專利名稱：含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，特別是一種含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試 驗(yàn)裝置，該電源設(shè)備試驗(yàn)裝置中包括電阻負(fù)載、電感負(fù)載和電容負(fù)載?？捎糜诙喾N電源設(shè)備，如內(nèi)燃機(jī)組、發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓電源、UPS等電源設(shè)備的試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中，內(nèi)燃機(jī)組、發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓電源、UPS等電源設(shè)備的負(fù)載(荷)能力、容量進(jìn)行檢測(cè)，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。檢測(cè)時(shí)除使用檢測(cè)儀外，還必 須配上檢測(cè)負(fù)載，以便準(zhǔn)確測(cè)量。傳統(tǒng)的電阻負(fù)載有兩種， 一是水電阻，人工操作改變電極浸入鹽溶液的深度以獲得不同的電阻值；另 一種用合金電阻材料 做成不同功率的單元，分別由開(kāi)關(guān)控制其斷開(kāi)來(lái)改變組合的等效電阻值，電感 負(fù)載基本上是采用感應(yīng)調(diào)壓變壓器式的可調(diào)電感負(fù)載，人工操作調(diào)節(jié)電感值?，F(xiàn)有的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置一般由負(fù)載和電氣參數(shù)測(cè)量?jī)x表組成，由人工讀 數(shù)和記錄，且各種試驗(yàn)過(guò)程在人工干預(yù)下運(yùn)行。使用傳統(tǒng)的試驗(yàn)裝置進(jìn)行電源設(shè)備的各項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度較 大、效率低、數(shù)據(jù)的人為誤差難以避免。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種包括電阻性、電感性和電容性負(fù) 載以編碼組合的方式接入試驗(yàn)回路中的含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，該含 編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置適用于多種電源設(shè)備，如內(nèi)燃機(jī)組、發(fā)電機(jī)、穩(wěn) 壓電源、UPS等電源設(shè)備。一種含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，包括一機(jī)箱；其特征在于，還包括 設(shè)置在機(jī)箱面板上的顯示屏和輸入鍵盤及各種儀表；設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的電源、工控機(jī)、穩(wěn)態(tài)電壓信號(hào)采集模塊、穩(wěn)態(tài)電流信號(hào)采 集模塊、功率信號(hào)采集模塊、瞬態(tài)電壓波形采集模塊、復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器、
復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載、復(fù)數(shù)個(gè)電容負(fù)載和復(fù)數(shù)個(gè)電感負(fù)載；所述電源通過(guò)信號(hào)與電源共用總線給工控機(jī)、各采集模塊及復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器的線包供電，所述 工控機(jī)的I/O 口通過(guò)數(shù)據(jù)與地址共用總線與各采集模塊、復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器的線包、顯示屏、輸入鍵盤連接，以接受輸入控制指令，控制各采集模塊進(jìn) 行采樣和復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器的工作狀態(tài)；所述各采集模塊采用串并聯(lián)的方 式接入交流電壓電流信號(hào)輸入通道中并與機(jī)箱面板上的對(duì)應(yīng)儀表連接，以直觀 顯示參數(shù)；在機(jī)箱上還設(shè)置有一負(fù)載輸出接口，所述負(fù)載輸出接口一側(cè)連接每 一負(fù)載控制接觸器常開(kāi)觸頭一側(cè)，負(fù)載輸出接口另一側(cè)通過(guò)交流電壓電流信號(hào) 輸入通道連接復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載、電感負(fù)載、電容負(fù)載的并聯(lián)側(cè)，復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù) 載、電感負(fù)載、電容負(fù)載另一側(cè)接不同負(fù)載控制接觸器常開(kāi)觸頭的另一側(cè)；工 控機(jī)通過(guò)編碼方式控制不同負(fù)載控制接觸器的常開(kāi)觸頭通斷，相應(yīng)的控制與負(fù) 載控制接觸器相連的負(fù)載接入，以實(shí)現(xiàn)不同的接入負(fù)載值。所述復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載、電感負(fù)載和電容負(fù)載采用串并連方式連接。 本發(fā)明中，在所述機(jī)箱面板上還設(shè)置有一與工控機(jī)一 I/O 口連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)接口，以實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)的通信連接。本發(fā)明中，還包括一打印機(jī)，所述打印機(jī)與工控機(jī)的一 I/O 口連接，實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)的打印。