CN109144159A - 一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置及其控制方法，其包括两个电动调压控制模块TYK1～TYK2、以及晃电输出控制器HDK；所述晃电输出控制器HDK中设置有控制所述电动调压控制模块TYK1～TYK2输出电压通断的电子开关S1～S2、控制电源线N通断的电子开关S3、进行输出电气隔离的继电器J1、一路电流采集AIO、一路电压采集AUO、若干晃电状态指示以及通讯串口，所述晃电输出控制器HDK的输出电压输出端接入被测试设备。本发明具有独立的调压器控制器，大大提高了调压的精度和***整体的安全性，为单相晃电测试提供晃电输出，安全性高。

Description

一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置及其 控制方法

【技术领域】

本发明涉及一种电源保护装置，特别是涉及一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置及其控制方法。

【背景技术】

目前，工业控制回路中大量使用交流接触器等控制元件，当电源波动时，会造成交流接触器脱扣，影响控制回路的正常运行。因此，在电源控制装置中需要增加防晃电功能。现有技术方案中的单相模拟晃电发生设备采用单相电动调压自耦变，人机界面设置晃电输出的电压和持续时间后，启动晃电模拟输出。现有技术中的单相晃电模拟发生装置，其控制方法单一，只能实现就地启动，且在调压模块为简单的自耦变压器，没有变压器的控制器，在调压精度上和调压的安全性上存在隐患。

因此，有必要提供一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置及其控制方法来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的之一在于提供一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，具有独立的调压器控制器，大大提高了调压的精度和***整体的安全性，为单相晃电测试提供晃电输出，安全性高。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其包括两个电动调压控制模块TYK1～TYK2、以及晃电输出控制器HDK；所述晃电输出控制器HDK中设置有控制所述电动调压控制模块TYK1～TYK2输出电压通断的电子开关S1～S2、控制电源线N通断的电子开关S3、进行输出电气隔离的继电器J1、一路电流采集AIO、一路电压采集AUO、若干晃电状态指示以及通讯串口，所述晃电输出控制器HDK的输出电压输出端接入被测试设备。

进一步的，所述电流采集AIO通过穿心式电流互感器CT采集所述晃电输出控制器HDK输出的电流；所述电压采集AUO通过电压互感器PT采集所述晃电输出控制器HDK输出的电压；

所述晃电状态指示包括受微处理器中的DO1～DO5分别控制的继电器R1～R5，其中所述继电器R1～R3用来分别指示所述电子开关S1～S3的导通或截止状态；所述继电器R4指示晃电输出状态，所述继电器R5为所述晃电输出控制器HDK的故障指示。

进一步的，所述晃电输出控制器HDK中设置有五路路开入量ST1、ST2、Pulse1、Pulse2、以及JDX；其中，

ST1、ST2为启动晃电输出控制，ST1为就地控制，采用按钮方式输入，ST2为远程控制；JDX为远控或就地选择输入；Pulse1、Pulse2采集的是旋钮输出脉冲，用来设定晃电输出的时间和晃电输出的电压。

进一步的，所述晃电输出控制器HDK中设置有三路通讯串口UART1～UART3，其中，UART1用来与所述电动调压控制模块TYK1、TYK2进行数据通讯；UART2用来与HUM人机交互模块进行通讯；UART3在进行组合晃电模拟输出时与一三相晃电模拟控制器进行通讯。

进一步的，所述电动调压控制模块TYK包括带电动控制的自耦电动调压器Y1、以及电动调压控制器Y2；所述电动调压器Y1包括升压极限限位开关XD1、降压极限限位开关XD2。

进一步的，所述电动调压控制器Y2包括四路开入量DI1～4，其中，DI1经过光耦与所述升压极限限位开关XD1连接，DI2经过光耦与所述降压极限限位开关XD2连接；DI3、DI4分别经光耦接两个实验按钮SB1、SB2，所述实验按钮SB1为启动升压控制按钮，所述SB2为启动降压控制按钮。

