[发明专利]基于直流固态模拟负载的低压电器电寿命试验装置

权利要求书

1.一种基于直流固态模拟负载的低压电器电寿命试验装置，其特征为该装置包括测控柜和直流固态负载柜；

所述的测控柜的组成包括工控机、数据采集卡、控制电路、试品电压采集模块和回路电流采集模块；

其中，工控机连接数据采集卡，数据采集卡分别和控制电路、试品电压采集模块、回路电流采集模块相连；试品电压采集模块的输入端连接试品触点两端，该模块的输出端连接数据采集卡的AD输入端；回路电流采集模块的输入为试品试验电流，输出端连接数据采集卡AD输入端；控制电路的输入端连接数据采集卡I/O输出端，输出端连接试品线圈控制输入端；

所述的直流固态负载柜的组成包括试验电压控制单元、试验电流发生单元和能量回馈单元；

其中，试验电压控制单元、试品、试验电流发生单元、能量回馈单元依次串联，试验电压控制单元的输入端外接电源，能量回馈单元的输出端连接试验电压控制单元的输入端；试验电压控制单元以及试验电流发生单元的串口通信端口与工控机的串口连接；

所述的试验电压控制单元的组成包括断路器QF，单相调压器T1，交流接触器KM1，铝电解质电容C1，单相整流电路，第一控制器，第一光耦隔离驱动电路，第一电压采集模块，其中单相整流电路包括逆阻型IGBT T1、T2、T3、T4；

其中，单相整流电路中，T1的集电极连接T2的发射极，T3的集电极连接T4的发射极，T1的发射极连接T3的发射极，T2的集电极连接T4的集电极，T1的集电极为单相整流电路的交流侧输入端A，T3的集电极为单相整流电路的交流侧输入端B，T3的发射极为单相整流电路的直流侧输出端正端，T4的集电极为单相整流电路的直流侧输出端负端；电源经过断路器QF、电流传感器CT2连接单相调压器T1输入端，单相调压器T1输出端经过交流接触器KM1后连接单相整流电路的交流侧输入端；单相整流电路的直流侧正端连接铝电解质电容C1的正极，直流侧负端连接铝电解质电容C1的负极；第一电压采集模块输入端连接单相整流电路直流侧，输出端连接第一控制器电压信号输入端；第一光耦隔离驱动电路输入端连接第一控制器的PWM信号输出端，输出端连接单相整流电路驱动输入端；第一控制器的串口通信端口与工控机的串口相连；

所述能量回馈单元的组成包括电感L4，电流传感器CT2、CT3，交流接触器KM3，第二单相逆变电路，第二电流采集模块，第三电流采集模块，第二控制器，第三光耦隔离驱动电路；

其中，第二单相逆变电路交流侧A端依次经过电感L4、电流传感器CT3、交流接触器KM3以及电流传感器CT2连接单相调压器T1输入端的一端，第二单相逆变电路交流侧B端经过交流接触器KM3连接单相调压器T1输入端的另一端；第三电流采集模块输入端连接电流传感器CT3输出端，输出端连接第二控制器电流信号输入端；电流传感器CT2输出端连接第二电流采集模块输入端，第二电流采集模块输出端连接第二控制器电流信号输入端；第二光耦隔离驱动电路输入端连接第二控制器的PWM信号输出端，输出端连接第二单相逆变电路驱动输入端。

2.如权利要求1所述的基于直流固态模拟负载的低压电器电寿命试验装置，其特征为所述的试验电流发生单元包括固态继电器SSR，功率电阻R1、R2、R3，N沟道IGBT单管Q1，电感L1、L2、L3，铝电解质电容C2，电流传感器CT1，交流接触器KM2，单相不控整流电路，第一电流采集模块，第二电压采集模块，第三电压采集模块，第一控制器，液晶屏，第一单相逆变电路，第二光耦隔离驱动电路；

其中，固态继电器SSR与电感L1并联，电感L1的一端经过电感L2连接第一单相逆变电路的A端，电感L1另一端连接功率电阻R1的一端以及经过电流传感器CT1连接试品的一端，功率电阻R1的另一端连接第一单相逆变电路的B端以及电压控制单元中单相整流电路的直流侧负端；交流接触器KM2与功率电阻R2并联，功率电阻R2的一端连接第一单相逆变电路的正端，另一端公共端连接铝电解质电容C2的正极，铝电解质电容C2的负极连接第一单相逆变电路1的负端；N沟道IGBT单管Q1与功率电阻R3串联，功率电阻R3一端连接N沟道IGBT单管Q1的发射极，另一端连接第一单相逆变电路的负端，N沟道IGBT单管Q1的集电极连接第一单相逆变电路的正端；单相不控整流电路的交流侧输入端A端经过电感L3连接试验电压控制单元的单相调压器T1的输出端的一端，单相不控整流电路的交流侧输入端B端连接试验电压控制单元的单相调压器T1的输出端的另一端；单相不控整流电路直流侧输出端正端连接第一单相逆变电路的正端，单相不控整流电路直流侧输出端负端连接第一单相逆变电路的负端；第三电压采集模块输入端连接第一单相逆变电路直流侧，输出端连接第一控制器电压信号输入端；电流传感器CT1串接在试品与功率电阻R1之间，电流传感器CT1输出端连接第一电流采集模块输入端，第一电流采集模块输出端连接第一控制器电流信号输入端；第二光耦隔离驱动电路输入端连接第一控制器的PWM信号输出端，输出端连接第一单相逆变电路驱动输入端；第二电压采集模块输入端连接试品触点两端，输出端连接第一控制器电压信号输入端；液晶屏与第一控制器相连；第一控制器的串口通信端口与工控机的串口相连。