由于采用了如上的設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明的含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置采 用編碼電阻負(fù)載、電感負(fù)載、電容負(fù)載結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載值 的自動(dòng)調(diào)整和通斷程序的自動(dòng)控制，也可以手動(dòng)調(diào)整和控制，同時(shí)負(fù)載的控制 與頻率、電壓、電流功率等參數(shù)的采集，最終自動(dòng)完成按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)定的若干 試驗(yàn)項(xiàng)目。本發(fā)明的含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置具有如下功能1、 兼容不同的電壓等級(jí)和頻率等級(jí)，滿足額定功率范圍內(nèi)任何一檔額定功 率的電源設(shè)備的試驗(yàn)要求。試驗(yàn)裝置的功率范圍按需設(shè)置，不受限制。2、 自動(dòng)完成穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)試驗(yàn)及其數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)算、顯示、儲(chǔ)存或打印輸出。3、 自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告、顯示、儲(chǔ)存或打印輸出。4、 對(duì)于內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置可以滿足下列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)的要求，
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)分別為ISO 8528-5: 1993， GB/T 2820.5-1997， GB/T 13032-91， GJB 2815-97， GJB 235-87， GJB 235A-97, JB/T 10303-2001 。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的電阻負(fù)載原理圖。圖3為本發(fā)明的電感負(fù)載原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解， 下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參看

圖1， 一種含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，包括一機(jī)箱1;在機(jī)箱1 面板上設(shè)置有顯示屏2和輸入鍵盤3及電壓表4、電流表5和功率表6。在機(jī)箱l內(nèi)設(shè)置有電源7、工控機(jī)8、穩(wěn)態(tài)電壓信號(hào)采集模塊9、穩(wěn)態(tài)電流 信號(hào)采集模塊IO、功率信號(hào)采集模塊ll、瞬態(tài)電壓波形采集模塊12、復(fù)數(shù)個(gè) 負(fù)載控制接觸器13、復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載14、復(fù)數(shù)個(gè)電容負(fù)載和復(fù)數(shù)個(gè)電感負(fù)載 15;電源7通過(guò)信號(hào)與電源共用總線16給工控機(jī)8、各采集模塊9、 10、 11、 12及復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器13的線包供電，工控機(jī)8的I/O 口通過(guò)數(shù)據(jù)與地 址共用總線17與各采集模塊9、 10、 11、 12、復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器13的線 包、顯示屏2、輸入鍵盤3連接，以接受輸入控制指令，控制各采集模塊9、 10、 11、 12進(jìn)行采樣和復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器13的工作狀態(tài)。各采集模塊9、 10、 11、 12采用串并聯(lián)的方式接入交流電壓電流信號(hào)輸入 通道中并與機(jī)箱1面板上的對(duì)應(yīng)的電壓表4、電流表5和功率表6連接，以直 觀顯示參數(shù)。在機(jī)箱1上還設(shè)置有一負(fù)載輸出接口，負(fù)載輸出接口一側(cè)連接每一負(fù)載控 制接觸器13常開(kāi)觸頭一側(cè)，負(fù)載輸出接口另一側(cè)通過(guò)交流電壓電流信號(hào)輸入 通道連接復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載14、電感負(fù)載15、電容負(fù)載的并聯(lián)側(cè)，復(fù)數(shù)個(gè)電阻 負(fù)載14、電感負(fù)載15、電容負(fù)載另一側(cè)接不同負(fù)載控制接觸器13常開(kāi)觸頭的
另一側(cè)(參看圖2和圖3);工控機(jī)8通過(guò)編碼方式控制不同負(fù)載控制接觸器 13的常開(kāi)觸頭通斷，相應(yīng)的控制與負(fù)載控制接觸器13相連的負(fù)載接入，以實(shí) 現(xiàn)不同的接入負(fù)載值。在實(shí)際接入過(guò)程中，復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載14、電感負(fù)載15和電容負(fù)載采用串并連方式連接。在機(jī)箱1面板上還設(shè)置有一與工控機(jī)8 — I/O 口連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口，以 實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)18的通信連接。在機(jī)箱1的面板上還可設(shè)置一打印機(jī)19，打印機(jī)19與工控機(jī)8的一 I/O 口連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的打印。參看圖2，為本發(fā)明的電阻負(fù)載接入原理。負(fù)載控制接觸器13采用施耐德 接觸器，其中D115有6只，D80有3只，D50有2只，D32有2只，D25有2 只，D09有17只。電阻有10kW/16Q/14.4A、 5kW/32 Q/7. 22A、 3kW/53. 4 Q/4. 33A、 2kW/80 Q/2. 88A、 lkW/160Q/l. 44A、0. 5kW/320Q/0. 72A、80kW/2Q/115. 