CN104535808A - 一种可调电压源试验平台 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种可调电压源试验平台，包括调压器、整流器、直流输出端口和交流输出端口，所述的调压器的输出干路上设有主接触器，之后分出两条输出支路，其中：第一输出支路上设有整流器控制接触器，并与整流器的输入端连接，整流器的输出端与直流输出端口连接；第二输出支路设有交流输出控制接触器，并与交流输出端口连接。本发明一种可调电压源试验平台，集成了连续可调交流电压源与连续可调直流电压源功能，并减少波形失真、提高调节精度，从而克服现有技术的不足。

Description

一种可调电压源试验平台

技术领域

本发明涉及可调电压源领域，特别是涉及一种可调电压源试验平台。

背景技术

现有的可调电压源设备不同时具备三相交流电压和直流电压可调的功能，仅能呈现其一种功能，且电压调节范围与输出能力较小，设备功能单一，电压波形失真严重，调节精度低，仅能满足常规性的需求，不能满足实验室特殊性需求。

由此可见，现有的可调电压源设备在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种集成了连续可调交流电压源与连续可调直流电压源功能的新的可调电压源试验设备,实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可调电压源试验平台，使其可集成连续可调交流电压源与连续可调直流电压源功能，并减少波形失真、提高调节精度，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种可调电压源试验平台，包括调压器、整流器、直流输出端口和交流输出端口，所述的调压器的输出干路上设有主接触器，之后分出两条输出支路，其中：第一输出支路上设有整流器控制接触器，并与整流器的输入端连接，整流器的输出端与直流输出端口连接；第二输出支路设有交流输出控制接触器，并与交流输出端口连接。

作为本发明的一种改进，所述的调压器为电动调压器，包括：伺服电机；由升压接触器与上行限位开关的常闭触点串联构成，控制伺服电机正向运行的升压回路；由降压接触器与下行限位开关的常闭触点串联构成，控制伺服电机反向运行的降压回路；以及有上行限位开关的常开触点与下行限位开关的常开触点并接构成的限位电路。

所述的升压回路、降压回路和限位电路上分别设有状态反馈灯。

所述的整流器控制接触器与交流输出控制接触器互锁。

所述的主接触器并联有由预充电电阻与预充电接触器构成的预充电支路。

所述的主接触器、整流器控制接触器、交流输出控制接触器和预充电接触器均由主控制电路控制，所述的主控制电路包括：由电源模块和电源开关构成的供电回路；由主接触器吸合开关和主接触器吸合反馈灯构成，并控制主接触器吸合的主接触器控制回路；由整流器控制开关和整流器工作反馈灯构成，并控制整流器控制接触器吸合的整流器控制回路；由交流输出控制开关和交流输出工作反馈灯构成，并控制交流输出控制接触器吸合的交流控制回路；以及由预充电控制开关和预充电工作反馈灯构成，并控制预充电接触器吸合的预充电控制回路。

所述的输出干路连接有电流表和电压表，所述的直流输出端口并联有电压变送器，所述的电压变送器连接有直流电压表。

所述的整流器的输出端并联有由放电电阻和放电接触器构成的放电支路，所述的整流器控制接触器与放电接触器互锁。

所述的整流器的输出端并联有支撑电容，所述的调压器的输出干路上，以及整流器与直流输出端口之间的电路上，均设有熔断器。

所述的直流输出端口和交流输出端口设置在弹起式地板插座上，并采用带有锁紧锁母结构的防水航空插头接口设计。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、本发明可以实现0-690V三相交流电压和0-1000V直流电压的连续输出可调的功能；

2、本发明能保证输出电压平滑上升或下降，减少电压波形的失真；

3、采用弱电控制电路，安全可靠，特别适用于新产品研发调试和产品的检修测试；

4、本发明的电压变换采用电动调压器结构，提高了实验平台的负载输出能力，大幅度减少电压波形的畸变，保证输出电能质量，同时可以实现电压从零起始调节。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明一种可调电压源试验平台的主电路拓扑图。

图2是本发明一种可调电压源试验平台的主控制电路原理图。

图3是本发明一种可调电压源试验平台的调压器电路原理图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明一种可调电压源试验平台主要由调压器1T1、整流器1D1、直流输出端口X1和交流输出端口X2。

具体来说，调压器1T1的输出电路通过熔断器1FU1与主接触器1K1的1、3、5触点连接，同时将智能数显电流表1U1与智能数显电压表1U2分别串联到该输出电路中，用于实时监测输出交流电流与变化的交流电压。主接触器1K1的2、4、6触点连接两条输出支路。

第一输出支路与整流器控制接触器1K3的1、3、5触点连接，整流器控制接触器1K3的2、4、6触点与整流器1D1连接，实现直流输出功能。

在整流器1D1的输出端并联支撑电容1C1，保证直流输出的稳定性。同时在整流器的输出端还与放电电阻1R2通过放电接触器1K5连接，用于平台停止工作时，泄放母线的电能。

在整流器1D1的输出端通过熔断器1FU2与直流输出端口X1连接，用于过流保护；与此同时在直流输出回路上并联有电压变送器1T2，采集直流输出的电压信号传递给智能数显直流电压表IU3，用于实时监测直流输出电压值，同时起到高压隔离的作用。

第二输出支路设有交流输出控制接触器1K4，并与三相交流输出端口X2连接，实现交流输出控制。

此外，主接触器1K1还可联有由预充电电阻1R1与预充电接触器1K2构成的预充电支路，对直流输出与交流输出起到预充电作用。

本发明采用整流器控制接触器1K3与交流输出控制接触器1K4互锁设计，即只能使用交流输出或直流输出一种工作模式，具有单路输出保护功能。并采用整流器控制接触器1K3与放电接触器1K5互锁设计，防止误操作导致平台出现过流现象。

