CN111812540A - 一种用于谐波和闪烁试验的负载柜 - Google Patents

一种用于谐波和闪烁试验的负载柜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,三相电压输入端的每一相输出端均连接交流移相调压模块和空气断路器;空气断路器对应连接固态继电器的输出端的一触点,固态继电器的输出端的另一触点连接对应测试端子的接线端,固态继电器的输出端和测试端子之间设有闪烁控制空气开关,交流移相调压模块连接对应测试端子的接线端,且交流移相调压模块和该测试端子的接线端之间均设有谐波开关;交流移相调压模块设有输出谐波分量的电位器;三相电压输入端和交流移相调压模块之间还设有谐波控制接触器,谐波控制接触器的触点开关的两端分别和三相电压输入端、交流移相调压模块连接,PLC控制器分别连接固态继电器的输入端和谐波控制接触器的线圈上电输入端。

Description

一种用于谐波和闪烁试验的负载柜
技术领域
本发明用于电磁兼容技术领域,具体为一种用于谐波和闪烁试验的负载柜。
背景技术
传统的负载柜的主要作用是模拟实际使用环境,用来检测电源设备的负载能力和负载特性,可以通过负载柜检测到电源设备的电压特性、频率特性、电流特性、温升等数据,根据测试结果可以判断电源设备是否合格,或进一步改进。传统的负载柜的工作原理是根据用户电源设备测试的需求,适时的投入负载或切除负载,并同时自动记录相应的电气参数,根据相应的国家或行业标准计算出相应的数据结果,自动打印数据报表曲线,完成负载测试要求。缺陷在于,无法模拟被测设备输出谐波和闪烁两个试验项目进行测试,导致其测试的稳定性较差,测试的谐波容易受被测设备的温度影响,且在大功率下长时间工作后无法达到线性输出。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有稳定谐波和闪烁输出的用于谐波和闪烁试验的负载柜。
本发明所述的一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,包括三相电压输入端,所述三相电压输入端的每一相输出端均连接有交流移相调压模块和空气断路器;
每一相输出端连接的空气断路器对应连接有对应相的固态继电器的输出端的一触点,且每一相的固态继电器的输出端的另一触点对应连接测试端子对应的接线端,每一相的固态继电器的输出端和测试端子之间设有闪烁控制空气开关,每一相的固态继电器的输入端和PLC控制器连接;
每一相输出端连接的交流移相调压模块对应连接测试端子对应的接线端,且交流移相调压模块和该测试端子对应的接线端之间均设有谐波开关;
所述交流移相调压模块设有控制输入标准正弦波交流电压转变成带有畸变正弦波输出谐波分量的电位器;
所述三相电压输入端和交流移相调压模块之间还设有谐波控制接触器,该谐波控制接触器的触点开关的一端和所述三相电压输入端连接,该谐波控制接触器的触点开关的另一端分别和所述交流移相调压模块连接,该谐波控制接触器的线圈上电输入端和PLC控制器连接。
所述的一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,当需要进行单相闪烁线性负载测试时,则接通A、B、C三相电压其中对应的一个空气断路器,通过PLC控制器接通其中一相的固态继电器,由固态继电器接通至闪烁控制空气开关,闪烁控制空气开关闭合后,实现单相闪烁线性测试的功能;当需要进行三相闪烁线性负载测试时,则同时接通A、B、C三相电压对应的每一个空气断路器,通过PLC控制器接通全部的固态继电器,由固态继电器接通至闪烁控制空气开关,闪烁控制空气开关闭合后,实现三相闪烁线性负载测试的功能。通过闪烁状态单相和三相的设定,使其闪烁状显示直观明确。通过PLC控制器控制谐波控制接触器的触点开关闭合和,三相电压输入端的A、B、C三相电压分别通过每一相输出端对应的交流移相调压模块,当需要进行单相谐波负载测试时,则接通A、B、C三相电压其中对应的一个谐波开关,通过交流移相调压模块,由电位器控制导通角的大小,将输入侧标准的正弦波交流电转变成带有畸变的正弦波,进而使输出侧出现谐波分量,传输至测试端子对应的接线端,从而实现单相谐波负载测试;当需要进行三相谐波负载测试时,则接通A、B、C三相电压对应的每个谐波开关,通过交流移相调压模块,由电位器控制导通角的大小,将输入侧标准的正弦波交流电转变成带有畸变的正弦波,进而使输出侧出现谐波分量,传输至测试端子对应的接线端,从而实现三相谐波负载测试, 通过电位器对交流移相调压模块导通角的控制,对单相或者三相的负载形成一个开通程度的稳定控制,从而产生稳定的谐波输出,可以保证电压波形输出侧按照线性关系与输入端保持一致(未开启谐波功能情况下),且不受工作时间和温度系数变化的影响,稳定性较好。
附图说明
图1为本发明闪烁测试的电气原理图;
图2为本发明谐波产生测试的电气原理图;