5A、50kW/3. 2 Q/72.2A、 30kW/5. 33Q/43. 3A、 20kW/8Q/28. 9A。這些電阻性負(fù)載串連后， 再與其他串連在一起的電阻性負(fù)載并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)不同的電阻性負(fù)載值。本實(shí)施例中，電阻性負(fù)載采用三部分串聯(lián)的電阻再并聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，第 一部分串聯(lián)在一起的電阻是電阻值較大，允許的最大功率和電流值都較小的電 阻；第二部分串聯(lián)在一起的電阻是電阻值較小，允許的最大功率和電流值都較 大的電阻；第三部分串聯(lián)在一起的電阻是電阻值特別小，允許的最大功率和電 流值都很大的電阻。通過(guò)它們的組合，可以獲得各種功率要求和電流要求的電 阻性負(fù)載值。參看圖3，為本發(fā)明的電感負(fù)載接入原理。負(fù)載控制接觸器13采用施耐德 接觸器，其中D170有3只，D80有l(wèi)只，D50有l(wèi)只，D25有1只，D18有1 只，D09有6只。電感有0. 25kVA/0. 36A 、 0. 5kVA/0. 72A 、 lkVA/1. 45A 、 2kVA/2. 9A 、 3kVA/4. 33A、5kVA/7. 2A、10kVA/14. 4A、100kVA/145A、50kVA/72A、30kVA/43. 3A、 20kVA/29A。這些電感性負(fù)載串連后，再與其他串連在一起的電感性負(fù)載并聯(lián)， 以實(shí)現(xiàn)不同的電感性負(fù)載值。本實(shí)施例中，電感性負(fù)載采用兩部分串聯(lián)的電感再并聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，第 一部分串聯(lián)在一起的電感是電感值較大，允許的最大電壓和電流值都較小的電感；第二部分串聯(lián)在一起的電感是電感值較小，允許的最大電壓和電流值都較 大的電感。通過(guò)它們的組合，可以獲得各種功率要求和電流要求的電感性負(fù)載值。每一個(gè)負(fù)載都與不同負(fù)載控制接觸器13相連，工控機(jī)8通過(guò)8421編碼組 合的方式對(duì)負(fù)載控制接觸器13的常開(kāi)觸頭的通斷進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)與接 觸器的常開(kāi)觸頭相連的負(fù)載的接入。下面以500kW、功率因數(shù)0.8 (滯后)發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)用負(fù)載為例，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)。由電阻負(fù)載14和電感負(fù)載15組成功率因數(shù)滯后的編碼負(fù)載。其中電阻負(fù) 載14共575kW，可滿足發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)中超載試驗(yàn)的需要。經(jīng)換接實(shí)現(xiàn)三相不平 衡負(fù)載試驗(yàn)的要求；電感負(fù)載15共420kVar。分檔負(fù)載用負(fù)載控制接觸器13 控制。負(fù)載控制接觸器13的通斷由工控機(jī)8的"負(fù)載控制"單元給出指令。 電阻負(fù)載14和電感負(fù)載15接入的原理見(jiàn)圖2和圖3。編碼負(fù)載的調(diào)整步驟1、 調(diào)整指令有兩種情況。 一是按被試內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的額定值和所確定的 試驗(yàn)項(xiàng)目，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的常規(guī)要求自動(dòng)給出；二是當(dāng)前試驗(yàn)對(duì)負(fù)載的要求與常 規(guī)要求不一致時(shí)，按當(dāng)前的要求另行輸入必要的調(diào)整指令。2、 當(dāng)前的試驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)始后，工控機(jī)8的CPU判別調(diào)整指令的給定值與檢 測(cè)的實(shí)際負(fù)載值之間的差別，并給出調(diào)節(jié)信號(hào)增加或減少有功負(fù)載與無(wú)功負(fù)載 值。3、 當(dāng)實(shí)際檢測(cè)到的負(fù)載值與調(diào)整指令的給定值之間的差值小于規(guī)定的限 值范圍時(shí)，負(fù)載調(diào)整工作完成。程序轉(zhuǎn)入下一個(gè)試驗(yàn)步驟。下面以內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)裝置為例，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)。1、 確定試驗(yàn)裝置的參數(shù)范圍。主要參數(shù)有額定頻率、額定電壓、額定功 率、額定功率因數(shù)。本發(fā)明的試驗(yàn)裝置的功能可覆蓋各種類型所有內(nèi)燃發(fā)電機(jī) 組產(chǎn)品試驗(yàn)的要求。必要時(shí)一套試驗(yàn)裝置可用于各種不同額定參數(shù)的機(jī)組試 驗(yàn)。2、 按圖1建立試驗(yàn)裝置。 3、 實(shí)施機(jī)組試驗(yàn)必須輸入以下信息；通過(guò)輸入鍵盤3輸入被試機(jī)組的額定頻率、額定電壓、額定功率、額定功 率因數(shù)、產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)品編號(hào)； 選取負(fù)載點(diǎn)的數(shù)目；對(duì)已設(shè)預(yù)置有更改要求的值，重新進(jìn)行設(shè)置； 選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)；4、 按步驟進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)給出進(jìn)行試驗(yàn)的指令。