一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，包括：直流发生器主回路，包括与交流电源连接的缓启单元、与缓启单元输出端连接的隔离变压器、与隔离变压器的输出端连接的整流器、与整流器的输出端连接的变换器、与变换器的输出端连接的滤波单元；输出电压控制单元，其输出端与直流断路器连接，其包括输出电压互感器、RC吸收单元、电压控制模块，其中，输出电压互感器与直流发生器主回路的输出端连接，RC吸收单元吸收回路剩余的能量，电压控制模块限制测试中直流断路器的触点电压。本实用新型专利技术无需设置引导波和阻抗预估，不仅可在宽范围内实现高精度直流恒流输出，毫秒级内达到稳态恒流设定值，而且对测试中的直流断路器也有很好的保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置
本技术涉及恒流源领域，特别涉及一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置。
技术介绍
直流断路器广泛应用于电力系统、轨道交通与电力机车、新能源以及船舶电力等领域，是相关应用领域重要的电气产品，在直流断路器研发和生产检验过程中，需要对断路器的温升、标延以及瞬时脱扣特性进行测试，以保证产品质量和可靠性。因此，需要一种输出范围大、动态响应快且对测试环境中直流断路器有很好保护作用的大电流直流恒流源装置。目前，现有的大电流、宽范围的直流恒流源装置普遍采用稳压器加整流滤波的方法来实现，通过施加小电流引导波，采样输出端的电压和电流幅值，预估输出回路的阻抗，在计算出预估阻抗后，再通过闭环控制系统对输出的直流电压进行调节，进而达到控制测试电流的目的。由于需要预先设置引导波，需要较长时间计算和校准输出阻抗，检测效率低下，且不同断路器产品的阻抗有一定的范围，加之输出电压低，采样精度不高，因而无法实现高精度输出的要求。因此，需要一种直流大电流恒流装置，解决现有的引导波和阻抗预估要求，快速输出宽范围和高精度的测试电流，并具备直流断路器测试保护功能。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本技术提供了一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，尤其涉及用于要求宽范围、满足多种特性测试项目的高精度直流恒流源装置，且对测试中的直流断路器具备保护功能的大电流直流恒流装置，而无须使用引导波和阻抗预估方式，所述技术方案如下：本技术提供了一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，实现毫秒级内达到稳态恒流设定值，包括：直流发生器主回路，其包括与外部交流电源(比如市电220V/380V交流电源)连接的缓启单元、与缓启单元输出端连接的隔离变压器、与所述隔离变压器的输出端连接的整流器、与所述整流器的输出端连接的变换器、与所述变换器的输出端连接的滤波单元；输出电压控制单元，其输出端与待测试的直流断路器连接，所述输出电压控制单元包括输出电压互感器、RC吸收单元、电压控制模块，其中，所述输出电压互感器的一端与所述直流发生器主回路的输出端连接，所述RC吸收单元用于吸收回路剩余的能量，所述电压控制模块用于限制特性测试中的直流断路器的触点电压。进一步地，本技术提供的恒流源装置还包括控制单元，所述控制单元的主控单元与所述输出电压控制单元的输出电压互感器的另一端连接，所述主控单元还通过功率变换控制接口单元与直流发生器主回路的变换器连接，所述功率变换控制接口单元用于调节所述变换器的输出电流。进一步地，所述直流发生器主回路包括多个组模块，每个组模块包括一一对应的变换器和滤波单元，所述多个组模块并联设置。进一步地，所述变换器为DC-DC变换电路，所述滤波单元为LC滤波电路。进一步地，所述控制单元还包括测量单元和人机界面，所述测量单元用于对直流发生器主回路的输出和/或输出电压控制单元进行数据采样，所述人机界面通过通讯单元与所述主控单元连接。具体地，所述主控单元包括DSP和FPGA，所述主控单元还与直流发生器主回路的缓启单元连接。优选地，所述变换器为基于IGBT或MOSFET的DC-DC全桥变换器。本技术具有如下技术效果：a.恒流源装置采用输出电流直接闭环控制，无须设置引导波和复杂的阻抗计算，测试电流上升速度快，已在实践中成功满足秒级测试量的要求；b.实现直流断路器测试性能的基础上，保障直流断路器在测试环境中的安全性，确保不影响直流断路器的工作性能。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的用于直流断路器特性测试的恒流源装置的结构示意图；图2是本技术实施例提供的恒流源装置的输出电压控制单元的结构示意图；图3是本技术实施例提供的应用本恒流源装置的直流断路器的测试波形界面图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，更清楚地了解本技术的目的、技术方案及其优点，以下结合具体实施例并参照附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属
