專利名稱：交流電子負載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種開關(guān)器件檢測設備，尤其涉及一種電子負載裝置。
背景技術(shù)：
一種應用在民用建筑電器測試所需的模擬電子負載。目前，關(guān)于該類 功能的設備行業(yè)比較多， 一般的一種可調(diào)模擬負載是用可調(diào)電阻器和可調(diào) 電感器或調(diào)壓器串聯(lián)手動調(diào)節(jié)，由于一般的負載要求負載的電流，功率因 數(shù)，電壓只有一個坐標點，而手調(diào)負載需要有一位經(jīng)驗豐富的操作員調(diào)節(jié)， 新手操作不知如何配合，往往很難調(diào)到預定的參數(shù)值，搞不好很容易出現(xiàn) 打表現(xiàn)象，導致產(chǎn)品燒毀。
另外一種是算好電壓、電流、功率因數(shù)所需的電阻量和電感量，根據(jù) 電阻量和電感量確定每一檔的組合，但是一般的開關(guān)所需的負載的配合很 多，這樣增加了設備的器件，增加了成本，該種設備適合于固定的幾路負 載參數(shù)，但是器件參數(shù)固定，使用時間過器件產(chǎn)生漂移，所需的負載參數(shù) 往往也產(chǎn)生漂移從而也很難達到使用要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供了 一種可自動調(diào)整負載、自動糾偏的交流電子負載裝置。
一種交流電子負載裝置，包括機架、機架內(nèi)設有控制系統(tǒng)和與控制系
統(tǒng)相連的負載電路；
設有用于采集負載電路上的實際工作參數(shù)的變送器；所述的控制系統(tǒng)包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O擴展模塊； 所述的負載電路為并聯(lián)的若干電抗器和電阻器組成； 交流電子負載裝置工作時，通過I/O擴展模塊設置參數(shù)，PLC控制器根 據(jù)設置的參數(shù)開啟相適應的負載電路，變送器采集負載電路上的實際工作 參數(shù)并傳送至PLC控制器中與設置的參數(shù)相比較并進行調(diào)整，使負載電路 上的實際工作參數(shù)與設置的參數(shù)一致。
所述的負載電路中的所有的電抗器和電阻器通過各自的開關(guān)接入并 受控于PLC控制器。
所述的I/0擴展模塊為嵌在機架上的觸摸顯示屏。 所述的機架中還設有風扇，用于內(nèi)部的散熱。 交流電子負載裝置工作時，執(zhí)行如下步驟
(1) 通過I/0擴展模塊設置負載電路的參數(shù)；
(2) PLC控制器根據(jù)步驟(1)設置的參數(shù)通過控制若干電抗器和電 阻器的開關(guān)開啟相適應的負載電路；
開啟相適應的負載電路時可以開啟任意組合的支路負載，以及開啟任
意支路負載中任意組合的電抗器和電阻器；
(3 )變送器采集負載電路上的實際工作參數(shù)并傳送至PLC控制器中； (4) PLC控制器將負載電路上的實際工作參數(shù)與步驟(1)設置的參
數(shù)進行比較并調(diào)整，使負載電路上的實際工作參數(shù)與步驟(1)設置的參
數(shù)保持一致。
步驟(4)中PLC控制器將負載電路上的實際工作參數(shù)與步驟(1) 設置的參數(shù)進行比較并調(diào)整的步驟如下
判斷負載電路總電流，若不高于2.5A,剛開始設定的值往往電流超出， 功率因數(shù)偏小，這時需先調(diào)節(jié)電阻器，調(diào)節(jié)并列的電阻值大小即先調(diào)節(jié)負 載的電流，等負載電路總電流超出設定值5%后，調(diào)節(jié)電抗器，加電感量 (每一路電抗器串聯(lián)的部分)，當實際功率因數(shù)下降到要求值(與設定值 的誤差在±0.05內(nèi))后再調(diào)節(jié)電阻器減小電阻值，如此反復，慢慢逼近真值，最終達到負載電路總電流與設定電流的誤差在5%內(nèi)，并且實際功率 因數(shù)與設定值的誤差在±0.05內(nèi)即達到要求。
