CN202153252U - 基于交流变频技术的感应耐压试验仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于交流变频技术的感应耐压试验仪，由整流电路、滤波稳压电路、逆变电路依次连接构成，其中整流电路的整流桥采用的是单相桥式整流，由四个电力二级管组成；整流后所连接的滤波稳压电路由LC滤波电路和隔离变滤波单元两部分组成，逆变电路采用脉宽调制单相全桥逆变，输出脉冲宽度在1-60μs，输出电压经隔离变压器升压接入检测***，端口输出进入被试电压互感器。本实用新型易于控制，参数调整方便高效，对参数调整响应迅速，可以更加高效便捷地调压变频，具有很广的电压、频率连续调节范围。
Description
技术领域
本实用新型属于高电压试验设备领域，涉及感应耐压试验仪，尤其是一种基于交流变频技术的感应耐压试验仪。
背景技术
随着电力电子技术发展不断成熟，交流变频技术广泛应用于各个领域，由于控制方法的改进，变频电源输出的电压已能满足电压互感器感应耐压试验和励磁特性试验的要求。之前，电压互感器感应耐压试验通常采用三倍频发生器进行，该三倍频发生器由低饱和单相变压器接线组成。三台单相变压器原边星型连接无中性线引出，接至三相交流电源，在单相变压器励磁饱和的状态下副边开口三角侧输出电压频率以150Hz(约占50％)为主，但含有基波和高次谐波，且设备体积较大，重量大，价格较昂贵。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于交流变频技术的感应耐压试验仪，该感应耐压试验仪采用交流变频技术，对电压互感器进行感应耐压试验和励磁特性试验。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于交流变频技术的感应耐压试验仪，其特征在于：由整流电路、滤波稳压电路、逆变电路、隔离变压器依次连接构成，其中整流电路的整流桥采用的是单相桥式整流，由四个电力二级管组成；整流后所连接的滤波稳压电路由LC滤波电路和隔离变滤波单元两部分组成，逆变电路采用脉宽调制单相全桥逆变，输出脉冲宽度在1-60μs，输出电压经隔离变压器升压接入检测***，端口输出进入被试电压互感器。
而且，所述构成逆变电路的IGBT1、IGBT4的触发信号相同，输出直接接入这两个栅极，同时IGBT2、IGBT3的触发信号与IGBT1、IGBT4信号相差半个周期的时间，通过加入半个周期的时间延时后接入栅极。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本试验仪设计合理，集感应耐压试验和励磁特性试验功能与一体，采用方便操作的单相交流电源输入，实现电压、频率的准确、宽范围输出。
2、本试验仪以交流变频技术代替电磁感应原理的感应耐压试验仪优势明显，还具有成本低、重量轻、易于控制、节能等优点，节省了工作准备和操作时间，更适合现场工作中应用，提高了工作效率，减轻了人员的劳动强度。
3、本试验仪易于控制，参数调整方便高效，对参数调整响应迅速，可以更加高效便捷地调压变频，具有很广的电压、频率连续调节范围，与电磁感应原理的三倍频发生器相比具有操作简单、输出信号准确可靠、重量轻、成本低的特点，可以节能30％以上。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图；
图2为本实用新型的外形示意图；
图3为本实用新型的操作界面图。
具体实施方式
下面结合附图、通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种基于交流变频技术的感应耐压试验仪，如图1所示，采用交-直-交变频电路，由整流电路、滤波稳压电路、逆变电路、隔离变压器依次连接构成，其中整流电路的整流桥采用的是单相桥式整流，由四个电力二级管组成；整流后所连接的滤波稳压电路由LC滤波电路和隔离变滤波单元两部分组成，LC滤波电路匹配适合的电容电感，起到滤波和稳压的作用。电网交流电经过整流并在LC滤波电路上滤波稳压以后，进入后续逆变电路，逆变电路采用脉宽调制单相全桥逆变，输出脉冲宽度在1-60μs内变化，由于IGBT1、IGBT4的触发信号相同，故输出直接接入这两个IGBT栅极，同时IGBT2、IGBT3的触发信号恰好和IGBT1、IGBT4信号相差半个周期的时间，故通过加入半个周期的时间延时后接入栅极。输出电压经隔离变压器升压接入检测***，端口输出进入被试电压互感器。
从理论上来说，SPWM控制的单相桥式逆变器能产生标准的正弦电压，但是实际的瞬时输出电压并不一定是标准的正弦波，而只是它在一个采样周期中的平均值为标准正弦波。隔离变压器为阻感性负载，负载本身可起到滤波的作用，因此输出端一般不再单独设立滤波电路。
控制方法不仅决定了输出电压波形的质量，还对减少***开关损耗和提高***效率起着至关重要的作用。逆变环节的脉宽调制方式对电源性能来说是非常重要的，本***采用SPWM，通过开关时刻的优化选择，控制PWM波的开关时刻。
检测单元采用反馈控制，即用误差放大器来减小输出电压与参考电压的误差。根据控制方式和试验要求，需要对输出电压、电流、频率和功率进行检测。检测单元采用的电量测试单元准确级达0.5级。
基于交流变频技术的感应耐压试验仪如图2所示，采用分体式设计，方便携带。
基于交流变频技术的感应耐压试验仪如图3所示，其操作面板易于操作。
由普通单相电源输入电路，通过电力二极管整流桥输出直流电，并经过滤波稳压后提供给逆变部分。逆变部分由IGBT组成的单相全桥逆变，其中IGBT的导通控制是由控制驱动电路完成的，操作界面友好。针对逆变过程，使用了SPWM技术，得到SPWM电压波形，并且实现了电压幅值、频率的可调。输出电压经隔离变压器升压接入检测***，端口输出进入被试电压互感器。
试验仪设计功率为2kW，输入电压：单相220V，输出电压范围：0至380V连续可调，调压步长：0.1V，变频范围：30至300Hz，变频步长：0.1Hz，测量精度：0.5级。
下面提供本感应耐压试验仪与三倍频发生器的性能比较表
Claims (2)
1.一种基于交流变频技术的感应耐压试验仪，其特征在于：由整流电路、滤波稳压电路、逆变电路、隔离变压器依次连接构成，其中整流电路的整流桥采用的是单相桥式整流，由四个电力二级管组成；整流后所连接的滤波稳压电路由LC滤波电路和隔离变滤波单元两部分组成，逆变电路采用脉宽调制单相全桥逆变，输出脉冲宽度在1-60μs，输出电压经隔离变压器升压接入检测***，端口输出进入被试电压互感器。
2.根据权利要求1所述的基于交流变频技术的感应耐压试验仪，其特征在于：所述构成逆变电路的IGBT1、IGBT4的触发信号相同，输出直接接入这两个栅极，同时IGBT2、IGBT3的触发信号与IGBT1、IGBT4信号相差半个周期的时间，通过加入半个周期的时间延时后接入栅极。
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