图3为本发明谐波测试中PLC控制器控制电路的电气原理图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示、本发明所述的一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,包括三相电压输入端,所述三相电压输入端的每一相输出端均连接有交流移相调压模块和空气断路器;
每一相输出端连接的空气断路器对应连接有对应相的固态继电器的输出端的一触点,且每一相的固态继电器的输出端的另一触点对应连接测试端子对应的接线端,每一相的固态继电器的输出端和测试端子之间设有闪烁控制空气开关,每一相的固态继电器的输入端和PLC控制器连接;
每一相输出端连接的交流移相调压模块对应连接测试端子对应的接线端,且交流移相调压模块和该测试端子对应的接线端之间均设有谐波开关;
所述交流移相调压模块设有控制输入标准正弦波交流电压转变成带有畸变正弦波输出谐波分量的电位器;
所述三相电压输入端和交流移相调压模块之间还设有谐波控制接触器J2,该谐波控制接触器J2的触点开关的一端和所述三相电压输入端连接,该谐波控制接触器J2的触点开关的另一端分别和所述交流移相调压模块连接,该谐波控制接触器J2的线圈上电输入端和PLC控制器连接。
当需要进行单相闪烁线性负载测试时,则接通A、B、C三相电压其中对应的一个空气断路器,通过PLC控制器接通其中一相的固态继电器,由固态继电器接通至闪烁控制空气开关,闪烁控制空气开关闭合后,实现单相闪烁线性测试的功能;当需要进行三相闪烁线性负载测试时,则同时接通A、B、C三相电压对应的每一个空气断路器,通过PLC控制器接通全部的固态继电器,由固态继电器接通至闪烁控制空气开关,闪烁控制空气开关闭合后,实现三相闪烁线性负载测试的功能。通过闪烁状态单相和三相的设定,使其闪烁状显示直观明确。通过PLC控制器控制谐波控制接触器的触点开关闭合和,三相电压输入端的A、B、C三相电压分别通过每一相输出端对应的交流移相调压模块,当需要进行单相谐波负载测试时,则接通A、B、C三相电压其中对应的一个谐波开关,通过交流移相调压模块,由电位器控制导通角的大小,将输入侧标准的正弦波交流电转变成带有畸变的正弦波,进而使输出侧出现谐波分量,传输至测试端子对应的接线端,从而实现单相谐波负载测试;当需要进行三相谐波负载测试时,则接通A、B、C三相电压对应的每个谐波开关,通过交流移相调压模块,由电位器控制导通角的大小,将输入侧标准的正弦波交流电转变成带有畸变的正弦波,进而使输出侧出现谐波分量,传输至测试端子对应的接线端,从而实现三相谐波负载测试, 通过电位器对交流移相调压模块导通角的控制,对单相或者三相的负载形成一个开通程度的稳定控制,从而产生稳定的谐波输出,可以保证电压波形输出侧按照线性关系与输入端保持一致(未开启谐波功能情况下),且不受工作时间和温度系数变化的影响,稳定性较好。
谐波开关和测试端子之间串联有第一限流电阻R1,第一限流电阻R1还并联有谐波强度控制接触器J3和第二限流电阻R2,谐波控制接触器J2的触点开关和三相电压输入端设有第三限流电阻R3和第四限流电阻R4,,所述第三限流电阻R3和第四限流电阻R4串联,同时空气断路器和三相电压输入端设有第五限流电阻R5和第六限流电阻R6,空气断路器和固态继电器之间设有第七限流电阻R7,第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、第三限流电阻R3、第四限流电阻R4、第五限流电阻R5、第六限流电阻R6和第七限流电阻R7的电阻值为2000欧姆,采用2000欧姆大功率电阻,使得不容易受工作时间和温度系数变化的影响,稳定性较好。
第一限流电阻R1还并联有谐波强度控制接触器J3和第二限流电阻R2,所述谐波强度控制接触器J3的触点开关的一端和谐波开关、第一限流电阻R1的一端连接,触点开关的另一端和第二限流电阻R2的一端连接,所述谐波强度控制接触器J3的线圈上电输入端和PLC控制器连接;所述第二限流电阻R2的另一端和测试端子、第一限流电阻R1的另一端连接。由谐波强度控制接触器J3闭合后,通过第二限流电阻R2和第一限流电阻R1并联输出,使得测试端子输出谐波信号更强,有利于后期的测试。
三相电压输入端和空气断路器之间还设有闪烁控制接触器J1,该闪烁控制接触器J1的触点开关的一端和所述三相电压输入端连接,该闪烁控制接触器J1的触点开关的另一端分别和所述空气断路器连接,该闪烁控制接触器J1的线圈上电输入端和PLC控制器连接;闪烁控制接触器J1的线圈上电输入端和PLC控制器之间设有闪烁固态继电器,所述闪烁固态继电器的输入端和所述PLC控制器输出端连接,所述闪烁固态继电器的输出端和闪烁控制接触器J1的线圈上电输入端连接;谐波控制接触器J2的线圈上电输入端、谐波强度控制接触器J3的线圈上电输入端和PLC控制器之间设有谐波固态继电器,所述谐波固态继电器的输入端和所述PLC控制器输出端连接,所述谐波固态继电器的输出端均和谐波控制接触器J2的线圈上电输入端、谐波强度控制接触器J3的线圈上电输入端连接。采用PLC控制器控制、闪烁控制接触器J1、谐波控制接触器J2、谐波强度控制接触器J3、闪烁固态继电器、谐波固态继电器、交流移相调压模块,其不存在机械触点,因此没有触点磨损的问题,使得使用寿命更长,实现控制功能切换的速度更快。
