低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電器設備測試技術領域，且特別一種低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置和測試技術。
【背景技術】
[0002]過載、斷相保護特性測試是指電氣設備在特定的額定電流下，通過測試裝置測試其故障動作時間。過載又叫過負荷，是指電氣設備的長期工作電流超過其額定值，是設備壽命較小或損壞。斷相是指電動機運行過程中一相斷相或者三相不平衡，造成電動機輸出轉矩比正常運行時小很多，在負荷不變的情況下，工作電流增加，造成過熱損壞設備。目前低壓電器設備過載、斷相保護測試裝置和測試技術水平落后、自動化程度低，采用接觸器、繼電器、控制按鈕等器件組成，測試過程需要手動調節(jié)和人工記錄實驗數據。

【發(fā)明內容】

[0003]發(fā)明目的:
本發(fā)明提供一種低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置及方法，其目的是解決以往所存在的問題。
[0004]技術方案:
一種低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置，其特征在于:該裝置包括大電流發(fā)生器、調壓器、調流電動機、IGBT、驅動保護電路、AVR單片機、電動轉換開關、控制電源、電流互感器和信號調理電路、顯示單元、控制面板、通訊模塊和工控機;其中AVR單片機與大電流發(fā)生器連接，大電流發(fā)生器的輸入端與調壓器的電流輸出相連接，調壓器旋轉主軸與調流電動機的主軸相連接，調流電動機的控制端通過IGBT及驅動保護電路與AVR單片機的信號輸出端PAO相連接，電動轉換開關的控制端與AVR單片機的PAl相連接，電流互感器的測試端與測試試品導線相連接，控制電源的電壓調節(jié)端與AVR單片機的信號輸出端PA2相連接，控制電源的電壓輸出端和試品電源接線端子相連接，電流互感器的信號輸出端與信號調理電路的輸入端相連接，信號調理電路的輸出端與AVR單片機的輸入端PA3相連接，試品轉接裝置輸入端與大電流發(fā)生器的電流輸出端相連接，試品轉接裝置的輸出端和試品主回路相連接，顯示單元的輸入端和AVR單片機的PB0-PB5、PC0-PC2相連接，控制面板的輸出端與AVR單片機的輸入端PA4-PA7相連接，工控機通過通訊模塊與AVR單片機的通訊接口 SPI相連接。
[0005]大電流發(fā)生器容量為60KW，由四個不同的磁路并聯組成，分別為兩個1KW和兩個20KW的磁路，其中一個1KW磁路的輸出電流值可調，另外一個1KW磁路和兩個20KW磁路輸出電流為固定值，通過不同的組合方式可以產生0-60KW的輸出功率，電動轉換開關的檔位和大電流發(fā)生器對應的功率輸出關系如下所示:
第I個“O”位:全部斷開；“I”位:可投入0~10KW可調；
第2個“O”位:全部斷開；“2”位:可投入0~10KW可調+1KW全壓；
第3個“O”位:全部斷開；“3”位:可投入0~10KW可調+20KW全壓； 第4個“O”位:全部斷開；“4”位:可投入O?1KW可調+1KW全壓+20KW全壓；
第5個“O”位全部斷開；“5”位:可投入O?1KW可調+20KW全壓+20KW全壓；
第6個“O”位:全部斷開；“6”位:可投入O?1KW可調+1KW全壓+20KW全壓+20KW全壓，此時大電流發(fā)生裝置滿負荷。
[0006]利用上的低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置所實施的測試方法，其特征在于:
(1)、根據試品額定電流值，選擇合適的連接導線，完成試品主回路電路連接;即在散熱良好的情況下，通常截面積為I平方毫米的銅導線可以通過10安培電流。
[0007](2)、將試品控制變壓器一次側與主回路斷開，根據試品的額定電壓選擇控制電源的檔位，完成試品控制電源的連接；(電壓與檔位的關系:控制電源上有660V、380V、220V不同電壓檔位，比如試品額定電壓為220V，控制電源選擇220V的檔位)
