CN112650343A - 智能化多变负荷发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能化多变负荷发生器，其结构为，***控制单元输出端分别与步进电机驱动控制器、显示单元、计时单元和报警***电性连接，步进电机驱动控制器的输出端与电动调压器输入端电连接，电动调压器输出端与升流器输入端电连接，升流器输出端分别与电流测量单元、温度测量单元的输入端电连接，电流测量单元、温度测量单元、输入单元的输出端与***控制单元电连接。本发明携带方便、操作简单、高效、安全，值得大力推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能化多变负荷发生器，属于电力应用领域。
背景技术
现阶段电流互感器、导线等的通流试验主要采用人工试验的方法，将设备负荷侧接三个滑动变阻器，在电压一定的情况下，通过人工手动调节电阻的大小来实现输出电流的变化，并且利用刀闸的开合控制试验的时间，此种试验方法需要三人同时合作进行试验，不仅效率低，试验存在一定的局限性，而且具有一定的安全隐患。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种智能化多变负荷发生器，解决了现有技术中通流试验人工手动调节电阻效率低且存在安全隐患的问题。
本发明的技术方案如下：
智能化多变负荷发生器，包括壳体，壳体内设置***控制单元、步进电机驱动控制器、电动调压器、升流器、电流测量单元、温度测量单元、输入单元、显示单元、计时单元和报警***；所述的***控制单元输出端分别与步进电机驱动控制器、显示单元、计时单元和报警***电性连接，所述的步进电机驱动控制器的输出端与电动调压器输入端电连接，所述的电动调压器输出端与升流器输入端电连接，所述的升流器输出端分别与电流测量单元、温度测量单元的输入端电连接，电流测量单元、温度测量单元、输入单元的输出端与***控制单元电连接。
所述的***控制单元由单片机及其***电路构成；***控制单元控制显示单元显示菜单信息；***控制单元接收输入单元的信息；***控制单元设定输出电流、输出时间信息；***控制单元实时采集电流测量单元和温度测量单元的转换值，对电流值和温度值进行测量显示；***控制单元根据设定信息控制步进电机驱动控制器实现升流输出；***控制单元控制计时单元输出时间；***控制单元在升流器过温或者输出时间完成后启动报警***进行提示。
所述的输入单元由按键电路组成，实现人机对话功能；所述的显示单元由12864液晶屏构成，显示设定参数、电流大小、温度大小、计时信息、启动、停止，实现人机对话窗口。
所述的步进电机驱动控制器是接收***控制单元的命令，并驱动电动调压器进行自动升流功能，升流速度由***控制单元发送的脉冲信号确定；同时在计时时间完成或者过温保护后，能够瞬间实现降流停机。
所述的电动调压器内置步进电机，由步进电机驱动控制器控制步进电机实现电压调节，电动调压器为升流器的低压侧电源，输出电压0~250V可调。
所述的升流器输出0~200A/10V，由输入电压控制输出电流，即由电动调压器的输出控制升流器的输出电流。
所述的电流测量单元包括电流互感器、A/D转换电路及信号放大电路，电流互感器采集升流器的电流信号，并将电流信号输出给A/D转换电路，AD转换电路将接收的电流信号转换为数字信号后输出到信号放大电路，信号放大电路对接收的数字电流信号处理后，再由***控制单元进行实际输出电流的计算。
所述的温度测量单元包括温度传感器、A/D转换电路及信号放大电路，温度传感器采集升流器的温度信号并输出给AD转换电路，AD转换电路将接收的温度信号转换为数字信号后输出到信号放大电路，信号放大电路对接收的数字温度信号处理后，再由***控制单元计算实测温度。
所述的计时单元由时间继电器构成，当输出电流达到设定值后，***控制单元启动计时单元开始计时，在到达设定时间后，计时单元发送信号给***控制单元，启动报警***同时降流停机。
所述的报警***包括蜂鸣器、发光LED及其驱动电路，当到达设定的计时时间或者温度超过升流器的正常工作温度后，控制***单元启动报警***发
出声光报警，同时停止输出。
本发明的优点效果如下：
根据设定自动输出不同的负荷电流，并且具有计时和报警功能。输出电流值、通流时间均可设置，***根据设置参数自动实现升流过程，同时显示电流值和通流时间。***智能化设计，操作简单、测量精准，使装置的通流试验更加安全、高效。