如果負載電路總電流高于2.5A,在超過2.5A的負載時，需先調(diào)節(jié)電 抗器(每一路電抗器串聯(lián)的部分)，當實際功率因數(shù)下降后再調(diào)節(jié)電阻器， 調(diào)節(jié)并列的電阻值大小即先調(diào)節(jié)負載的電流，如此反復，慢慢逼近真值， 最終達到負載電路總電流與設定電流的誤差在5%內(nèi)，并且實際功率因數(shù) 與設定值的誤差在± 0.05內(nèi)即達到要求。
本實用新型用PLC控制器設定所需的電壓、電流、功率因數(shù)等參數(shù)，
再計算所需調(diào)節(jié)的電阻量和電感量，按照計算出的電阻量和電感量對負載 電路中的電抗器和電阻器選擇性的進行開啟或關(guān)閉，得到負載電路所需的負載。
因國家標準對電壓、電流、功率因數(shù)有一定的偏差要求，為此PLC 控制器能檢測出來，針對這一偏差自動導調(diào)節(jié)電阻量和電感量。其糾偏原 理如下，首先歸跟到底要實現(xiàn)的是電流和功率因數(shù)(電壓事先調(diào)好的)， 而為實現(xiàn)這2個應變量需要調(diào)節(jié)的是電阻量和電感量。也就是說兩個自變 量即電阻量R和電感量L自由組合實現(xiàn)任意的應變量即電流I和功率因數(shù)
cos①。
這樣總電流1= 7 ; coso= 5
其中總阻抗Z-U/》V^2+(2;rfL)2
這樣2個自變量R和L和2個應變量I和COS①構(gòu)成了 2次函數(shù)， 所輸出的值是由2個自變量所組成的一個區(qū)域圖。
因為電阻和電感量都具有一定的誤差，加上線路的電阻量，電抗器內(nèi) 也具有一定的內(nèi)阻，所以按照上述理論計算的值往往會超出所要求的數(shù)據(jù) (I和COS①)。這就需要PLC再次計算，慢慢靠近真值。
本實用新型交流電子負載裝置能在有限的抽頭組合實現(xiàn)一定電流范 圍內(nèi)任意的電流、電壓、功率因數(shù)的組合并自動糾偏。

圖1為本實用新型交流電子負載裝置中負載電路結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本實用新型交流電子負載裝置工作流程圖。
具體實施方式
參見圖1,本實用新型交流電子負載裝置，包括機架、機架內(nèi)設有控 制系統(tǒng)和與控制系統(tǒng)相連的負載電路，設有用于采集負載電路上的實際工 作參數(shù)的變送器；所述的負載電路為并聯(lián)的六條支路負載，其中每條支路 負載由若干個相互并聯(lián)的電抗器和電阻器構(gòu)成，每個電抗器和電阻器分別 獨立的受控于控制系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)包括PLC控制器和接入PLC控 制器的I/0擴展模塊。
本實用新型交流電子負載裝置并聯(lián)的六路中每路采用的電抗器分為 并聯(lián)的三組，每組又由多個電抗器串聯(lián)。規(guī)j各如下
第一組2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16、 18 (mH)
第二組20、 40、 60、 80、 100、 120、 140、 160、 180 (mH)
第三組200、 400、 600、 800、 1000 (mH)
每一個電抗器均要求承受6A、 250V的電流，精度要求5%以內(nèi)。
所述的1/0擴展模塊為嵌在機架上的觸摸顯示屏，采用INVIEW的5.7 寸工業(yè)用觸摸屏，通信只要和主機RS485端口連接即可實現(xiàn)1: 1通信， 通過PLC控制器內(nèi)的一系列內(nèi)部中間繼電器，保持繼電器，相應的地址 對應即可實現(xiàn)控制。
PLC控制器釆用LG公司的MASTER-K120S系列可編程控制器，該 交流帶導航功能的電子負載裝置的輸出點有 一組內(nèi)部觸點1閉合、二組 內(nèi)部觸點2閉合、三組內(nèi)部觸點3閉合、四組內(nèi)部觸點4閉合、五組內(nèi)部 觸點5閉合、六組內(nèi)部觸點6閉合。1和2路組合啟動、2和3路啟動、4 和5路組合啟動、5和6路組合啟動。
