利用存放在该测试系统此特性，用准正弦长周期功率脉冲电源来驱动变流器的“大功率变流装置综合智能测试系统”测得的变流器的均流系数、均压系数由系统在室温测试时自动换算到实际应用温度下的值，并且这个值是有利于变流器的运行的。用本方法，在室温下试验不需要将变流器运行到发热状态，省时省电。


图1为试验法流程图；图2为元件特性参数测试电路图；图3为变流器桥臂均流试验电路图；图4为变流装置2-6桥臂均流试验示意图。
具体实施例方式
方法的步骤如图1流程图所示，由于均压系数测试与均流系数测试相似，具体实施以KP600晶闸管均流系数测试为例结合附图作进一步说明1、在实际使用的范围内测试元件特性参数；其测试电路如图2所示，KP600晶闸管放在控温烘箱内，以便控制晶闸管结温，在晶闸管回路中置有电流传感器、正向压降传感器，它们分别通过电流信号调理板和电流信号调理板和计算机数据采集系统相连接，通过计算机记录参数。
2、建立正向压降随温度变化实用特性曲线根据上一步计算机记录的参数，并绘制特性曲线并建立正向压降和温度之间的关系。当元件电流为700A正向压降VF和温度T之间的关系是VF＝1.2840-1.5625×10-4T-1.200×10-5T2元件电流IF与VF＝f(IF)方程如下25℃VF＝-0.08433 ln IF+0.09086IF-0.0009204 IF65℃VF＝-0.2245 ln IF-0.2230IF+0.0004981 IF3、分别建立变流器各桥臂均流系数随温度变化特性曲线使用KP600晶闸管组成桥臂，元件串联后的等效温度特性是各串联元件特性之和为∑VFi＝∑(ai+biT+ciT2)＝∑(A+BT+CT2)其等效伏安特性为各串联元件特性之和∑VFi＝∑(di ln IF+eiIF+giIF)＝∑(D ln IF+EIF+GIF)4、在室温下利用长周期脉冲电源作驱动电源的大功率变流装置综合智能测试系统对变流器进行均流试验；在室温下利用大功率变流装置综合智能测试系统对变流器对图3电路中的两支路桥臂进行均流试验，试验数据由计算机自动采集。当变流器桥臂电流保持2000A不变时，在25℃时，IF I＝900A，IF II＝1100A，均流系数Kimax＝0.935、建立实用的变流器试验数据特性曲线∑VFi＝∑(ai+biT+ciT2)＝∑(A+BT+CT2)∑VFi＝∑(di ln IF+eiIF+giIF)＝∑(D ln IF+EIF+GIF)6、计算变流器在实用状态下的均流系数根据变流器各桥臂均流系数随温度变化特性曲线，可以计算65℃时，当变流器桥臂电流保持2000A不变时，IF I＝980A，IF II＝1020A，均流系数Kimax＝0.98。可见，随着温度的增加，其均流系数增加。
7、根据标准判断变流器是否合格上述计算所的结果合格(0.98＞0.85)综上所述，可见在室温下用“大功率变流装置综合智能测试系统”所测试的均流系数值，在实际使用中，当元件温度升高后，其均流系数值将随元件温度特性的作用升高，这对变流器的使用是非常有利的。
应用实例试验电路如图4所示，在35℃时对某厂生产的变流器的三个桥臂测试的均流系数试验值分别为0.95、0.94和0.93，而对应实际应用的均流系数分别为0.97、0.96、0.95。可见这种变流器各桥臂的均流系数由35℃到实际应用均增高了0.02。
权利要求
1.一种室温下准正弦功率脉冲驱动的变流器均流均压试验法，其特征在于，方法步骤为(1)把被元件放到可控稳的烘箱内，通过被测回路中的传感器测得在实际使用的范围内测试元件特性参数并由计算机记录；(2)根据计算机记录的参数绘制正向压降和温度变化实用的特性曲线；(3)分别建立变流器各桥臂均流系数均压系数随温度变化特性曲线；(4)用由本申请人申请的“大功率变流装置综合智能测试系统”对变流器进行均流均压试验；(5)建立实用的变流器试验数据特性曲线；(6)根据变流器各桥臂均流系数、均压系数随温度变化特性曲线计算变流器在实用状态下的均流系数；(7)根据标准判断变流器合格性。
全文摘要
本发明涉及一种室温下准正弦功率脉冲驱动的变流器均流均压试验法，其特点是，本方法是依据正向压降的温度变化实用特性曲线和变流器各桥臂均流系数均压系数随温度变化特性曲线，用准正弦长周期功率脉冲电源驱动变流器的测试系统测得变流器的均流系数、均压系数室温值，并可以将其折算到实际运行值，而且这个值是有利于变流器的运行的。因此，用本方法，在室温下试验不需要将变流器运行到发热状态，省时、省电。
文档编号G01R31/00GK1480738SQ0314174
公开日2004年3月10日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者杨文焕 申请人:上海理工大学