对电流互感器、导线等通流试验可以单人操作；适合在工作现场及试验所内随时使用；体积小，重量轻，耐电动力强；输出电流无极调整、电流上升平稳、负荷变化范围大、工作可靠，操作简单；缩短电流互感器、导线等通流试验工作的耗时，更好更快地完成试验工作，并能随时随地进行试验，确保电流互感器、导线等设备正常运行，提高现场工作的安全性，同时带来显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意框图。
具体实施方式
实施例
智能化多变负荷发生器，包括壳体，壳体内设置***控制单元、步进电机驱动控制器、电动调压器、升流器、电流测量单元、温度测量单元、输入单元、显示单元、计时单元和报警***；所述的***控制单元输出端分别与步进电机驱动控制器、显示单元、计时单元和报警***电性连接，所述的步进电机驱动控制器的输出端与电动调压器输入端电连接，所述的电动调压器输出端与升流器输入端电连接，所述的升流器输出端分别与电流测量单元、温度测量单元的输入端电连接，电流测量单元、温度测量单元、输入单元的输出端与***控制单元电连接。
所述的***控制单元由单片机及其***电路构成；***控制单元控制显示单元显示菜单信息；***控制单元接收输入单元的信息；***控制单元设定输出电流、输出时间信息；***控制单元实时采集电流测量单元和温度测量单元的转换值，对电流值和温度值进行测量显示；***控制单元根据设定信息控制步进电机驱动控制器实现升流输出；***控制单元控制计时单元输出时间；***控制单元在升流器过温或者输出时间完成后启动报警***进行提示。
所述的输入单元由按键电路组成，实现人机对话功能；所述的显示单元由12864液晶屏构成，显示设定参数、电流大小、温度大小、计时信息、启动、停止，实现人机对话窗口。
所述的步进电机驱动控制器是接收***控制单元的命令，并驱动电动调压器进行自动升流功能，升流速度由***控制单元发送的脉冲信号确定；同时在计时时间完成或者过温保护后，能够瞬间实现降流停机。
所述的电动调压器内置步进电机，由步进电机驱动控制器控制步进电机实现电压调节，电动调压器为升流器的低压侧电源，输出电压0~250V可调。
所述的升流器输出0~200A/10V，由输入电压控制输出电流，即由电动调压器的输出控制升流器的输出电流。
所述的电流测量单元包括电流互感器、A/D转换电路及信号放大电路，电流互感器采集升流器的电流信号，并将电流信号输出给A/D转换电路，AD转换电路将接收的电流信号转换为数字信号后输出到信号放大电路，信号放大电路对接收的数字电流信号处理后，再由***控制单元进行实际输出电流的计算。
所述的温度测量单元包括温度传感器、A/D转换电路及信号放大电路，温度传感器采集升流器的温度信号并输出给AD转换电路，AD转换电路将接收的温度信号转换为数字信号后输出到信号放大电路，信号放大电路对接收的数字温度信号处理后，再由***控制单元计算实测温度。
所述的计时单元由时间继电器构成，当输出电流达到设定值后，***控制单元启动计时单元开始计时，在到达设定时间后，计时单元发送信号给***控制单元，启动报警***同时降流停机。
所述的报警***包括蜂鸣器、发光LED及其驱动电路，当到达设定的计时时间或者温度超过升流器的正常工作温度后，控制***单元启动报警***发
出声光报警，同时停止输出。
智能化多变负荷发生器壳体长400mm、宽300mm、高200mm，壳体由绝缘材料制成，内部采用步进电机驱动控制器驱动电动调压器进行自动升流功能，同时在计时时间完成或者过温保护后，能够瞬间实现降流停机。升流器可以输出0~200A/10V，由输入电压控制输出电流，即由电动调压器的输出控制升流器的输出电流。电动调压器调节输出电压0~250V可调。内置步进电机，由驱动器控制步进电机实现电压调节。
本发明主要技术参数如下:
1、验电等级：10KV；
2、额定容量：2kVA;输出：电流AC0—200A，电压10V;
3、额定频率：50Hz;响应时间：<5ms；
4、电极间距距离：128mm;
5、箱体尺寸：400*300*200mm; 重量：25kg;
6、持续工作时间：10小时；
7、试验时间：0—1000min 可设置；
8、精度：电流1%；
9、保护：过流保护和过热保护；
10、使用条件：
a 环境温度-30℃~ +70℃；
b 相对温度RH≤85%（25℃）；
c 海拔高度 h≤1000m。
应用实施例
本发明应用于某公司变电工区高压试验班组收到的一批共计96个待试验电流互感器的试验工作中。
