[其他]交流工頻低壓正弦波強電流穩流裝置

無效

• 申請號: 85100595
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100595B
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 方鴻發
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G05F1/33
• 分類號: G05F1/33
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 汪人和

本發明屬于電器測試領域。

在電器生產行業中，我國67年頒布的GB998-67標準（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標準明確規定了試驗電流應為正弦波形（波形失真度應不大于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“穩流”。由于低壓電器產品的額定電流自1安以下至數千安不等，特別是在強電流時，既要電流大，又要波形好，又要求能自動穩流，也要求動態響應時間快。為同時滿足上述全部要求，技術上有較大的困難，到目前為止，國內外尚未能較好地解決這一問題。

交流強電流的穩流裝置，至今已有三代產品，第一代產品是用人工手動調節供電電源的調壓器輸出電壓，以調節低壓升流變壓器的輸出電流，精度極低，不符合標準要求，屬淘汰之列，第二代產品是在電路中串聯磁性元件（磁放大器）作為調節元件。當負載電流改變時，自動改變磁性元件的電抗值，以調節輸出電流，缺點是波形失真大，不符合標準要求，第三代產品是伺服系統調壓穩流裝置，它是將主回路試驗電流經互感器得到一個與試驗電流成正比的小信號，再將它與預先整定的值（用電位器調節）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）來調壓，保持電流穩流。目前我國尚無此第三代產品。

本發明的交流工頻低壓正弦波強電流穩流裝置，其動態響應時間將大大小于西德BBC研制的第三代產品。

本發明的穩流裝置在于采用了以下技術方案：

＊采用時間常數小的與交流繞組串聯的外反饋磁放大器作為調節環節。

＊采用并聯三次和五次諧波濾波器，以及采用串聯偶次諧波抑制器，以削弱負載試驗電流中的諧波分量。

＊采用比例-積分閉環調節系統。

＊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電阻的方法，來降低電路總阻值變化的比值，用以減小動態響應時間。

＊在磁放大器的位移繞組供電電路中，以串聯

電抗器抑制偶次諧波，而減小時間常數。

＊適當提高控制繞組的電源電壓，并在控制繞組電路中串聯電阻用以減小時間常數。

本發明的實施方案見附圖。

圖中T₁、T₂、T₃為三臺參數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，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相串聯后接至調壓器T。磁放大器MA的交流繞組MN串聯連接，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K可轉換成使原繞組短路或將原繞組接至電源電壓。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可調電阻器R，它根據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，即可相應減小。當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K短接，此時T₂變壓器副邊輸出電壓為零。當輸出的電壓要求大于U₂時，則將T₂原繞組接至電源電壓。