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希望森蘭科技股份有限公司 陶鼎

摘要：本文主要介紹了森蘭高壓試驗電源在高速電機試驗平臺上的應用，為高壓變頻技術在設備制造業測試領域提出了新思路。

關鍵詞：森蘭變頻；高速電機；測試平臺

1　前言

對于空壓機、電機、水泵、風機等設備生產性企業，需要測試不同設備的性能，而受目前電網的限制，其供電電壓、供電頻率的固定，造成對設備制造型企業多樣化產品生產的制約，例如生產的產品電壓等級不同，需要多配置幾個變壓器做電源，為測試其性能又需要購買多個規格的變頻器做測試，投資成本高、且效率低下。對于這種情況，采用森蘭VFPS系列高壓變頻試驗電源，可順利解決現場試驗的需求同時能夠提高現場的測試能力和效率。森蘭VFPS系列高壓變頻試驗電源系統具有精度高，操作方便、測試范圍廣泛、節約試驗成本投入等優點。

2　項目概況

雷勃電氣集團作為大型跨國電氣集團，成立于1955年，總部位于美國威斯康辛州。2008年在上海成立中國區總部，此舉旨在更好地服務于中國區客戶群，提供更便捷優秀的動力整體解決方案與服務。目前，整個中國區擁有10個生產制造基地，員工人數近6,000，產品涵蓋直流電機、交流電機、商用壓縮機密封電機及驅動器整體解決方案、工業電機、發電機、動力傳動整體解決方案等。

作為國際知名電氣集團，雷勃電氣對于產品質量、性能有著卓越的追求，不斷提升廠內測試能力。經半年多的考察，最終選擇森蘭作為合作伙伴共同創建其高速電機測試平臺。目的在于對全系列電機產品進行測試，包括3kV/4.16kV/6kV/10kV/13.6kV產品以及（0～1000kW/0～100Hz）性能測試需求，并適用于國內外市場。

3　系統改造方案

3.1　森蘭VFPS系列高壓變頻試驗電源特點

（1）將高壓變頻試驗電源串聯在用戶現場的10kV與高壓電機之間即可。試驗電源的所有部件采用內部連線，用戶只須連接380V/6KV/10kV輸入、高壓輸出、AC220V控制電源和控制信號線即可，方便快捷，操作簡單；

（2）試驗電源可滿足指定功率等級以下所有3kV/4.16kV/6kV/10kV/13.6kV產品測試，直接拖動需測試負載進行試驗，節約成本和現場空間，提高效率。

（3）該高壓變頻試驗電源適應于中國用戶電網工況，主電源波動不停機，具有瞬時掉電再啟動功能；

（4）輸入功率因數高達0.96以上（20%負荷以上），電網側不需要添加功率因數補償裝置；

（5）輸出階梯正弦PWM波形，無須輸出濾波裝置，可接普通電機；

（6）電流諧波少，滿足國際、國家標準要求，對電網沒有諧波污染；

（7）全中文操作界面，具有無噪音、大容量數據存儲、使用壽命長的特點，適應于一般操作人員的水平；

（8）可進行運行數據和操作記錄，便于操作人員操作；

（9）高壓主回路與控制器之間為光纖連接，安全可靠；

（10）希望森蘭作為國產變頻技術的領軍企業，連續七年榮獲“國產變頻器第一品牌”榮譽，是變頻器行業唯一即獲得“中國名牌”產品稱號，又獲得“中國馳名商標”的企業，森蘭變頻器在同行業的同類產品上具有豐富的實踐經驗，產品質量可靠。

3.2　變頻電源方案設計

面對復雜的客戶需求，高難度的設計需要，森蘭與用戶方相關技術專家進行了近半年的現場調研交流論證，結合多年豐富的試驗電源應用經驗,最終確認了一套最切合現場實際的解決方案（如圖1所示），同時全程提供技術支持，指導用戶現場完成整個系統電源系統改造。

圖1 變頻電源設計方案示意圖

此方案為一拖一的典型方案，QS1、QS2為隔離開關。隔離柜作用：方便檢修時有明顯的斷點，確保人身和設備的安全。

試驗電源功能：系統通過森蘭獨有的電源控制系統，為試驗平臺提供3kV、4.16kV、6kV、10kV、13.6kV輸出的電源，頻率0～100Hz，滿足用戶測試需求。試驗電源和上級高壓開關柜QF有閉鎖，在試驗電源故障時，會聯跳上級高壓開關柜。

3.3　實施效果

試驗電源投運后，現場則取得了明顯的效果，受到了現場的一致好評，主要解決了現場幾大問題：

（1）電網容量不足，測試范圍有限，大功率產品無法測試。

（2）提高了系統測試能力，開拓了變頻高速電機測試先河。

（3）縮減了大量測試設備成本投入，并提高了測試效果。

（4）自動化水平提高，控制更為方便。

測試現場如圖2所示。

圖2 測試現場

4　結論

高壓變頻試驗電源，作為基于高壓變頻技術的創新型應用，在設計研發方面有著很大的挑戰性，對于應用經驗的要求也非常之高，森蘭作為國產第一品牌的保持者，始終堅持創新研發，在高壓試驗電源領域取得了突破性進展，先后應用于各類生產制造型企業，充分證明了森蘭在變頻相關應用領域有著深層次的研究，森蘭人也在以不屈不撓的創新精神迎接機遇與挑戰，為國產高壓變頻技術的發展不斷開拓創新。

作者簡介：

陶鼎，男，云南曲靖人，畢業于成都大學自動化專業，學士學位，現任希望森蘭科技股份有限公司技術工程師，長期從事于高壓變頻器在各類工業現場的應用研究。

摘自《自動化博覽》2017年4月刊