PLC控制器还通过通讯线和触摸显示屏连接,实现时间、测试次数的数值设定、谐波或者闪烁状态的设定、测试状态的显示。设定参数方便快捷,状态显示直观明确。
如图1所示,电位器的阻值区间为2-10kΩ,本实施例中选用5000欧姆。电位器手动控制,电位器中间端连接交流移相调压模块的cont端,电位器另两端分别连接交流移相调压模块 com 端和+5V端。+5V电压由交流移相调压模块本身内部产生,无须外部提供,只配合手控电位器用,不作它用,所当控制端cont从0-5Vdc改变时,交流负载上的电压从0伏到最大值线性可调,cont端电压越高,交流移相调压模块输出越大。从而保证电压波形输出端按照线性关系与输入端保持一致,且不受工作时间和温度系数变化的影响,稳定性较好。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:包括三相电压输入端,所述三相电压输入端的每一相输出端均连接有交流移相调压模块和空气断路器;
每一相输出端连接的空气断路器对应连接有对应相的固态继电器的输出端的一触点,且每一相的固态继电器的输出端的另一触点对应连接测试端子对应的接线端,每一相的固态继电器的输出端和测试端子之间设有闪烁控制空气开关,每一相的固态继电器的输入端和PLC控制器连接;
每一相输出端连接的交流移相调压模块对应连接测试端子对应的接线端,且交流移相调压模块和该测试端子对应的接线端之间均设有谐波开关;
所述交流移相调压模块设有控制输入标准正弦波交流电压转变成带有畸变正弦波输出谐波分量的电位器;
所述三相电压输入端和交流移相调压模块之间还设有谐波控制接触器(J2),该谐波控制接触器(J2)的触点开关的一端和所述三相电压输入端连接,该谐波控制接触器(J2)的触点开关的另一端分别和所述交流移相调压模块连接,该谐波控制接触器(J2)的线圈上电输入端和PLC控制器连接。
2.根据权利要求1所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述三相电压输入端和空气断路器之间还设有闪烁控制接触器(J1),该闪烁控制接触器(J1)的触点开关的一端和所述三相电压输入端连接,该闪烁控制接触器(J1)的触点开关的另一端分别和所述空气断路器连接,该闪烁控制接触器(J1)的线圈上电输入端和PLC控制器连接。
3.根据权利要求2所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述闪烁控制接触器(J1)的线圈上电输入端和PLC控制器之间设有闪烁固态继电器,所述闪烁固态继电器的输入端和所述PLC控制器输出端连接,所述闪烁固态继电器的输出端和闪烁控制接触器(J1)的线圈上电输入端连接。
4.根据权利要求1所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述谐波开关和测试端子之间串联有第一限流电阻(R1)。
5.根据权利要求4所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述第一限流电阻(R1)还并联有谐波强度控制接触器(J3)和第二限流电阻(R2),所述谐波强度控制接触器(J3)的触点开关的一端和谐波开关、第一限流电阻(R1)的一端连接,触点开关的另一端和第二限流电阻(R2)的一端连接,所述谐波强度控制接触器(J3)的线圈上电输入端和PLC控制器连接;
所述第二限流电阻(R2)的另一端和测试端子、第一限流电阻(R1)的另一端连接。
6.根据权利要求5所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述谐波控制接触器(J2)的触点开关和三相电压输入端设有第三限流电阻(R3)和第四限流电阻(R4),所述第三限流电阻(R3)和第四限流电阻(R4)串联。
7.根据权利要求6所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述第一限流电阻(R1)、第二限流电阻(R2)、第三限流电阻(R3)和第四限流电阻(R4)的电阻值为2000欧姆。
8.根据权利要求1所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述谐波控制接触器(J2)的线圈上电输入端、谐波强度控制接触器(J3)的线圈上电输入端和PLC控制器之间设有谐波固态继电器,所述谐波固态继电器的输入端和所述PLC控制器输出端连接,所述谐波固态继电器的输出端均和谐波控制接触器(J2)的线圈上电输入端、谐波强度控制接触器(J3)的线圈上电输入端连接。
9.根据权利要求1所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述PLC控制器还通过通讯线和触摸显示屏连接。
10.根据权利要求1所述一种用于谐波和闪烁试验的负载柜,其特征在于:所述电位器的阻值区间为2-10kΩ。
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