CN212379454U - 一种精密可编程交流rlc负载 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种精密可编程交流RLC负载。包括控制模块及其控制连接的三相负载功率独立控制的能精确产生一个稳定的高精度带有功和无功功率的三相负载电路。每相电路包括并联的纯阻性负载(R)、感性负载(L)、容性负载(C)。这种精密可编程交流RLC负载，能自动且快速的调试出稳定的带有功率因数的视在功率。准确的模拟出被测产品的实际带载情况。

Description

一种精密可编程交流RLC负载

技术领域

本实用新型涉及实验测试和电路模拟，具体涉及一种的精密可编程交流 RLC负载。

背景技术

目前负载模拟设备广泛用于电力传输、发电设备、电力计量仪表、开关寿命试验等方面。RLC负载需要电阻、电感、电容等负载元件。通过内部的组合，可以真实的模拟出待测产品终端用户各种实际带载情况。

由于条件限制，市场上大多采用纯电阻作为模拟负载，无法调节其功率因数，不能检测待测产品的感性和容性负载情况，而事实上终端用户基本上都会有感性和容性负载的存在，只采用纯电阻式的负载进行检测会造成无法模拟实际用户情况，也无法完全检测出待测产品是否合格。而且即使有RLC 负载，也大都是通过人为拨动开关进行负载的投切，无法有效的提高检测效率，操作繁琐。本负载更是取代原有老式精度不高的负载种类群，本负载可进一步提升负载模拟精准性，进而有效的测试产品性能数据。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种精密可编程交流RLC负载，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种精密可编程交流RLC负载，包括控制芯片及控制连接的三相负载功率独立的能精确产生一个稳定的带有有功和无功率的三相负载电路，其特征在于，所述三相负载电路包括A相负载电路、B相负载电路和C 相负载电路，每相负载电路包括纯阻性负载R、感性负载L和容性负载，所述纯阻性负载R、所述感性负载L和所述容性C并联。

优选的，每相中所述纯阻性负载R是镍铬合金电阻元件。

优选的，每相中所述感性负载L是采用以硅钢片为铁芯采用漆包线或玻璃丝包线制成的磁路式可控电感负载元件。

优选的，每相中所述容性负载C是采用CBB磁路式可控容性负载元件。

优选的，所述纯阻性负载R、所述感性负载L和所述容性负载C 均采用热正漂移与热负漂移相互抵消的元器件。

优选的，每相电路还包括与所述控制单元连接的与所述纯阻性负载R、所述感性负载L和所述容性负载C对应的高精度工业采集模块。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.含有阻性、感性、容性三种性质负载，且阻性负载、感性负载、容性负载功率可以任意组合，阻性功率1W～最大功率可调，感性负载1va～最大功率可调，容性负载1var～最大功率可调，满足三相电压不平衡条件下精确调节交流谐振点。

2.对于三相四线380V 50HZ的测试产品可满足不同功率因数的测试。能模拟各种复杂的带载方式，检测产品在各种工况下的综合性能状况。

3.可以进行谐振测试，设置感性功耗＝容性功耗，谐振时理论上感性无功功率与容性无功功率互相抵消，无功功率＝0，功率因数为1。

4.可预设功率因数，自动调整出相应的有功功耗与无功功耗。

5.可将高精度工业采集模块采集到的数据反馈到精密可编程交流RLC负载触摸屏进行实时显示。

6.可通过通讯端口与电脑上位机进行连接，实现电脑远程控制。

附图说明

图1为是本实用新型控制流程图:

图2是本实用新型***实验图：

图3为本实用新型的A相负载电路大视图。

图中：1、A相负载电路；2、B相负载电路；3、C相负载电路； 4、纯阻性负载R；5、容性负载C；6、感性负载L；7、N相负载电路；8、待检测产品输出端；9、控制开关；10、控制单元；11、容性负载 C传感模块；12、纯阻性负载R传感模块；13、感性负载L传感模块；

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。如图1-3所示，首先，说明本实用新型基础：

本实用新型精密可编程交流RLC负载主要核心设备是阻性负载、感性负载、容性负载。三相负载功率独立控制：功率输入采用分段式组合控制，可任意组合模拟各种功率因数情况下的超前或之后电流功率负荷，满足发电设备、开关脱扣、电力仪表校验等需要模拟终端用户带载情况的试验需求。

为了模拟电力终端用户的运行情况，需要新型精密可编程交流RLC负载产生一个带有功率因数的功耗。功率因数计算公式：cosΦ＝P_p/P_s，一定要含有有功功率和无功功率，才能准确的模拟出终端用户的实际带载情况。