进一步的，所述电动调压控制器Y2包括四路开出量DO1～4，其中，DO1通过控制继电器J1控制所述电动调压器Y1的输入，DO2控制继电器J2控制所述电动调压器Y1的输出，起到隔离故障的作用；DO3通过继电器J3控制所述电动调压器Y1的降压导通，DO4通过继电器J4控制所述电动调压器Y1的升压导通。

进一步的，所述电动调压控制器Y2包括三路电流采集I1～3、两路电压采集AUi和AUo、一路485异步通讯；

三路电流采集I1～3中，I1通过穿心式电流互感器CT1采集所述电动调压器Y1的输出电流，I2通过穿心式电流互感器CT2采集输入到所述电动调压器Y1的输入电流，I3通过穿心式电流互感器CT3采集调压电动机的电流；

两路电压采集AUi和AUo采集的是电动调压器Y1的输入电压端和输出电压端，通过电压互感器PT变换后成小电压信号AUi和AUo，接入所述电动调压控制器Y2中的模拟数字转换器ADC进行数据采样；

所述电动调压控制器Y2通过UART口与485电路连接构成通讯接口，所述晃电输出控制器HDK可通过通讯接口下发电压调整命令、读取输入/输出电压以及三路电流。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述单相晃电模拟发生装置的控制方法，所述晃电输出控制器HDK的控制方法包括以下步骤：

1)逻辑判断先执行远程/就地判断，判断开入量DI3是否为1，若是，则是远程操作，执行步骤2)，若不是，则是就地控制，执行步骤3)；

2)晃电输出控制器HDK读取三相晃电模拟控制器设定的电动调压控制模块TYK1输出电压U1和电动调压控制模块TYK2输出电压U2，并读取三相晃电模拟控制器X4设定的晃电持续时间Thd；然后执行步骤4)；

3)晃电输出控制器HDK读取旋钮B设定的电动调压控制模块TYK2设定的输出电压U2和旋钮A设定的晃电尺寸时间Thd；把电动调压控制模块TYK1的输出电压U1设定为额定电压输出；然后执行步骤4)；

4)通过与调压控制器Y2通讯的UART1口，将电动调压控制模块TYK1设定的输出电压U1和电动调压控制模块TYK2设定的输出电压U2下发到电动调压器Y1，使其自动完成输出电压的调整；

5)待U1和U2调整完毕后，控制S1ctr使S1导通，控制S2ctr和S3ctr使S2、S3截止，DO0控制J1闭合，此时U1电压对负载进行供电；

6)判断启动晃电切换输出，即判断DI3是否为0且DI1是否为1，或DI3是否为1且DI2是否为1，若是，则执行步骤7)，若不是，则结束逻辑；

7)启动晃电输出首先控制S1ctr使S1截止并延时200us；

8)判断U2是否小于10V，若是，则执行步骤9)；若不是，则执行步骤10；S2输出的是U2电压，而S3直接将负载短接；

9)控制S3ctr使S3导通，启动晃电时间计数器CThd；并判断晃电时间计数器CThd是否大于晃电持续时间Tdh，若是，则控制S3ctr使S3截止并延时200us，再执行步骤11)；

10)控制S2ctr使S2导通，启动晃电时间计数器CThd；并判断晃电时间计数器CThd是否大于晃电持续时间Tdh，若是，则控制S2ctr使S2截止并延时200us，再执行步骤11)；

11)控制S1ctr使S1导通，并结束逻辑。

本发明还有一目的在于提供一种基于上述单相晃电模拟发生装置的控制方法，所述电动调压控制模块TYK的控制方法包括以下步骤，

1)控制DO1、DO2使继电器J1、J2闭合；

2)启动ADC模拟数字转换器计算模拟量AUO、AUI、AI1、AI2、AI3；

3)判读通讯接口UART是否启动升压，若是，则执行步骤4)，若不是则执行步骤8)；

4)电动调压控制器Y2首先读取通讯设定的UOHset定值，该定值为需要升压到达的电压；

5)然后电动调压控制器Y2启动DO4使其对应的继电器J4闭合，J4又控制了中间继电器ZJ4，ZJ4的节点闭合使电动调压器Y1的升压控制回路接通控制电源，电动机带动电刷进行升压；

