分離式電壓跌落模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種電力電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域和電磁兼容(EMC)測(cè)試領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種符合IEC61000 - 4 - 11和GB/T17626.11標(biāo)準(zhǔn)要求的分離式電壓跌落模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于做電壓跌落試驗(yàn)的電壓跌落模擬器往往是一體化設(shè)計(jì)，控制、回路部分和調(diào)壓部分集中在一臺(tái)機(jī)器之中?，F(xiàn)有電壓跌落模擬器具有體積大、重量重，導(dǎo)致該電壓跌落模擬器不易于移動(dòng)和試驗(yàn)布置的缺點(diǎn)，這類電壓跌落模擬器的功率容量既定，使得很難滿足不同容量被試品的需求。
[0003]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN101478244，公開(公告)日2009.07.08，公開了一種風(fēng)力發(fā)電用電壓跌落發(fā)生器，包括上位機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路、兩個(gè)IGBT雙向開關(guān)、調(diào)壓器、電壓霍爾傳感器、電流霍爾傳感器和風(fēng)電機(jī)組。通過電壓霍爾傳感器、電流霍爾傳感器獲取電壓跌落發(fā)生器輸出的三相電壓、電流信號(hào)，利用數(shù)據(jù)采集卡采集電壓跌落發(fā)生器輸出的三相電壓、電流信號(hào)并傳送到上位機(jī)，上位機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡向IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路輸出電壓跌落與恢復(fù)指令信號(hào)，控制兩個(gè)IGBT雙向開關(guān)輪流導(dǎo)通，使電壓跌落發(fā)生器輸出電壓在調(diào)壓器的原邊和副邊之間切換，從而模擬各種對(duì)稱與不對(duì)稱電網(wǎng)電壓跌落故障。該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、可靠性高、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)，適用于風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓故障情況下的性能測(cè)試和研究。但該電壓跌落發(fā)生器控制、回路部分與調(diào)壓部分和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組集中于一臺(tái)機(jī)器中。調(diào)壓器往往機(jī)器大、重量重，不易于移動(dòng)和實(shí)驗(yàn)布置，及調(diào)壓器功率容量既定，無(wú)法靈活擴(kuò)展，使其很難滿足不同容量被試品的需求。
[0004]中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN101149412公開(公告)日2008.03.26，公開了一種可編程控制器數(shù)控型周波電壓跌落模擬發(fā)生器，其特征在于，由工業(yè)人機(jī)界面觸摸屏、可編程控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)、自偶調(diào)壓器、過零采樣電路、交一直流電壓變換電路、IGBT電壓控制電路組成，工業(yè)人機(jī)界面觸摸屏與可編程控制器相連接，可編程控制器分別與過零采樣電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、交一直流電壓變換電路、IGBT電壓控制電路連接，交一直流電壓變換電路分別與自偶調(diào)壓器和IGBT電壓控制電路連接，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過步進(jìn)電機(jī)與自偶調(diào)壓器連接。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是采用了帶A/D轉(zhuǎn)換功能的新型可編程控制器(PLC)，實(shí)現(xiàn)了滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的周波電壓跌落模擬量控制。該技術(shù)抗干擾性強(qiáng)，可靠性高，易于追隨相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的修訂進(jìn)行軟件升級(jí)。但該周波電壓跌落模擬發(fā)生器其控制、回路部分與調(diào)壓部分集中于一臺(tái)機(jī)器中。調(diào)壓器往往機(jī)器大、重量重，不易于移動(dòng)和實(shí)驗(yàn)布置，及調(diào)壓器功率容量既定，無(wú)法靈活擴(kuò)展，使其很難滿足不同容量被試品的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種分離式電壓跌落模擬器，采用分離式模塊化的主控機(jī)和調(diào)壓裝置，使得本實(shí)用新型可以根據(jù)不同產(chǎn)品需求選配不同規(guī)格、不同容量和數(shù)量的調(diào)壓裝置，具有可擴(kuò)展性；而且減輕了整體重量和體積，方便移動(dòng)、試驗(yàn)布置和計(jì)量。
[0006]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本實(shí)用新型包括:模塊化封裝的主控機(jī)和與之相連的模塊化封裝的至少一臺(tái)調(diào)壓裝置，其中:調(diào)壓裝置將額定電壓和跌落電壓輸出至主控機(jī)，主控機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的跌落電壓值，控制調(diào)壓裝置調(diào)整跌落電壓，主控機(jī)和多臺(tái)調(diào)壓裝置組合連接。