请配合参阅图2所示，上述的主接触器IK1、预充电接触器1K2、整流器控制接触器1K3和交流输出控制接触器1K4均由主控制电路控制。

其中，电源模块1T3和电源开关1F1构成的供电回路，闭合24V电源开关1F1，为接触器、状态反馈灯以及电压变送器提供工作电压。

开关1F4和1F5用于选择输出电压类型：选择直流输出则闭合整流器控制开关1F4，整流器控制接触器1K3吸合，此时整流器工作反馈灯1L3点亮；选择交流输出则闭合1F5，交流输出控制接触器1K4吸合，此时交流输出工作反馈1L4点亮。

之后闭合预充电控制开关1F3进行预充电工作，预充电接触器1K2吸合，此时预充电工作反馈灯1L2点亮，观察操作与显示面板上的智能数显电表的读数，判断没问题后闭合主接触器吸合开关1F2，主接触器1K1吸合，此时主接触器吸合反馈灯1L1点亮，输出控制操作完毕。

本发明的调压器优选采用电动调压器，请配合参阅图3所示，在试验过程中，按动升压按钮1S1，升压接触器1K6吸合，伺服电机1M1正向运行，电压升高，此时升压反馈灯1L6灯点亮，观察智能数显电压表1U2/1U3的电压变化，若电压达到上限临界时，上行限位开关1SQ1触发，1、2触点断开，3、4触点闭合，升压控制回路失效，限位触发反馈灯1L8点亮。

按动降压按钮1S2，降压接触器1K7吸合，伺服电机1M1反向运行，电压降低，此时升压反馈灯1L7灯点亮，观察智能数显电压表1U2/1U3的电压变化，若电压达到下限临界时，下行限位开关1SQ2触发，1、2触点断开，3、4触点闭合，降压控制回路失效，限位触发反馈灯1L8点亮。

上行限位开关1SQ1和下行限位开关1SQ2，分别串联在升压控制回路和降压控制回路中，可防止出现超量程操作。

再请配合参阅图2所示，本发明的主控制电路中还包括由放电开关1F6与放电反馈灯1L5构成、用于控制放电接触器1K5的放电控制回路。在直流电压输出结束后，闭合母线放电开关1F6，放电接触器1K5吸合，此时放电反馈灯1L5点亮，观察智能数显电压表1U3的电压变化。

综合附图1-3，本发明主要可分为三大部分：操作与显示单元、执行机构单元和电压变换单元，其交流400V电压提供四个回路使用：一是通过电缆与调压器1T1连接，为电压变换提供依据；二是通过电缆与24V电源模块1T3连接，为主控制电路的继电器与状态指示灯提供工作电压；三是为智能电表提供工作电压；四是为伺服电机提供工作电压。

更进一步来说，本发明的电流、电压表均采用3位半数显电压/电流表对电压与电流进行测量与显示，整个平台的工作状态可以直观的显示出来。直流输出端口和交流输出端口可设置在弹起式地板插座上，平台不运行时可将接口隐藏，节约平台空间。并采用带有锁紧锁母结构的防水航空插头接口设计，防止测试时线缆脱落，避免触电隐患。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调电压源试验平台，其特征在于包括调压器、整流器、直流输出端口和交流输出端口，所述的调压器的输出干路上设有主接触器，之后分出两条输出支路，其中：

第一输出支路上设有整流器控制接触器，并与整流器的输入端连接，整流器的输出端与直流输出端口连接；

第二输出支路设有交流输出控制接触器，并与交流输出端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的调压器为电动调压器，包括：

伺服电机；

由升压接触器与上行限位开关的常闭触点串联构成，控制伺服电机正向运行的升压回路；

由降压接触器与下行限位开关的常闭触点串联构成，控制伺服电机反向运行的降压回路；以及

有上行限位开关的常开触点与下行限位开关的常开触点并接构成的限位电路。

3.根据权利要求2所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的升压回路、降压回路和限位电路上分别设有状态反馈灯。

4.根据权利要求1所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的整流器控制接触器与交流输出控制接触器互锁。

5.根据权利要求1所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的主接触器并联有由预充电电阻与预充电接触器构成的预充电支路。

6.根据权利要求5所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的主接触器、整流器控制接触器、交流输出控制接触器和预充电接触器均由主控制电路控制，所述的主控制电路包括：

由电源模块和电源开关构成的供电回路；

由主接触器吸合开关和主接触器吸合反馈灯构成，并控制主接触器吸合的主接触器控制回路；

由整流器控制开关和整流器工作反馈灯构成，并控制整流器控制接触器吸合的整流器控制回路；

由交流输出控制开关和交流输出工作反馈灯构成，并控制交流输出控制接触器吸合的交流控制回路；以及

由预充电控制开关和预充电工作反馈灯构成，并控制预充电接触器吸合的预充电控制回路。

7.根据权利要求1所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的输出干路连接有电流表和电压表，所述的直流输出端口并联有电压变送器，所述的电压变送器连接有直流电压表。

8.根据权利要求1所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的整流器的输出端并联有由放电电阻和放电接触器构成的放电支路，所述的整流器控制接触器与放电接触器互锁。

9.根据权利要求1所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的整流器的输出端并联有支撑电容，所述的调压器的输出干路上，以及整流器与直流输出端口之间的电路上，均设有熔断器。

10.根据权利要求1所述的一种可调电压源试验平台，其特征在于所述的直流输出端口和交流输出端口设置在弹起式地板插座上，并采用带有锁紧锁母结构的防水航空插头接口设计。