6)判断测量到的自耦变的输出电压AUO是否调节到设定值范围内，即判断UOHset-0.5<AUO<UOHset+0.5是否成立，若成立，则执行步骤7)；若不成立，则判断是否升压到极限范围DI4是否为1，若是，则执行步骤7)，若不是，则执行步骤13)；

7)控制DO4使J4继电器断开，ZJ4的触点断开升压回路电源，升压逻辑结束；

8)判读通讯接口UART是否启动降压，若是，则执行步骤9)；若不是，则执行步骤13)；

9)电动调压控制器Y2首先读取通讯设定的UOLset定值，该定值为需要降压到达的电压；

10)然后电动调压控制器Y2启动DO3使其对应的继电器J3闭合，J3又控制了中间继电器ZJ3，ZJ3的节点闭合使电动调压器Y1的降压控制回路接通控制电源，电动机带动电刷进行降压；

11)判断测量到的自耦变的输出电压AUO调节到设定值范围内，即判断UOLset-0.5<AUO<UOLset+0.5是否成立，若成立，则执行步骤12)；若不成立，则判断是否降压到极限范围DI3是否为1，若是，则执行步骤12)，若不是，则执行步骤13)；

12)控制DO3使J3继电器断开，ZJ3的触点断开降压回路电源，降压逻辑结束；

13)判断自耦变的输入电流AI1与输出电流AI2中的最大值是否大于电动调压器最大设定极限值，如果自耦变的输入电流AI1和输出电流AI2大于自耦变的设定极限值，则自动断开自耦变的输出和输入，即控制DO1、DO2使继电器J1、J2断开，中间继电器ZJ1、ZJ2会断开自耦变的电源输入和对外输出；若不是，则判断AI3监测调压过程中的调压电动机电流是否大于调压电机最大负载电流，若是，则控制DO1、DO2使继电器J1、J2断开，中间继电器ZJ1、ZJ2会断开自耦变的电源输入和对外输出，即如果调压电动机发生堵转，则也自动断开ZJ1和ZJ2；若不是，则结束逻辑。

与现有技术相比，本发明一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置及其控制方法及其控制方法的有益效果在于：具有独立的调压器控制器，大大提高了调压的精度和***整体的安全性，为单相晃电测试提供晃电输出，安全性高；且可实现远程或就地控制，为单相设备进行单相晃电模拟输入。

【附图说明】

图1为本发明实施例中晃电模拟独立输出控制模块的原理框架示意图；

图2为本发明实施例中电动调压控制模块的控制原理框架示意图；

图3为本发明实施例中晃电模拟独立输出控制模块的控制流程示意图；

图4为本发明实施例中电动调压控制模块的控制流程示意图。

【具体实施方式】

实施例：

本实施例一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其包括两个独立设置的电动调压控制模块TYK1～TYK2、晃电输出控制器HDK，电动调压控制模块TYK包括电动调压器Y1以及调压控制器Y2。

一、电动调压控制模块(a)的实现框图如图2所示。

在图2中，Y1为电动调压器(带电动控制的调压自耦变压器)，Y2为电动调压控制器。

Y1电动调压器说明：Y1电动调压器中A和X端为自耦变原端电压输入，a和x端为调压后的输出电压。XD1和XD2分别为自耦变压器的升压极限和降压极限的限位开关。端子1-SY为升压电压接入端、端子3-JY为降压电压接入端。端子2-JN为升压和降压控制的公共端。当端子1接入交流电压的L，端子2接入交流电压的N，电动调压器中的电动机会带动自耦变的电刷移动，使自耦变压器的输出电压自动升高；当端子3接入交流电压的L，端子2接入交流电压的N，电动调压器中的电动机会带动自耦变的电刷移动，使自耦变压器的输出电压自动降低。升压或降压到自耦变的极限值时，限位开关XD1或XD2自动断开电动机的电源，停止调压。

