[發明專利]三相寬頻電流發生器

有效

• 申請號: 201410621610.3
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104360304A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 朱亮;馬建;趙震宇;陳克緒;王瓊;鄧高峰;祝婧;趙燕;郭永坤;熊凌飛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

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技術領域????

????本發明涉及一種三相寬頻電流發生器，屬電測技術領域。

背景技術????

現行的基于全波計量方式的電能表，在標準正弦電壓和電流波形下其計量是準確的。而對于諧波源負荷，采用基波計量方式則更為合理。目前，國家已制定并發布了一系列相關的標準和規范，例如：GB/T17215.302-2013?《交流電測量設備?特殊要求?第2部分?靜止式諧波有功電能表》、中國電力行業標準《標準諧波電能表》的征求意見稿、國家計量檢定規程《靜止式諧波有功電能表》的征求意見稿。國內外多家電能表廠家也已生產了帶基波和諧波電能計量功能的電能表。

為實現諧波電能計量的可靠量值傳遞，需對諧波電能表進行檢定。在檢定諧波電能表時，按標準要求需進行諧波狀態下的試驗，具體包括交流電流線路中的方波的試驗、尖頂波的試驗、（合成）方波的試驗、直流和偶次諧波試驗、奇次諧波試驗和次諧波試驗。因此諧波電能表檢定裝置里的三相電流發生器應能產生并輸出檢定時所需的各種交流和直流三相電流波形，且在直流、工頻直至2kHz的音頻范圍內保持其輸出電流波形的穩定性和準確性。傳統的三相電流發生器由于存在工作頻帶較窄、在輸出高次諧波時衰減較為明顯且波形的高頻分量易誘發自震蕩等缺點，顯然已不滿足諧波電能表檢定的要求。

發明內容????

本發明的目的是，為了滿足電能表檢測的需要，本發明提出一種三相寬頻電流發生器，用于諧波電能表檢定裝置中以實現檢定時所需的各種三相交流和直流電流波形的輸出。

實現本發明的技術方案是，本發明一種三相寬頻電流發生器包括信號源、D/A轉換器、第一功率放大器、電流比變換器和反饋電阻。

信號源，用于將標準的基波波形存儲在ROM中，合成的諧波波形存放在RAM中，以鎖相倍頻對信號頻率輸出逐一尋址RAM，再送到D/A轉換器中以產生所需的具體波形。

D/A轉換器，用于將數字信號轉換成模擬信號，輸出額定電壓值為1V的電壓波形。

第一功率放大器，用于將D/A轉換器輸出的1V電壓波形進行放大，產生電流輸出I1。

電流比變換器，用于將第一功率放大器輸出電流I1進行多級放大，輸出反饋電流I2，并實現電流和電壓的深度負反饋。

反饋電阻RS，用于形成反饋電流。

本發明三相寬頻電流發生器的信號源連接D/A轉換器的輸入端，D/A轉換器的輸出端連接第一功率放大器的同相輸入端，第一功率放大器的反相輸入端和地之間接入一個阻值為10Ω的反饋電阻RS；第一功率放大器的輸出端連接電流比變換器，通過開關K和電流互感器的一次繞組W1相應抽頭連接。

所述電流比變換器由電流互感器、第二功率放大器A2、第三功率放大器A3、第四功率放大器A4、接地電阻RL、電阻R2、電阻R3及電阻R4組成。電流互感器由一次繞組W1、二次繞組W2、二次繞組WD1、二次繞組WD2、二次繞組WD3及鐵芯T組成；一次繞組W1的一端通過開關K連接第一功率放大器A4的輸出端；另一端通過RL接地；二次繞組W2的一端連接電阻RS，另一端連接第四功率放大器的輸出端；二次繞組WD2的一端連接第二功率放大器的同相輸入端，另一端與第二功率放大器的反相輸入端共同接地；二次繞組WD3的一端連接第三功率放大器的同相輸入端，另一端接地；第二功率放大器的輸出端通過電阻R2連接第四功率放大器的同相輸入端；第三功率放大器的輸出端通過電阻R3連接第四功率放大器的同相輸入端；第四功率放大器的同相輸入端與輸出端之間并聯電阻R4；所有功率放大器反向輸入端接地。

所述電路互感器中的鐵芯T是由鈹莫合金繞制。

信號源將標準的基波波形存儲在ROM中，合成的諧波波形存放在RAM中，以鎖相倍頻對信號頻率輸出逐一尋址RAM，再送到D/A轉換器中以產生所需的具體波形。D/A轉換器將數字信號轉換成模擬信號，輸出額定電壓值為1V的電壓波形。D/A轉換器輸出端和第一功率放大器A1的同相輸入端連接，第一功率放大器A1將D/A轉換器輸出的1V電壓波形進行放大，產生電流輸出I1。