(3)、根據要進行試驗的項目，確定試驗電流，AVR單片機按照控制面板上輸入的控制指令控制電動機和電動轉換開關，調節(jié)大電流發(fā)生器的電流輸出，同時AVR單片機實時檢測電流值，直到達到需要的電流值；
(4)、AVR單片機開啟計時器，重新啟動大電流發(fā)生器的電流輸出，并記錄給定電流到保護器動作的時間；
(5)、關閉大電流發(fā)生器的電流輸出，拆卸試品與大電流發(fā)生器及控制電源的連接線，整理實驗工具，完成過載特性測試試驗。
[0008]根據權利要求3所述的低壓電器設備過載、斷相保護特性測試方法，其特征在于:AVR單片機為實驗裝置的核心，負責完成控制指令接收、驅動信號發(fā)送、實驗電流調節(jié)、數據顯示和通訊功能，AVR單片機的功能通過下述程序實現的，低壓電器設備過載、斷相保護特性測試軟件流程如下:
步驟1、初始化；
步驟2、系統自檢；
步驟3、控制指令接收；
步驟4、電流調解；
步驟5、電流檢測；
步驟6、是否達到預計值;達到執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟4;
步驟7、保護時間測試步驟8、狀態(tài)顯不；
步驟9、數據通訊；
步驟10、結束。
[0009]優(yōu)點及效果
本發(fā)明是一種低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置及方法，其采用AVR單片機根據試品情況自動調節(jié)試驗電流及記錄實驗結果，避免了人工測量的誤差，提高了工作效率和測試精度，為電器設備測試裝置智能化技術的發(fā)展奠定基礎。。
【附圖說明】
[0010]圖1為低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置結構圖； 圖2為低壓電器設備過載、斷相保護特性測試軟件流程圖；
其中，1、大電流發(fā)生器;2、調壓器;3、調流電動機;4、IGBT;5、驅動保護電路;6、AVR單片機;7、電動轉換開關;8、控制電源;9、電流互感器;10、信號調理電路;11、試品轉接裝置;12、顯示單元;13、控制面板;14、通訊模塊;15、工控機;16、試品。
【具體實施方式】
[0011 ]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
如圖所示，本發(fā)明提出了一種低壓電器設備過載、斷相保護特性測試裝置，其采用AVR單片機根據試品情況自動調節(jié)試驗電流及記錄實驗結果，避免了人工測量的誤差，提高了工作效率和測試精度，為電器設備測試裝置智能化技術的發(fā)展奠定基礎。附圖1為低壓電器設備過流保護特性測試裝置結構圖，附圖2為低壓電器設備過流保護特性測試流程圖，下面結合附圖對專利進行說明。
[0012]該裝置包括大電流發(fā)生器1、調壓器2、調流電動機3、IGBT4、驅動保護電路5、AVR單片機6、電動轉換開關7、控制電源8、電流互感器9和信號調理電路10、顯示單元12、控制面板13、通訊模塊14和工控機15;其中AVR單片機6與大電流發(fā)生器I連接，大電流發(fā)生器I的輸入端與調壓器2的電流輸出相連接，調壓器2旋轉主軸與調流電動機3的主軸相連接，調流電動機3的控制端通過IGBT4及驅動保護電路5與AVR單片機6的信號輸出端PAO相連接，電動轉換開關7的控制端與AVR單片機6的PAl相連接，電流互感器9的測試端與測試試品16導線相連接，控制電源8的電壓調節(jié)端與AVR單片機6的信號輸出端PA2相連接，控制電源8的電壓輸出端和試品16電源接線端子相連接，電流互感器9的信號輸出端與信號調理電路10的輸入端相連接，信號調理電路1的輸出端與AVR單片機6的輸入端PA3相連接，試品轉接裝置11輸入端與大電流發(fā)生器I的電流輸出端相連接，試品轉接裝置11的輸出端和試品16主回路相連接，顯示單元12的輸入端和AVR單片機6的PB0-PB5、PC0-PC2相連接，控制面板13的輸出端與AVR單片機6的輸入端PA4