X2为电动调压控制器，该控制器有4路开入量DI1～4，4路开出量DO1～4，三路电流采集I1～3，两路电压采集AUi和AUo，一路485异步通讯。

4路开入量中DI1，DI2分别经过光耦接Y1的调压限位开关XD1、XD2，当控制器调压时，如果限位状态到达调压极限位置，则自动关闭调压继电器输出。DI3，DI4分别经光耦接两个按钮，两个按钮分别为SB1和SB2。SB1按下时，控制器启动升压控制；SB2按下时，控制器启动降压控制。两个按键为实验按钮，验证控制逻辑或接线是否正确时使用。

开出量中的DO1和DO2控制继电器J1、J2，继电器J1、J2分别控制中间继电器ZJ1和ZJ2。中间继电器ZJ2用来接通电动调压器Y1的输入，中间继电器ZJ1控制电动调压器Y1的输出。当调压器发生故障时，DO1、DO2控制J1、J2使中间继电器ZJ1、ZJ2断开电动调压器Y1的输入和输出，起到隔离故障的作用。DO3、DO4通过控制继电器J3，J4，来通过中间继电器ZJ3和ZJ4实现控制电动调压器的调压，为避免ZJ3和ZJ4同时动作，控制上对ZJ3和ZJ4采用互锁的接法。ZJ3的常闭接入ZJ4的控制回路，ZJ4的常闭接入ZJ3的控制回路。

电动调压器Y1采集的模拟量有输入电压(端子Li，Ni)、输出电压(Lo，Ni)，通过电压互感器PT变换后成小电压信号AUi和AUo，接入微处理器的ADC进行数据采样。三路电流信号，I1通过穿心式电流互感器CT1采集电动调压器的输出电流，I2通过穿心式电流互感器CT2采集输入到电动调压去的输入电流。I3通过穿心式电流互感器CT2采集调压电动机的电流。

微处理器通过UART口与485电路连接构成通讯接口，通讯接口和晃电输出控制器通讯。晃电输出控制器可通过通讯下发电压调整命令，读取输入输出电压、三路电流。

电动调压控制器Y2可实现手动调压实验(升压和降压，其基本逻辑与远程启动调压类似，本逻辑框图未给出)。

电动调压控制模块TYK的主要控制逻辑如图4。

本实施例电动调压控制模块TYK的控制方法包括以下步骤：

1)控制DO1、DO2使继电器J1、J2闭合；

2)启动ADC模拟数字转换器计算模拟量AUO、AUI、AI1、AI2、AI3；

3)判读通讯接口UART是否启动升压，若是，则执行步骤4)，若不是则执行步骤8)；

4)电动调压控制器Y2首先读取通讯设定的UOHset定值，该定值为需要升压到达的电压；

5)然后电动调压控制器Y2启动DO4使其对应的继电器J4闭合，J4又控制了中间继电器ZJ4，ZJ4的节点闭合使电动调压器Y1的升压控制回路接通控制电源，电动机带动电刷进行升压；

6)判断测量到的自耦变的输出电压AUO是否调节到设定值范围内，即判断UOHset-0.5<AUO<UOHset+0.5是否成立，若成立，则执行步骤7)；若不成立，则判断是否升压到极限范围DI4是否为1，若是，则执行步骤7)，若不是，则执行步骤13)；

7)控制DO4使J4继电器断开，ZJ4的触点断开升压回路电源，升压逻辑结束；

8)判读通讯接口UART是否启动降压，若是，则执行步骤9)；若不是，则执行步骤13)；

9)电动调压控制器Y2首先读取通讯设定的UOLset定值，该定值为需要降压到达的电压；

10)然后电动调压控制器Y2启动DO3使其对应的继电器J3闭合，J3又控制了中间继电器ZJ3，ZJ3的节点闭合使电动调压器Y1的降压控制回路接通控制电源，电动机带动电刷进行降压；

