[发明专利]一种高频绝缘耐压测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试仪器，特别涉及一种高压绝缘测试领域的高频耐压测试仪器。

背景技术

绝缘耐压测试仪是高电压与绝缘技术领域一个基础的测量与试验设备，对考核、检测材料或器件的绝缘性能起到关键作用。随着电力电子设备的发展，电气设备的工作频率由原来的工频交流形式变得多种多样，工作频率不断增加是其一大发展趋势，从而也使得高频下材料或器件的耐压测试成为一个问题。目前一般采用工频绝缘耐压测试仪进行检验，但不同材料工频和高频下的绝缘性能差别并非全部明晰，因此采用材料或器件实际工作频率进行绝缘耐压测试势在必行，高频绝缘耐压测试仪即是满足这一要求的试验仪器。

专利201110350149.9公开了一种交流耐压测试仪，通过绝缘栅双极型晶体管控制升压变压器原边电压，从而精确控制交流耐压测试仪输出电压；专利201120438394.0和200620083337.4公开了交流耐压测试仪器，改进了工频交流绝缘耐压测试仪性能，但均未对输出频率加以控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种输出频率和电压可调的高频绝缘耐压测试仪。本发明可模拟高频高压波形，测试绝缘材料在该高压和频率下是否达到了绝缘条件。本发明可用于不同频率和电压的绝缘耐压测试。

本发明包括8个组成部分：单相交流调压器、单相全桥不控整流电路、滤波电容、单相全桥逆变器、控制系统、可调式电感、可调式电容，以及高频高压变压器。单相交流调压器的两个输入端分别接220V交流电火线和零线，单相交流调压器两个输出端接单相全桥不控整流电路的两个交流输入端，单相全桥不控整流电路输出高压端接滤波电容的正极，单相全桥不控整流电路输出低压端接滤波电容的负极，滤波电容的正极接单相全桥逆变器母线正极，滤波电容的负极接单相全桥逆变器母线负极；单相全桥逆变器的输出端串联可调式电容和可调式电感，可调式电容并联高频高压变压器，高频高压变压器输出端连接受试设备，且一端接地。控制系统接单相全桥逆变器，控制单相全桥逆变器输出的方波激励信号频率。

本发明的工作过程如下：调节控制系统，控制单相全桥逆变器输出的方波激励信号频率至目标频率，调节可调式电感和可调式电容的值，使可调式电感和可调式电容谐振频率与逆变器输出的方波激励信号频率一致，从而控制本发明测试仪输出的正弦电压信号频率；通过调节单相交流调压器的电压调节旋柄，可调节经单相全桥不控整流电路整流和滤波电容滤波后的直流电压，滤波电容输出的直流电压实现0～300V可调，从而调节了高频高压变压器输出电压幅值。本发明测试仪测试频率为1 kHz～100 kHz，输出电压峰峰值为0～60kV。

本发明用于绝缘材料或电气设备的绝缘耐压测试。

本发明的积极效果是：

1.本发明测试仪利用逆变器输出的方波激励信号、可调式电感与可调式电容形成的回路产生谐振，在可调式电容的两端即高频高压变压器的原边产生正弦电压信号，通过高频高压变压器输出高频高压正弦信号。

2.本发明测试仪采用高频IGBT器件组成单相全桥逆变器，高频IGBT器件在软开关条件下输出信号频率最高达到100 kHz。同时采用可调式电容和电感，可以调节出1 kHz～100kHz的谐振频率，在1 kHz～100 kHz的方波激励信号下，试验仪可以输出频率可调的1kHz～100 kHz正弦交流电压信号。

3.本发明试验仪采用单向交流调压器，可以方便的调整该试验仪输出的电压幅值，弥补电容上谐振电压和回路谐振频率不能同时调节的不足。

附图说明

图1为本发明的拓扑结构框图，图中：1单相交流调压器，2单相全桥不控整流电路，3滤波电容，4单相全桥逆变器，5控制系统，6可调式电感，7可调式电容，8高频高压变压器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式详细说明本发明。