[0008]當(dāng)被試品供電電源為單相交流電源，則選配一臺(tái)調(diào)壓裝置，其中:調(diào)壓裝置的容量為2A、16A、32A或100A，則配置為I臺(tái)2A調(diào)壓器、I臺(tái)16A調(diào)壓器、I臺(tái)32A調(diào)壓器、I臺(tái)100A調(diào)壓器。
[0009]當(dāng)被試品供電電源為三相交流電源時(shí)，則選配三臺(tái)上述調(diào)壓裝置，其中:調(diào)壓裝置的容量為2A、16A、32A或100A，則配置為3臺(tái)2A調(diào)壓器、3臺(tái)16A調(diào)壓器、3臺(tái)32A調(diào)壓器、3臺(tái)100A調(diào)壓器。實(shí)際測(cè)試可根據(jù)自身需求選配自有手動(dòng)調(diào)壓裝置(不需要配置本實(shí)用新型涉及的調(diào)壓裝置)正常進(jìn)行電壓跌落模擬實(shí)驗(yàn)。
【附圖說明】
[0010]圖1為實(shí)施例1單臺(tái)調(diào)壓裝置示意圖。
[0011]圖2為實(shí)施例1多臺(tái)調(diào)壓裝置示意圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為供電電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5為IGBT驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
[0015]圖6為電壓采樣檢測(cè)電路示意圖。
[0016]圖7為實(shí)施例流程示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0018]實(shí)施例1
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例包括:模塊化封裝的主控機(jī)I和與之相連的模塊化封裝的單臺(tái)調(diào)壓裝置2，其中:調(diào)壓裝置2將額定電壓V1和跌落電壓V 2輸出至主控機(jī)1，主控機(jī)I根據(jù)預(yù)設(shè)的跌落電壓值，控制調(diào)壓裝置2調(diào)整跌落電壓V2。
[0020]如圖2所示，主控機(jī)和多臺(tái)調(diào)壓裝置組合連接。
[0021]如圖3所示，所述的主控機(jī)I包括:依次連接的IGBT開關(guān)切換電路11、電壓采樣檢測(cè)電路12、控制電路13及外部設(shè)備14，其中:IGBT開關(guān)切換電路11與被試品W連接并接收調(diào)壓電源22調(diào)整后的電壓，IGBT開關(guān)切換電路11接收輸入電壓Vin，經(jīng)IGBT開關(guān)處理并輸出開關(guān)切換后的電壓至電壓采樣檢測(cè)電路12，電壓采樣檢測(cè)電路12對(duì)IGBT開關(guān)切換后的高交流電壓處理并輸出低直流電壓至控制電路13，控制電路13對(duì)電壓跌落波形及參數(shù)經(jīng)通信電路處理并輸出電壓跌落模擬波形和參數(shù)至外部設(shè)備14，外部設(shè)備14對(duì)實(shí)驗(yàn)人員實(shí)驗(yàn)參數(shù)經(jīng)觸摸屏設(shè)定并輸出給控制電路。
[0022]所述的調(diào)壓裝置2包括:調(diào)壓電源驅(qū)動(dòng)器21、調(diào)壓電源22及電壓表頭23，其中:調(diào)壓電源22接收輸入電壓Vin，經(jīng)自身電機(jī)帶動(dòng)碳刷在線圈上滑動(dòng)取得變動(dòng)電壓并輸出此變動(dòng)電壓至電壓表頭23，并輸出此變動(dòng)電壓至IGBT開關(guān)切換電路11，調(diào)壓電源驅(qū)動(dòng)器21分別與控制電路13和調(diào)壓電源22相連并接收控制電路13的調(diào)壓指令和驅(qū)動(dòng)調(diào)壓電源22電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓。
[0023]所述的IGBT開關(guān)切換電路11包括:依次串聯(lián)連接的供電電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路和IGBT模塊，其中:供電電路向IGBT驅(qū)動(dòng)電路輸出20V電源，IGBT驅(qū)動(dòng)電路向IGBT模塊輸出“+15V導(dǎo)通信號(hào)”和“ -5V截止信號(hào)”。
[0024]如圖4所示，所述的供電電路包括:兩個(gè)安規(guī)電容Cl、C2、共模電感L1、第一變壓器Tl、第一整流橋模塊DBl、第一電解電容⑶1、兩個(gè)濾波電容C3、C4、電源穩(wěn)壓芯片Ul和第一穩(wěn)壓二極管Z1，其中:共模電感LI的輸出端與第一變壓器Tl的初級(jí)線圈端相連，兩個(gè)安規(guī)電容Cl、C2分別連接于共模電感LI的輸入端和輸出端之間，第一變壓器Tl的次級(jí)線圈與第一整流橋模塊DBl相連，第一整流橋模塊DBl的輸出端連接至電源穩(wěn)壓芯片Ul的輸入端，電源穩(wěn)壓芯片Ul的輸出端向IGBT驅(qū)動(dòng)電路輸出20V電源，兩個(gè)濾波電容C3、C4分別并聯(lián)于電源穩(wěn)壓芯片Ul的輸入端和輸出端，第一電解電容CDl并聯(lián)于電源穩(wěn)壓芯片Ul的輸入端，電源穩(wěn)壓芯片Ul的接地端通過第一穩(wěn)壓二極管Zl接供電電路的負(fù)極輸出端。
[0025]如圖5所示，所述的IGBT驅(qū)動(dòng)電路包括:IGBT驅(qū)動(dòng)模塊U2、第二整流橋模塊DB2、第一壓敏電阻RV1、波形吸收電路、第一至第五電阻Rl?R5，第二和第三電解電容⑶2、⑶3以及光親合器U3，其中:第二整流橋模塊DB2的輸入端分別連接電壓輸入端和電壓輸出端，第二整流橋模塊DB2的輸出端和IGBT模塊的輸入、輸出連接，第一壓敏電阻RVl并聯(lián)在IGBT模塊Ql的輸入、輸出端之間，電阻Rl和二極管Dl并聯(lián)后再和電容Cl串聯(lián)組合成保護(hù)電路并聯(lián)在IGBT模塊Ql的輸入、輸出端之間，IGBT驅(qū)動(dòng)模塊U2的第一端口分別和IGBT模塊的輸出端、第二電解電容CD2連接，第二端口分別和第三電解電容CD3、電阻R3、圖