11)判断测量到的自耦变的输出电压AUO调节到设定值范围内，即判断UOLset-0.5<AUO<UOLset+0.5是否成立，若成立，则执行步骤12)；若不成立，则判断是否降压到极限范围DI3是否为1，若是，则执行步骤12)，若不是，则执行步骤13)；

12)控制DO3使J3继电器断开，ZJ3的触点断开降压回路电源，降压逻辑结束；

13)判断自耦变的输入电流AI1与输出电流AI2中的最大值是否大于电动调压器最大设定极限值，如果自耦变的输入电流AI1和输出电流AI2大于自耦变的设定极限值，则自动断开自耦变的输出和输入，即控制DO1、DO2使继电器J1、J2断开，中间继电器ZJ1、ZJ2会断开自耦变的电源输入和对外输出；若不是，则判断AI3监测调压过程中的调压电动机电流是否大于调压电机最大负载电流，若是，则控制DO1、DO2使继电器J1、J2断开，中间继电器ZJ1、ZJ2会断开自耦变的电源输入和对外输出，即如果调压电动机发生堵转，则也自动断开ZJ1和ZJ2；若不是，则结束逻辑。

二、晃电模拟独立输出控制模块(b)的实现框图如图1所示。

在图1中，电动调压控制模块被缩略成TYK1和TYK2，HDK为晃电输出控制器。HDK接入TYK1的输出电压L1、TYK2的输出电压L2和电源N线。HDK的UART1通过485电路和TYK1、TYK2进行通讯，通过通讯设置TYK1和TYK2的输出电压。

电子开关S1～S3受控于S1ctr～S3ctr，进行晃电输出时，HDK的微处理器先关闭S1，然后出发S2或S3导通。继电器J1受控于DO0，作用是输出电气隔离，正常情况下J1为闭合状态。AIO和AUO采集的是HDK输出的电流和电压，如果AIO超过设定值，则J1继电器断开保护后续电路和HDK。DO1～DO5分别控制继电器R1～R5，其中R1～R3用来分别指示电子开关S1～S3的导通或截止状态。当S1～S3中对应的电子开关导通时，R1～R3对应的继电器闭合；当S1～S3中对应的电子开关截止时，R1～R3对应的继电器断开。继电器R4指示晃电输出状态，如果触发HDK(通讯方式或手动方式)，HDK在输出模拟晃电时，继电器R4闭合，晃电输出结束后R4断开。继电器R5为HDK故障指示，当AIO采集到输出电流过大管断继电器J1的同时继电器R5输出故障信号。

HDK有5路开入量，其中ST1、ST2为启动晃电输出控制，ST1为就地控制，采用按钮方式输入，ST2为远程控制。JDX为远控/就地选择输入。当JDX开入量为闭合状态时，即DI3为状态“1”即高电平，为远程控制状态，此时ST2作为启动控制端，接收远程启动命令；当JDX开入量为分开状态时，即DI3为状态“0”即低电平，为就地控制状态，此时ST1作为启动控制端，接收就地启动命令。Pulse1、Pulse2采集的是旋钮输出脉冲，如图1中的旋钮A、旋钮B，用来设定晃电输出的时间和晃电输出的电压。微处理器采用边沿计数器的方式，对脉冲进行计数来调整设定的晃电时间和输出电压的步长，设定完毕后通过UART1通讯下发给TYK1和TYK2，TYK1和TYK2进行调节自己的输出电压。晃电的输出时间由HDK来控制。HDK设计一路光耦开漏输出的晃电输出指示，用于快速输出晃电状态。该信号可以快速指示晃电输出状态，在组合晃电模拟输出时接入三相晃电模拟控制器X4。

HDK中有三路通讯串口，UART1用来和调压控制部分的TYK1、TYK2进行数据通讯；UART2用来与HUM人机交互模块进行通讯；UART3在进行组合晃电模拟输出时与三相晃电模拟控制器X4进行通讯。