中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。除此，本技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本技术的一个实施例中，提供了一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，实现毫秒级内达到稳态恒流设定值，如图1所示，所述恒流源装置包括直流发生器主回路、输出电压控制单元和控制单元，具体如下：如图1所示，所述直流发生器主回路包括依序连接的缓启单元、隔离变压器、整流器、变换器和滤波单元，即所述缓启单元与外部交流电源连接，缓启单元的输出端连接隔离变压器，所述隔离变压器的输出端连接整流器，所述整流器的输出端连接变换器，所述变换器的输出端连接滤波单元；具体地，所述变换器为DC-DC变换电路，所述变换器优选为基于IGBT的DC-DC全桥变换器，所述滤波单元为LC滤波电路。需要说明的是，变换器中的IGBT还可以部分或全部由其他可控开关器件替换，比如MOSFET、三极管等等。如图2所示，输出电压控制单元，其输出端与待测试的直流断路器连接，所述输出电压控制单元包括输出电压互感器、RC吸收单元、电压控制模块，其中，所述输出电压互感器的一端与所述直流发生器主回路的输出端连接，所述RC吸收单元用于吸收回路剩余的能量，所述电压控制模块用于限制特性测试中的直流断路器的触点电压。如图1所示，所述控制单元的主控单元与所述输出电压控制单元的输出电压互感器的另一端连接，所述主控单元还通过功率变换控制接口单元与直流发生器主回路的变换器连接，具体地，所述主控单元包括DSP和FPGA，所述主控单元还与直流发生器主回路的缓启单元连接。所述功率变换控制接口单元用于调节所述变换器的输出电流；在本技术的一个实施例，所述控制单元还包括测量单元和人机界面，所述测量单元用于对直流发生器主回路的输出和/或输出电压控制单元进行数据采样，所述人机界面通过通讯单元与所述主控单元连接。如图1所示，在本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，其特征在于，实现毫秒级内达到稳态恒流设定值，包括：/n直流发生器主回路，其包括与外部交流电源连接的缓启单元、与缓启单元输出端连接的隔离变压器、与所述隔离变压器的输出端连接的整流器、与所述整流器的输出端连接的变换器、与所述变换器的输出端连接的滤波单元；/n输出电压控制单元，其输出端与待测试的直流断路器连接，所述输出电压控制单元包括输出电压互感器、RC吸收单元、电压控制模块，其中，所述输出电压互感器的一端与所述直流发生器主回路的输出端连接，所述RC吸收单元用于吸收回路剩余的能量，所述电压控制模块用于限制特性测试中的直流断路器的触点电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，其特征在于，实现毫秒级内达到稳态恒流设定值，包括：
直流发生器主回路，其包括与外部交流电源连接的缓启单元、与缓启单元输出端连接的隔离变压器、与所述隔离变压器的输出端连接的整流器、与所述整流器的输出端连接的变换器、与所述变换器的输出端连接的滤波单元；
输出电压控制单元，其输出端与待测试的直流断路器连接，所述输出电压控制单元包括输出电压互感器、RC吸收单元、电压控制模块，其中，所述输出电压互感器的一端与所述直流发生器主回路的输出端连接，所述RC吸收单元用于吸收回路剩余的能量，所述电压控制模块用于限制特性测试中的直流断路器的触点电压。


2.根据权利要求1所述的恒流源装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元的主控单元与所述输出电压控制单元的输出电压互感器的另一端连接，所述主控单元还通过功率变换控制接口单元与直流发生器主回路的变换器连接，所述功率变换控制接口单元用于调节所述变换器的输出电流。


3.根据权利要求1所述的恒流源装置，其特征在于，所述直流发生器主回路包括多...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊国，张琳琳，李华，
申请(专利权)人：苏州威迈克电源系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32