[发明专利]低压电器设备过载、断相保护特性测试装置及方法

权利要求书

1.一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置,其特征在于:该装置包括大电流发生器（1）、调压器（2）、调流电动机（3）、IGBT（4）、驱动保护电路（5）、AVR单片机（6）、电动转换开关（7）、控制电源（8）、电流互感器（9）和信号调理电路（10）、显示单元（12）、控制面板（13）、通讯模块（14）和工控机（15）；其中AVR单片机（6）与大电流发生器（1）连接，大电流发生器（1）的输入端与调压器（2）的电流输出相连接，调压器（2）旋转主轴与调流电动机（3）的主轴相连接，调流电动机（3）的控制端通过IGBT（4）及驱动保护电路（5）与AVR单片机（6）的信号输出端（PA0）相连接，电动转换开关（7）的控制端与AVR单片机（6）的PA1相连接，电流互感器（9）的测试端与测试试品（16）导线相连接，控制电源（8）的电压调节端与AVR单片机（6）的信号输出端（PA2）相连接，控制电源（8）的电压输出端和试品（16）电源接线端子相连接，电流互感器（9）的信号输出端与信号调理电路（10）的输入端相连接，信号调理电路（10）的输出端与AVR单片机（6）的输入端（PA3）相连接，试品转接装置（11）输入端与大电流发生器（1）的电流输出端相连接，试品转接装置（11）的输出端和试品（16）主回路相连接，显示单元（12）的输入端和AVR单片机（6）的PB0-PB5、PC0-PC2相连接，控制面板（13）的输出端与AVR单片机（6）的输入端（PA4-PA7）相连接，工控机（15）通过通讯模块(14)与AVR单片机(6)的通讯接口SPI相连接；

大电流发生器（1）容量为60KW，由四个不同的磁路并联组成，分别为两个10KW和两个20KW的磁路，其中一个10KW磁路的输出电流值可调，另外一个10KW磁路和两个20KW磁路输出电流为固定值，通过不同的组合方式可以产生0-60KW的输出功率，电动转换开关（7）的档位和大电流发生器（1）对应的功率输出关系如下所示：

第1个“0”位：全部断开；“1”位：可投入0~10KW可调；

第2个“0”位：全部断开；“2”位：可投入0~10KW可调+10KW全压；

第3个“0”位：全部断开；“3”位：可投入0~10KW可调+20KW全压；

第4个“0”位：全部断开；“4”位：可投入0~10KW可调+10KW全压+20KW全压；

第5个“0”位全部断开；“5”位：可投入0~10KW可调+20KW全压+20KW全压；

第6个“0”位：全部断开；“6”位：可投入0~10KW可调+10KW全压+20KW全压+20KW全压，此时大电流发生装置满负荷。

2.利用权利要求1所述的低压电器设备过载、断相保护特性测试装置所实施的测试方法，其特征在于：

（1）、根据试品额定电流值，选择合适的连接导线，完成试品主回路电路连接；

（2）、将试品控制变压器一次侧与主回路断开，根据试品的额定电压选择控制电源的档位，完成试品控制电源的连接；

（3）、根据要进行试验的项目，确定试验电流，AVR单片机按照控制面板上输入的控制指令控制电动机和电动转换开关，调节大电流发生器的电流输出，同时AVR单片机实时检测电流值，直到达到需要的电流值；

（4）、AVR单片机开启计时器，重新启动大电流发生器的电流输出，并记录给定电流到保护器动作的时间；

（5）、关闭大电流发生器的电流输出，拆卸试品与大电流发生器及控制电源的连接线，整理实验工具，完成过载特性测试试验。

3.根据权利要求2所述的低压电器设备过载、断相保护特性测试方法，其特征在于：AVR单片机为实验装置的核心，负责完成控制指令接收、驱动信号发送、实验电流调节、数据显示和通讯功能，AVR单片机的功能通过下述程序实现的，低压电器设备过载、断相保护特性测试软件流程如下：

步骤1、初始化；

步骤2、系统自检；

步骤3、控制指令接收；

步骤4、电流调解；

步骤5、电流检测；

步骤6、是否达到预计值；达到执行步骤7，否则执行步骤4；

步骤7、保护时间测试

步骤8、状态显示；

步骤9、数据通讯；

步骤10、结束。