HDK的输出电压输出端为LoL、LoN，接入被测试设备，被测试设备为单相供电方式。

晃电输出控制器HDK的主要控制逻辑如图3。

本实施例中，晃电输出控制器HDK的控制方法包括以下步骤：

1)逻辑判断先执行远程/就地判断，判断DI3是否为1，若是，则是远程操作，执行步骤2)，若不是，则是就地控制，执行步骤3)；

2)当开入量DI3应为高电平(图1的JDX)时，此时晃电输出控制器HDK通过与三相晃电模拟控制器X4通讯口UART3读取三相晃电模拟控制器X4设定的TYK1输出电压U1和TYK2输出电压U2，并读取三相晃电模拟控制器X4设定的晃电持续时间Thd；然后执行步骤4)；

3)当开入量DI3应为低电平，此时晃电输出控制器HDK读取旋钮B设定的TYK2设定的输出电压U2和旋钮A设定的晃电尺寸时间Thd；把电动调压控制模块TYK1的输出电压U1设定为额定电压输出；然后执行步骤4)；

4)读取了电动调压器Y1的设定电压后，通过与调压控制器Y2通讯的UART1口，将TYK1设定的输出电压U1和TYK2设定的输出电压U2下发到电动调压器Y1，使其自动完成输出电压的调整；

5)待U1和U2调整完毕后，控制S1ctr使S1导通，控制器S2ctr和S3ctr使S2、S3截止，DO0控制J1闭合，此时U1电压对负载进行供电；

6)判断启动晃电切换输出，即判断DI3是否为0且DI1是否为1，或DI3是否为1且DI2是否为1，若是，则执行步骤7)，若不是，则结束逻辑；

启动晃电切换输出判断是通过开入量DI1或DI2，其中DI1为就地启动，DI2为远程启动；DI1为高电平时，DI3应为低电平(就地控制)；DI2为高电平时，DI3应为高电平(远程控制)。

7)启动晃电输出首先控制S1ctr使S1截止并延时200us；

8)判断U2是否小于10V，若是，则执行步骤9)；若不是，则执行步骤10；S2输出的是U2电压，而S3直接将负载短接；

由于自耦变的输出特性，电压越低时输出电流也是越小的，因此程序判断了晃电输出电压U2的大小，如果U2大于10V，则控制S2导通输出U2，如果小于10V，则S3导通直接短接负载，模拟0V输出；输出晃电的时间Thd时间到后，逻辑关断S2或S3并延时200us后，开启S1，整个晃电模拟输出过程结束；

9)控制S3ctr使S3导通，启动晃电时间计数器CThd；并判断晃电时间计数器CThd是否大于晃电持续时间Tdh，若是，则控制S3ctr使S3截止并延时200us，再执行步骤11)；

10)控制S2ctr使S2导通，启动晃电时间计数器CThd；并判断晃电时间计数器CThd是否大于晃电持续时间Tdh，若是，则控制S2ctr使S2截止并延时200us，再执行步骤11)；

11)控制S1ctr使S1导通，并结束逻辑。

本实施例一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置及其控制方法的有益效果在于：具有独立的电动调压控制器，可以通过手动实验或网络通讯方式实现电压的自动输出调整。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：其包括两个电动调压控制模块TYK1～TYK2、以及晃电输出控制器HDK；所述晃电输出控制器HDK中设置有控制所述电动调压控制模块TYK1～TYK2输出电压通断的电子开关S1～S2、控制电源线N通断的电子开关S3、进行输出电气隔离的继电器J1、一路电流采集AIO、一路电压采集AUO、若干晃电状态指示以及通讯串口，所述晃电输出控制器HDK的输出电压输出端接入被测试设备。

2.如权利要求1所述的基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：所述电流采集AIO通过穿心式电流互感器CT采集所述晃电输出控制器HDK输出的电流；所述电压采集AUO通过电压互感器PT采集所述晃电输出控制器HDK输出的电压；

所述晃电状态指示包括受微处理器中的DO1～DO5分别控制的继电器R1～R5，其中所述继电器R1～R3用来分别指示所述电子开关S1～S3的导通或截止状态；所述继电器R4指示晃电输出状态，所述继电器R5为所述晃电输出控制器HDK的故障指示。