參加圖2，本實用新型交流電子負載裝置使用時，插上電源，打開電子負載裝置的電源開關(guān)，檢查顯示屏是否有顯示；將被測的產(chǎn)品接線于負 載的輸出端，對所需的電流、電壓、功率因數(shù)進行設置、預計通斷次數(shù)等 參數(shù)通過觸摸控制屏進行設置；按啟動按鈕觀察負載內(nèi)部閉合情況下的工 作情況，啟動導航系統(tǒng)，按照導航系統(tǒng)的有要求，如增大電流，減小電流， 增大電感量，減小電感量等提示操作萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，直至導航導航完畢， 關(guān)掉內(nèi)部觸電，可進行開關(guān)的測試。
具體操作過程為設置交流電子負載裝置所需的參數(shù)，對測試電壓、電 流、功率因數(shù)進行設置。如U-220V、 I=1A、 COSO=0.8，分別存放在PLC 控制器的數(shù)據(jù)存儲器中。PLC控制器根據(jù)已知的U、 I、 COSO,算出總阻 抗Z-U/^220/b220Q 。這樣算出電感的感抗Z^Z x sinO=220 x 0.6=132 Q ，根據(jù)Zl計算出所需的電感量I^Zi72丌f=132/314=0.42H=420mH。另一 方面PLC控制器能計算出虛擬的調(diào)節(jié)電流I^220/Zsind^220/176^.25A。 根據(jù)系統(tǒng)已計算需要調(diào)節(jié)的L和I1，推上交流電子負載裝置的開關(guān)，變送器 釆集交流電子負載裝置電流、電壓、和功率因數(shù)存放在PLC控制器中，PLC 控制器根據(jù)設定參數(shù)和實測參數(shù)進行比較并不斷調(diào)整，最終達到負載電路 總電流與設定電流的誤差在5%內(nèi)，并且實際功率因數(shù)與設定值的誤差在 土0.05內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種交流電子負載裝置，包括機架、機架內(nèi)設有控制系統(tǒng)和與控制系統(tǒng)相連的負載電路，其特征在于設有用于采集負載電路上的實際工作參數(shù)的變送器；所述的控制系統(tǒng)包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O擴展模塊；所述的負載電路由并聯(lián)的若干電抗器和電阻器組成；通過I/O擴展模塊設置參數(shù)，PLC控制器根據(jù)設置的參數(shù)開啟相適應的負載電路，變送器采集負載電路上的實際工作參數(shù)并傳送至PLC控制器中與設置的參數(shù)相比較并進行調(diào)整，使負載電路上的實際工作參數(shù)與設置的參數(shù)一致。
2、 如權(quán)利要求1所述的交流電子負載裝置，其特征在于所述的負 載電路中，所有的電抗器和電阻器通過各自的開關(guān)接入并受控于PLC控 制器。
3、 如權(quán)利要求1所述的交流電子負載裝置，其特征在于所述的I/0 擴展模塊為嵌在機架上的觸摸顯示屏。
專利摘要本實用新型公開了一種交流電子負載裝置，包括機架、機架內(nèi)設有控制系統(tǒng)和與控制系統(tǒng)相連的負載電路，設有用于采集負載電路上的實際工作參數(shù)的變送器；所述的控制系統(tǒng)包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O擴展模塊；所述的負載電路為并聯(lián)的若干電抗器和電阻器組成；交流電子負載裝置工作時，PLC控制器根據(jù)設置的參數(shù)開啟相適應的負載電路，變送器采集負載電路上的實際工作參數(shù)并傳送至PLC控制器中與設置的參數(shù)相比較并進行調(diào)整，使負載電路上的實際工作參數(shù)與設置的參數(shù)一致。本實用新型交流電子負載裝置能在有限的抽頭組合實現(xiàn)一定電流范圍內(nèi)任意的電流、電壓、功率因數(shù)的組合并自動糾偏。
文檔編號G01R31/00GK201247296SQ200820163408
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者裘永興 申請人:杭州鴻雁電器有限公司;杭州鴻雁線纜有限公司