當(dāng)次試驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)結(jié)果認(rèn)可 的，給出"確定"指令，則當(dāng)次運(yùn)行的項(xiàng)目結(jié)束；5、 全部試驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后，可在屏幕上讀出各項(xiàng)數(shù)據(jù)、曲線和試驗(yàn)報(bào)告； 試驗(yàn)報(bào)告全部或選項(xiàng)以及數(shù)據(jù)、曲線均可打印輸出； 全部試驗(yàn)結(jié)果可長(zhǎng)期儲(chǔ)存，有要求時(shí)按試驗(yàn)日期或產(chǎn)品型號(hào)和編號(hào)查詢； 歷次試驗(yàn)結(jié)果可與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)施統(tǒng)一管理。當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，不花費(fèi)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，在上述實(shí)施例 的基礎(chǔ)上能夠作多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。但是，上述各種變化 顯然應(yīng)該在本發(fā)明的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，包括一機(jī)箱；其特征在于，還包括設(shè)置在機(jī)箱面板上的顯示屏和輸入鍵盤及各種儀表；設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的電源、工控機(jī)、穩(wěn)態(tài)電壓信號(hào)采集模塊、穩(wěn)態(tài)電流信號(hào)采集模塊、功率信號(hào)采集模塊、瞬態(tài)電壓波形采集模塊、復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器、復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載、復(fù)數(shù)個(gè)電容負(fù)載和復(fù)數(shù)個(gè)電感負(fù)載；所述電源通過(guò)信號(hào)與電源共用總線給工控機(jī)、各采集模塊及復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器的線包供電，所述工控機(jī)的I/O口通過(guò)數(shù)據(jù)與地址共用總線與各采集模塊、復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器的線包、顯示屏、輸入鍵盤連接，以接受輸入控制指令，控制各采集模塊進(jìn)行采樣和復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器的工作狀態(tài)；所述各采集模塊采用串并聯(lián)的方式接入交流電壓電流信號(hào)輸入通道中并與機(jī)箱面板上的對(duì)應(yīng)儀表連接，以直觀顯示參數(shù)；在機(jī)箱上還設(shè)置有一負(fù)載輸出接口，所述負(fù)載輸出接口一側(cè)連接每一負(fù)載控制接觸器常開(kāi)觸頭一側(cè)，負(fù)載輸出接口另一側(cè)通過(guò)交流電壓電流信號(hào)輸入通道連接復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載、電感負(fù)載、電容負(fù)載的并聯(lián)側(cè)，復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載、電感負(fù)載、電容負(fù)載另一側(cè)接不同負(fù)載控制接觸器常開(kāi)觸頭的另一側(cè)；工控機(jī)通過(guò)編碼方式控制不同負(fù)載控制接觸器的常開(kāi)觸頭通斷，相應(yīng)的控制與負(fù)載控制接觸器相連的負(fù)載接入，以實(shí)現(xiàn)不同的接入負(fù)載值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述復(fù)數(shù)個(gè) 電阻負(fù)載、電感負(fù)載和電容負(fù)載采用串并連方式連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，其特征在于，在所述機(jī)箱 面板上還設(shè)置有一與工控機(jī)一 I/O 口連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口，以實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制 計(jì)算機(jī)的通信連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括一打 印機(jī)，所述打印機(jī)與工控機(jī)的一 I/O 口連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的打印。
全文摘要
一種含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置，包括一機(jī)箱；設(shè)置在機(jī)箱面板上的顯示屏和輸入鍵盤及各種儀表；設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的電源、工控機(jī)、穩(wěn)態(tài)電壓信號(hào)采集模塊、穩(wěn)態(tài)電流信號(hào)采集模塊、功率信號(hào)采集模塊、瞬態(tài)電壓波形采集模塊、復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)載控制接觸器、復(fù)數(shù)個(gè)電阻負(fù)載、復(fù)數(shù)個(gè)電容負(fù)載和復(fù)數(shù)個(gè)電感負(fù)載；本發(fā)明的含編碼負(fù)載的電源設(shè)備試驗(yàn)裝置采用編碼電阻負(fù)載、電感負(fù)載、電容負(fù)載結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載值的自動(dòng)調(diào)整和通斷程序的自動(dòng)控制，也可以手動(dòng)調(diào)整和控制，同時(shí)負(fù)載的控制與頻率、電壓、電流功率等參數(shù)的采集，最終自動(dòng)完成按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)定的若干試驗(yàn)項(xiàng)目。
文檔編號(hào)G01R31/40GK101101324SQ20061002860
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者陳進(jìn)康 申請(qǐng)人:上海創(chuàng)想電源設(shè)備有限公司