3.如权利要求1所述的基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：所述晃电输出控制器HDK中设置有五路路开入量ST1、ST2、Pulse1、Pulse2、以及JDX；其中，

ST1、ST2为启动晃电输出控制，ST1为就地控制，采用按钮方式输入，ST2为远程控制；JDX为远控或就地选择输入；Pulse1、Pulse2采集的是旋钮输出脉冲，用来设定晃电输出的时间和晃电输出的电压。

4.如权利要求1所述的基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：所述晃电输出控制器HDK中设置有三路通讯串口UART1～UART3，其中，UART1用来与所述电动调压控制模块TYK1、TYK2进行数据通讯；UART2用来与HUM人机交互模块进行通讯；UART3在进行组合晃电模拟输出时与一三相晃电模拟控制器进行通讯。

5.如权利要求1～4中任一项所述的基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：所述电动调压控制模块TYK包括带电动控制的自耦电动调压器Y1、以及电动调压控制器Y2；所述电动调压器Y1包括升压极限限位开关XD1、降压极限限位开关XD2。

6.如权利要求5所述的基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：所述电动调压控制器Y2包括四路开入量DI1～4，其中，DI1经过光耦与所述升压极限限位开关XD1连接，DI2经过光耦与所述降压极限限位开关XD2连接；DI3、DI4分别经光耦接两个实验按钮SB1、SB2，所述实验按钮SB1为启动升压控制按钮，所述SB2为启动降压控制按钮。

7.如权利要求6所述的基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：所述电动调压控制器Y2包括四路开出量DO1～4，其中，DO1通过控制继电器J1控制所述电动调压器Y1的输入，DO2控制继电器J2控制所述电动调压器Y1的输出，起到隔离故障的作用；DO3通过继电器J3控制所述电动调压器Y1的降压导通，DO4通过继电器J4控制所述电动调压器Y1的升压导通。

8.如权利要求7所述的基于独立电动调压控制器的单相晃电模拟发生装置，其特征在于：所述电动调压控制器Y2包括三路电流采集I1～3、两路电压采集AUi和AUo、一路485异步通讯；

三路电流采集I1～3中，I1通过穿心式电流互感器CT1采集所述电动调压器Y1的输出电流，I2通过穿心式电流互感器CT2采集输入到所述电动调压器Y1的输入电流，I3通过穿心式电流互感器CT3采集调压电动机的电流；

两路电压采集AUi和AUo采集的是电动调压器Y1的输入电压端和输出电压端，通过电压互感器PT变换后成小电压信号AUi和AUo，接入所述电动调压控制器Y2中的模拟数字转换器ADC进行数据采样；

所述电动调压控制器Y2通过UART口与485电路连接构成通讯接口，所述晃电输出控制器HDK可通过通讯接口下发电压调整命令、读取输入/输出电压以及三路电流。

9.一种基于如权利要求1～4中的任一项所述的单相晃电模拟发生装置的控制方法，其特征在于：所述晃电输出控制器HDK的控制方法包括以下步骤：

1)逻辑判断先执行远程/就地判断，判断开入量DI3是否为1，若是，则是远程操作，执行步骤2)，若不是，则是就地控制，执行步骤3)；

2)晃电输出控制器HDK读取三相晃电模拟控制器设定的电动调压控制模块TYK1输出电压U1和电动调压控制模块TYK2输出电压U2，并读取三相晃电模拟控制器X4设定的晃电持续时间Thd；然后执行步骤4)；

3)晃电输出控制器HDK读取旋钮B设定的电动调压控制模块TYK2设定的输出电压U2和旋钮A设定的晃电尺寸时间Thd；把电动调压控制模块TYK1的输出电压U1设定为额定电压输出；然后执行步骤4)；

4)通过与调压控制器Y2通讯的UART1口，将电动调压控制模块TYK1设定的输出电压U1和电动调压控制模块TYK2设定的输出电压U2下发到电动调压器Y1，使其自动完成输出电压的调整；

