1.引言

近年来，变频器已在煤炭钢铁等行业广泛运用，节能效果显著。国内很多厂家涉足变频器产业，为争夺市场份额，许多企业都在努力开发新产品、新功能。但是很多企业都面临这样的困境：新产品未经大量测试就投入生产，以至于产品到用户现场后出现这样那样的问题。产品故障停机既耽误了用户生产任务，又需要工程师去现场解决问题，浪费了大量的人力物力，产生了很多售后问题，造成了恶劣的影响。为解决这些问题，中信重工建设了自己的中试试验平台，在新产品投入生产前，由研发工程师对新产品的设计、工艺、物料、产品性能等方面进行验证和完善，在开发阶段发现问题、解决问题。

2.变频测试系统的组成及用途

变频器测试系统包含关键物料试验平台、电路板试验平台、功率单元试验平台、整机试验平台、振动试验平台、环境试验平台和电磁兼容试验平台。主要进行关键物料、电路板、功率单元和变频器整机的相关性能试验。下文针对关键物料、电路板、功率单元和变频器整机的相关试验以及使用到的试验平台进行论述。

2.1关键物料相关试验

主要测试物料的绝缘、耐压、平整度、漏电流、涂层厚度等影响性能的关键参数，物料试验平台主要由平面度检测仪 、耐压测试仪、绝缘电阻测试仪等关键物料测试设备组成，利用测试设备对关键物料相关参数进行测试，验证物料的适用性及稳定性，对选择合格的供应商和选用新物料有很大的参考指导意义。

2.2电路板相关试验

电路板试验主要对电路板的相关性能进行测试，包含裸板测试、静态测试、信号性能测试、高低温老化测试、机械性能测试、功耗测试、电磁兼容测试以及电压适应性测试等。裸板和静态性能测试、主要检验电路板在生产、焊接过程中，质量是否合格，是否出现虚焊漏焊等情况；高低温老化测试需要使用环境试验平台中的老化试验箱和交变湿热试验设备，测试电路板在高温、低温、烟雾、潮湿以及有腐蚀性气体条件下性能能否保持稳定；信号性能测试和功耗测试是在给电路板施加外部电源或者激励信号时，检测输出信号及运行结果是否满足设计要求；电磁兼容测试是利用电磁兼容测试平台设备，测试电路板的电磁兼容性，为优化产品结构布局和元器件选型提供有力支撑；电压适应性测试是检测电路板在波动的电压下的稳定性，并测试其可适应的电压波动范围。

2.3功率单元相关试验

功率单元相关试验主要包含振动测试、耐压测试、单双脉冲测试、保护功能测试、电磁兼容测试、噪声测试、最大负载能力测试等。功率单元振动测试使用振动试验平台中的振动试验台，模拟运输环境，在可控的幅度及频率情况下，测试功率单元的机械特性及设备稳定性；耐压测试、单双脉冲测试、保护功能测试、噪声测试、最大负载能力测试是在功率单元试验平台上进行，利用功率单元试验台、电抗器、电阻等设备，通过设定参数，改变电流电压及负载，按照调试规范进行测试，得出功率单元的耐压性能、过流过压和欠压保护性能、最大负载负载能力等参数。电磁兼容测试是利用电磁兼容测试平台设备，测试功率单元的电磁兼容性，给优化单元结构及材料选型提供依据。振动试验平台如图1

图1 单元振动试验平台

2.4变频器整机相关试验

变频器整机相关试验主要包括负载模拟试验、转矩响应试验、堵转试验、整机效率试验、直流电压纹波试验、输入功率因数试验、输入谐波试验、输出谐波试验、异步电机飞车启动试验、同步电机飞车启动试验、异步电机同步并网试验、同步电机同步并网试验、电网闪变试验、电网跌落试验、电网相变试验、低频低速异步电机试验、低频低速同步电机试验、双绕组异步电机试验、双绕组同步电机试验、双异步电机对拖试验、双同步电机对拖试验、大功率变频器整机温升试验等。变频器整机试验在整机试验平台上、振动试验平台和EMC电磁兼容试验平台上进行。整机试验平台由三套高压机组，一套低压机组、中高压开关柜、低压配电柜控、切换柜组成。三套高压机组分别为：1#高压对拖机组，由2台6/10kV 1000kW高压异步电机和1台6/10kV 2000kW高压双绕组同步电机构成；2#高压对拖机组由2台6/10kV 1000kW高压同步电机和1台6kV 630kW高压永磁电机构成；3#高压对拖机组由1台10kV 1000kW高压异步电机和1台6kV 550kW高压同步电机构成。一套低压机组由1台660V/380V  200kW异步电机和1台660V/380V  200kW同步电机构成。3套高压对拖机组和1套低压对拖机组以及配套高低压配电柜组成了整个整机试验平台，整机试验平台高低压对拖机组配电系统图如图2。

图2 整机试验平台高低压对拖机组配电系统图

四套机组的电机可以单独使用，做单机试验，也可两台电机同时使用做对拖

试验，参照试验大纲对变频器的参数进行测试，验证变频器性能是否满足设计要求。整机试验平台如图3

图3 整机试验平台

结论

本文主要介绍了变频试验的测试平台的主要构成及能完成的相关试验，目前该试验系统已竣工并通过国家发改委验收，在实际应用过程中，成功的为研发工程师验证了实验数据，为研发工程师开发新产品提供了有力的支撑，大大减少了产品的故障率，提高了产品性能。