在实际终端用户使用中，一定会存在无功功率，无功有可能是感性，也有可能是容性。关键是，感性和容性一定要分别都可以和阻性负载进行组合，可避免单纯使用一种性质的负载进行测试而不能有效测试出设备的准确性能。

上述技术方案中，本实用新型的电阻元器件选型非常重要，为了避免长时间测试时电阻R发热而引起阻值热漂移，每支电阻都会采用大功率高速轴流风机进行强制风冷，长时间满负荷工作时，能够保证电阻不会因为温度过高而发生阻抗变动。

上述技术方案中，本实用新型配备两种操作方式：

第一种是设备本身自带的触摸屏进行操作，内置标准的测试步骤和测试条件，在进行加载测试时，只需输入功率数值点击启动即可，测试数据会实时显示到触摸屏上。触摸屏内置编程模式功能，只需预先设定每组相应的阻性功率、感性功率、容性功率以及运行时间，***会根据设定参数自动顺序运行。

第二种是配备的电脑上位机软件通过设备的通讯接口实现电脑远程控制功能，软件同设备自带触摸屏同样内置标准的测试步骤和测试条件，可根据终端用户实际带载功率曲线进行模拟测试。同时软件内置常见的各类标准负载，只需输入预设功率，会自动模拟实际工况。

上述技术方案中，本实用新型控制模块的核心控制器件型号为 FX3G-40MR/ES-A，该控制器内置大容量程序存储器，最高32K步，标准模式时基本指令处理速度可达0.21μs，加之大幅扩充的软元件数量，可自由的编辑程序并进行数据处理。上述方案中，本实用新型控制模块的高精度工业采集模块是一种针对电力***的电力监控需求设计的智能化电网前端采集元件，内置可视度高的液晶显示屏，可现实参数测量和电网***的运行信息显示，并能够完成与控制模块核心控制器件FX3G-40MR/ES-A的通讯。

第二结合具体实施例子详细描述本实用新型实现：

具体实施例子一

参见附图1所示，精密可编程交流RLC负载***图，ABC三相阻性、感性、容性加载功率可以分别独立设置，内置的三种性质负载最小调节步进为1W (va/var)，负载功率可以连续可调。

具体实施例子二

本实用新型内置阻性负载元件采用镍铬合金电阻搭配散热风机，不会随着测试时间的上升而导致电阻发热引起阻抗发生热漂移。内置电感采用以硅钢片为铁芯以及漆包线或者玻璃丝包线的磁路式电感，可使电感有功损耗＜5％。内置CBB磁路式电容。三种性质的负载元件满足线电压380V50HZ(相电压220V50HZ)工况下，功率1W(va/var)的调节需求，且都能满足不会随着测试时间的变化而发生阻抗功率变化。

具体实施例子三

参见附图2所示，待测产品输出接精密可编程RLC负载，ABC三相各相分别连接至ABC相控制开关上，通过中央控制单元来打开和调节控制开关，同时，高精度工业采集模块会将采集信息传输到中央控制单元进行实时显示。

通过观测得到的数据与产品标准数据进行对比，可得出测试结果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种可编程交流RLC负载，包括控制模块及控制连接的三相负载功率独立的能精确产生一个稳定的带有有功和无功率的三相负载电路和零线电路(7)，其特征在于，所述三相负载电路包括A相负载电路(1)、B相负载电路(2)和C相负载电路(3)，每相负载电路包括纯阻性负载R(4)、感性负载L(6)和容性负载C(5)，所述纯阻性负载R(4)、所述感性负载L(6)和所述容性负载C(5)并联，所述控制模块包括控制开关(9)、控制单元(10)和传感模块，所述传感模块包括容性负载(C)传感模块(11)、纯阻性负载R传感模块(12)和感性负载L传感模块(13)，且所述传感模块分别对应相应的负载电路，每相中所述纯阻性负载R(4)是镍铬合金电阻元件，每相中所述感性负载L(6)是采用以硅钢片为铁芯采用漆包线或玻璃丝包线制成的磁路式可控电感负载元件，每相中所述容性负载C(5)是采用CBB磁路式可控容性负载元件，所述纯阻性负载R(4)、所述感性负载L(6)和所述容性负载C(5)均采用热正漂移与热负漂移相互抵消的元器件，每相电路还包括与所述控制单元连接的与所述纯阻性负载R(4)、所述感性负载L(6)和所述容性负载C(5)对应的高精度工业采集模块。

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