5)待U1和U2调整完毕后，控制S1ctr使S1导通，控制S2ctr和S3ctr使S2、S3截止，DO0控制J1闭合，此时U1电压对负载进行供电；

6)判断启动晃电切换输出，即判断DI3是否为0且DI1是否为1，或DI3是否为1且DI2是否为1，若是，则执行步骤7)，若不是，则结束逻辑；

7)启动晃电输出首先控制S1ctr使S1截止并延时200us；

8)判断U2是否小于10V，若是，则执行步骤9)；若不是，则执行步骤10；S2输出的是U2电压，而S3直接将负载短接；

9)控制S3ctr使S3导通，启动晃电时间计数器CThd；并判断晃电时间计数器CThd是否大于晃电持续时间Tdh，若是，则控制S3ctr使S3截止并延时200us，再执行步骤11)；

10)控制S2ctr使S2导通，启动晃电时间计数器CThd；并判断晃电时间计数器CThd是否大于晃电持续时间Tdh，若是，则控制S2ctr使S2截止并延时200us，再执行步骤11)；

11)控制S1ctr使S1导通，并结束逻辑。

10.一种基于如权利要求6～8中的任一项所述的单相晃电模拟发生装置的控制方法，其特征在于：所述电动调压控制模块TYK的控制方法包括以下步骤，

1)控制DO1、DO2使继电器J1、J2闭合；

2)启动ADC模拟数字转换器计算模拟量AUO、AUI、AI1、AI2、AI3；

3)判读通讯接口UART是否启动升压，若是，则执行步骤4)，若不是则执行步骤8)；

4)电动调压控制器Y2首先读取通讯设定的UOHset定值，该定值为需要升压到达的电压；

5)然后电动调压控制器Y2启动DO4使其对应的继电器J4闭合，J4又控制了中间继电器ZJ4，ZJ4的节点闭合使电动调压器Y1的升压控制回路接通控制电源，电动机带动电刷进行升压；

6)判断测量到的自耦变的输出电压AUO是否调节到设定值范围内，即判断UOHset-0.5<AUO<UOHset+0.5是否成立，若成立，则执行步骤7)；若不成立，则判断是否升压到极限范围DI4是否为1，若是，则执行步骤7)，若不是，则执行步骤13)；

7)控制DO4使J4继电器断开，ZJ4的触点断开升压回路电源，升压逻辑结束；

8)判读通讯接口UART是否启动降压，若是，则执行步骤9)；若不是，则执行步骤13)；

9)电动调压控制器Y2首先读取通讯设定的UOLset定值，该定值为需要降压到达的电压；

10)然后电动调压控制器Y2启动DO3使其对应的继电器J3闭合，J3又控制了中间继电器ZJ3，ZJ3的节点闭合使电动调压器Y1的降压控制回路接通控制电源，电动机带动电刷进行降压；

11)判断测量到的自耦变的输出电压AUO调节到设定值范围内，即判断UOLset-0.5<AUO<UOLset+0.5是否成立，若成立，则执行步骤12)；若不成立，则判断是否降压到极限范围DI3是否为1，若是，则执行步骤12)，若不是，则执行步骤13)；

12)控制DO3使J3继电器断开，ZJ3的触点断开降压回路电源，降压逻辑结束；

13)判断自耦变的输入电流AI1与输出电流AI2中的最大值是否大于电动调压器最大设定极限值，如果自耦变的输入电流AI1和输出电流AI2大于自耦变的设定极限值，则自动断开自耦变的输出和输入，即控制DO1、DO2使继电器J1、J2断开，中间继电器ZJ1、ZJ2会断开自耦变的电源输入和对外输出；若不是，则判断AI3监测调压过程中的调压电动机电流是否大于调压电机最大负载电流，若是，则控制DO1、DO2使继电器J1、J2断开，中间继电器ZJ1、ZJ2会断开自耦变的电源输入和对外输出，即如果调压电动机发生堵转，则也自动断开ZJ1和ZJ2；若不是，则结束逻辑。