[發(fā)明專利]開關(guān)設(shè)備試驗(yàn)用大電流自動(dòng)穩(wěn)流控制方法及其系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310679851.9
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN103677033A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙剛;馬炳烈
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅長城電工電器工程研究院有限公司;天水長城開關(guān)廠有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種自動(dòng)穩(wěn)流控制領(lǐng)域，具體涉及一種開關(guān)設(shè)備試驗(yàn)用大電流自動(dòng)穩(wěn)流控制方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國電力及開關(guān)設(shè)備制造業(yè)的飛速發(fā)展，近幾年開關(guān)設(shè)備應(yīng)用越來越多，由于部分的現(xiàn)場開關(guān)設(shè)備溫度過高而引起事故頻發(fā)。這就迫使開關(guān)設(shè)備制造商或研究機(jī)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場環(huán)境，通過對開關(guān)設(shè)備通以穩(wěn)定的電流研究開關(guān)設(shè)備的溫度特性及變化是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)驗(yàn)室對開關(guān)設(shè)備大電流溫升研究試驗(yàn)過程中由于電網(wǎng)的波動(dòng)或附近環(huán)境中負(fù)載投切的變化，致使試品的試驗(yàn)電流不能穩(wěn)定。原有穩(wěn)流采用了模擬電路控制飽和電抗器來調(diào)節(jié)電流的方法，主要依靠人工手動(dòng)調(diào)控、測量試驗(yàn)參數(shù)，致使控制精度低，調(diào)試工作量大，數(shù)據(jù)報(bào)表與實(shí)際不符等現(xiàn)象，工作人員對試驗(yàn)結(jié)果的負(fù)面干擾很大，可靠性不高，而且增大了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種開關(guān)設(shè)備試驗(yàn)用大電流自動(dòng)穩(wěn)流控制方法及其系統(tǒng)。

????本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備試驗(yàn)用大電流自動(dòng)穩(wěn)流控制方法，包括以下步驟：

電源輸出電流經(jīng)過升流變壓器變壓，電流互感器采集的電流信號送給變送器轉(zhuǎn)換為模擬信號，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為PLC的數(shù)字信號，即實(shí)時(shí)采樣X；

?PLC將上述實(shí)時(shí)采樣X與預(yù)先設(shè)定好的額定電流參數(shù)A1相比較，先判斷A1≤X≤A1（1+△X1）是否成立，如果成立，則繼續(xù)判斷A1≤X≤A1（1+△X2）是否成立，如果成立，返回步驟，進(jìn)行下一個(gè)數(shù)據(jù)的采集；

如果A1≤X≤A1（1+△X1）不成立，PLC發(fā)出控制信號到粗調(diào)調(diào)壓器，經(jīng)粗調(diào)調(diào)壓器粗調(diào)到A1≤X≤A1（1+△X1）成立；如果A1≤X≤A1（1+△X2）不成立，經(jīng)微調(diào)調(diào)壓器微調(diào)到A1≤X≤A1（1+△X2）成立；

其中，△X1為額定電流參數(shù)A1的大誤差百分比，△X2為額定電流參數(shù)A1的小誤差百分比。

所述步驟中額定電流參數(shù)A1的大誤差百分比△X1≤5%；額定電流參數(shù)A1的小誤差百分比△X2≤2%。

所述步驟中PLC的工作方法為，粗調(diào)時(shí)，當(dāng)X<A1時(shí)，PLC驅(qū)動(dòng)粗調(diào)調(diào)壓器的電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)X>?A1（1+△X1）時(shí)，PLC驅(qū)動(dòng)粗調(diào)調(diào)壓器的電機(jī)反轉(zhuǎn)。

所述步驟中PLC的工作方法為，微調(diào)時(shí)，當(dāng)X<A1時(shí)，PLC驅(qū)動(dòng)微調(diào)調(diào)壓器的電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)X>?A1（1+△X2）時(shí)，PLC驅(qū)動(dòng)微調(diào)調(diào)壓器的電機(jī)反轉(zhuǎn)。

實(shí)現(xiàn)上述的開關(guān)設(shè)備試驗(yàn)用大電流自動(dòng)穩(wěn)流控制方法的系統(tǒng)，其包括依次連接的電源、變壓器、電流互感器、變送器、A/D轉(zhuǎn)換器及PLC，其中PLC與電源之間分別設(shè)有粗調(diào)調(diào)壓器和微調(diào)調(diào)壓器。

為了方便操作控制，所述PLC還連接有人機(jī)界面。

為了將每相作為一個(gè)小閉環(huán)，使每相之間的電流平衡，所述變送器為三路電流變送器。

該方法分別由接觸式調(diào)壓器、大電流變壓器、變送器及高抗干擾電子線路組成閉環(huán)的自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，對所設(shè)定的試驗(yàn)電流進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)了溫升試驗(yàn)大電流的自動(dòng)穩(wěn)定。

????本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明是在模擬現(xiàn)場電流的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電流的自動(dòng)穩(wěn)定，通過試驗(yàn)的方式提供穩(wěn)定所需的電流，采用儀器儀表測量試品的溫升，檢驗(yàn)產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提高了電流的穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明能有效的限制人對試驗(yàn)結(jié)果的負(fù)面干擾，為開關(guān)設(shè)備的產(chǎn)品研發(fā)和出廠試驗(yàn)提供了重要的平臺，避免了運(yùn)行在現(xiàn)場的開關(guān)設(shè)備由于溫度過高而引起事故頻發(fā)。

3、本發(fā)明由于PID調(diào)節(jié)器由可編程控制器軟件實(shí)現(xiàn)，使得整個(gè)系統(tǒng)的接線簡單，易于安裝，維護(hù)量減小，減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率；大電流穩(wěn)定測控人機(jī)界面友好，操作直觀簡單，功能齊全。?

4、本發(fā)明無需同步信號，無相序要求，使系統(tǒng)變得易于調(diào)試。

5、本發(fā)明電源中的飽和電抗器的控制特性是非線性的，可編程控制器能自動(dòng)識別其工作范圍，從而自動(dòng)改變控制參數(shù)，提高了輸出電流的穩(wěn)流精度。

6、本發(fā)明操作簡單，可方便地與計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備通訊。

7、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在自動(dòng)穩(wěn)流的基礎(chǔ)上，也具有傳統(tǒng)的手動(dòng)調(diào)壓方式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的控制方法流程圖；

圖2為本發(fā)明的控制系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的開關(guān)設(shè)備試驗(yàn)用大電流自動(dòng)穩(wěn)流控制方法及其系統(tǒng)做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。