根据以往试验经验，电流互感器的通流试验工作需要三人同时合作进行，将设备负荷侧接三个滑动变阻器，一人进行调压，一人手动调节电阻的大小来实现输出电流的变化，另一人利用刀闸的开合控制试验的时间，通常对一个电流互感器试验需要20分钟；应用本装置后，校验工作只需一人即可完成，一次仅需5分钟便可完成试验，本次工作每人次合计共节约时间1440分钟，使用此装置不仅提高了工作效率，降低了运维成本，而且使电流互感器的通流试验工作更加安全、高效、精准，受到了一线工人的广泛好评，值得大力推广应用。
Claims (10)
1.智能化多变负荷发生器，其特征在于包括壳体，壳体内设置***控制单元、步进电机驱动控制器、电动调压器、升流器、电流测量单元、温度测量单元、输入单元、显示单元、计时单元和报警***；所述的***控制单元输出端分别与步进电机驱动控制器、显示单元、计时单元和报警***电性连接，所述的步进电机驱动控制器的输出端与电动调压器输入端电连接，所述的电动调压器输出端与升流器输入端电连接，所述的升流器输出端分别与电流测量单元、温度测量单元的输入端电连接，电流测量单元、温度测量单元、输入单元的输出端与***控制单元电连接。
2.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的***控制单元由单片机及其***电路构成；***控制单元控制显示单元显示菜单信息；***控制单元接收输入单元的信息；***控制单元设定输出电流、输出时间信息；***控制单元实时采集电流测量单元和温度测量单元的转换值，对电流值和温度值进行测量显示；***控制单元根据设定信息控制步进电机驱动控制器实现升流输出；***控制单元控制计时单元输出时间；***控制单元在升流器过温或者输出时间完成后启动报警***进行提示。
3.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的输入单元由按键电路组成，实现人机对话功能；所述的显示单元由12864液晶屏构成，显示设定参数、电流大小、温度大小、计时信息、启动、停止，实现人机对话窗口。
4.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的步进电机驱动控制器是接收***控制单元的命令，并驱动电动调压器进行自动升流功能，升流速度由***控制单元发送的脉冲信号确定；同时在计时时间完成或者过温保护后，能够瞬间实现降流停机。
5.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的电动调压器内置步进电机，由步进电机驱动控制器控制步进电机实现电压调节，电动调压器为升流器的低压侧电源，输出电压0~250V可调。
6.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的升流器输出0~200A/10V，由输入电压控制输出电流，即由电动调压器的输出控制升流器的输出电流。
7.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的电流测量单元包括电流互感器、A/D转换电路及信号放大电路，电流互感器采集升流器的电流信号，并将电流信号输出给A/D转换电路，AD转换电路将接收的电流信号转换为数字信号后输出到信号放大电路，信号放大电路对接收的数字电流信号处理后，再由***控制单元进行实际输出电流的计算。
8.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的温度测量单元包括温度传感器、A/D转换电路及信号放大电路，温度传感器采集升流器的温度信号并输出给AD转换电路，AD转换电路将接收的温度信号转换为数字信号后输出到信号放大电路，信号放大电路对接收的数字温度信号处理后，再由***控制单元计算实测温度。
9.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的计时单元由时间继电器构成，当输出电流达到设定值后，***控制单元启动计时单元开始计时，在到达设定时间后，计时单元发送信号给***控制单元，启动报警***同时降流停机。
10.根据权利要求1所述的智能化多变负荷发生器，其特征在于所述的报警***包括蜂鸣器、发光LED及其驱动电路，当到达设定的计时时间或者温度
超过升流器的正常工作温度后，控制***单元启动报警***发出声光报警，同时停止输出。
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