[其他]交流工頻低壓正弦波強電流穩(wěn)流裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100595
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100595B
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方鴻發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G05F1/33
• 分類號: G05F1/33
• 代理公司: 西安交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 汪人和

本發(fā)明屬于電器測試領(lǐng)域。

在電器生產(chǎn)行業(yè)中，我國67年頒布的GB998-67標(biāo)準(zhǔn)（低壓電器試驗方法）對交流試驗電流的波形沒有嚴格的要求，而82年我國正式要求實施的IEC標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了試驗電流應(yīng)為正弦波形（波形失真度應(yīng)不大于5%）。對一些時間/電流特性有要求的電路（如低壓斷路器，熱脫扣器、熱繼電器、熔斷器等），在作發(fā)熱試驗或特性試驗時，為提高試驗的精度，要求試驗電流為“穩(wěn)流”。由于低壓電器產(chǎn)品的額定電流自1安以下至數(shù)千安不等，特別是在強電流時，既要電流大，又要波形好，又要求能自動穩(wěn)流，也要求動態(tài)響應(yīng)時間快。為同時滿足上述全部要求，技術(shù)上有較大的困難，到目前為止，國內(nèi)外尚未能較好地解決這一問題。

交流強電流的穩(wěn)流裝置，至今已有三代產(chǎn)品，第一代產(chǎn)品是用人工手動調(diào)節(jié)供電電源的調(diào)壓器輸出電壓，以調(diào)節(jié)低壓升流變壓器的輸出電流，精度極低，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，屬淘汰之列，第二代產(chǎn)品是在電路中串聯(lián)磁性元件（磁放大器）作為調(diào)節(jié)元件。當(dāng)負載電流改變時，自動改變磁性元件的電抗值，以調(diào)節(jié)輸出電流，缺點是波形失真大，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，第三代產(chǎn)品是伺服系統(tǒng)調(diào)壓穩(wěn)流裝置，它是將主回路試驗電流經(jīng)互感器得到一個與試驗電流成正比的小信號，再將它與預(yù)先整定的值（用電位器調(diào)節(jié)）進行比較，然后將差值信號放大，帶動慣性很小的電動機（0.2秒）來調(diào)壓，保持電流穩(wěn)流。目前我國尚無此第三代產(chǎn)品。

本發(fā)明的交流工頻低壓正弦波強電流穩(wěn)流裝置，其動態(tài)響應(yīng)時間將大大小于西德BBC研制的第三代產(chǎn)品。

本發(fā)明的穩(wěn)流裝置在于采用了以下技術(shù)方案：

＊采用時間常數(shù)小的與交流繞組串聯(lián)的外反饋磁放大器作為調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。

＊采用并聯(lián)三次和五次諧波濾波器，以及采用串聯(lián)偶次諧波抑制器，以削弱負載試驗電流中的諧波分量。

＊采用比例-積分閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

＊采用多臺低壓升流變壓器或多磁路變壓器方案，對阻值變化大的負載（如熔斷器與熱繼電器檢驗臺）用在一個升流變壓器原繞組中串聯(lián)電阻的方法，來降低電路總阻值變化的比值，用以減小動態(tài)響應(yīng)時間。

＊在磁放大器的位移繞組供電電路中，以串聯(lián)

電抗器抑制偶次諧波，而減小時間常數(shù)。

＊適當(dāng)提高控制繞組的電源電壓，并在控制繞組電路中串聯(lián)電阻用以減小時間常數(shù)。

本發(fā)明的實施方案見附圖。

圖中T₁、T₂、T₃為三臺參數(shù)相同的降壓升流變壓器或多磁路變壓器，三臺變壓器副邊繞組串聯(lián)，被試電器R_D接在上述變壓器的副邊回路。T₁變壓器的原繞組與磁放大器MA相串聯(lián)后接至調(diào)壓器T。磁放大器MA的交流繞組MN串聯(lián)連接，并具有外反饋繞組N_f。在外反饋繞組N_F回路中串入電抗器L₃，位移繞組N_d回路中串入電抗器L₄，它們都是為抑制偶次諧波的電抗器。圖中F為由L₁、C₁及L₂、C₂組成的奇次諧波濾波器。T₂變壓器的原邊用開關(guān)K可轉(zhuǎn)換成使原繞組短路或?qū)⒃@組接至電源電壓。在電流互感器CT的副邊串入一低值電阻R₁。位移繞組N_d通以電流I_d后，用做位移磁放大器的輸入/輸出特性。T₃變壓器原繞組中串聯(lián)可調(diào)電阻器R，它根據(jù)負載電阻的變化大小來選擇電阻值。若（N₂/N₁）²＞R₄于R阻值變化而引起的回路總電阻變化的比值，即可相應(yīng)減小。當(dāng)輸出的電壓要求低于每一升流變壓器的副邊額定電壓U₂時，可將T₂變壓器原繞組開關(guān)K短接，此時T₂變壓器副邊輸出電壓為零。當(dāng)輸出的電壓要求大于U₂時，則將T₂原繞組接至電源電壓。