[其他]交流工频低压正弦波强电流稳流装置

说明书

本发明属于电器测试领域。

在电器生产行业中，我国67年颁布的GB998-67标准（低压电器试验方法）对交流试验电流的波形没有严格的要求，而82年我国正式要求实施的IEC标准明确规定了试验电流应为正弦波形（波形失真度应不大于5%）。对一些时间/电流特性有要求的电路（如低压断路器，热脱扣器、热继电器、熔断器等），在作发热试验或特性试验时，为提高试验的精度，要求试验电流为“稳流”。由于低压电器产品的额定电流自1安以下至数千安不等，特别是在强电流时，既要电流大，又要波形好，又要求能自动稳流，也要求动态响应时间快。为同时满足上述全部要求，技术上有较大的困难，到目前为止，国内外尚未能较好地解决这一问题。

交流强电流的稳流装置，至今已有三代产品，第一代产品是用人工手动调节供电电源的调压器输出电压，以调节低压升流变压器的输出电流，精度极低，不符合标准要求，属淘汰之列，第二代产品是在电路中串联磁性元件（磁放大器）作为调节元件。当负载电流改变时，自动改变磁性元件的电抗值，以调节输出电流，缺点是波形失真大，不符合标准要求，第三代产品是伺服系统调压稳流装置，它是将主回路试验电流经互感器得到一个与试验电流成正比的小信号，再将它与预先整定的值（用电位器调节）进行比较，然后将差值信号放大，带动惯性很小的电动机（0.2秒）来调压，保持电流稳流。目前我国尚无此第三代产品。

本发明的交流工频低压正弦波强电流稳流装置，其动态响应时间将大大小于西德BBC研制的第三代产品。

本发明的稳流装置在于采用了以下技术方案：

＊采用时间常数小的与交流绕组串联的外反馈磁放大器作为调节环节。

＊采用并联三次和五次谐波滤波器，以及采用串联偶次谐波抑制器，以削弱负载试验电流中的谐波分量。

＊采用比例-积分闭环调节系统。

＊采用多台低压升流变压器或多磁路变压器方案，对阻值变化大的负载（如熔断器与热继电器检验台）用在一个升流变压器原绕组中串联电阻的方法，来降低电路总阻值变化的比值，用以减小动态响应时间。

＊在磁放大器的位移绕组供电电路中，以串联

电抗器抑制偶次谐波，而减小时间常数。

＊适当提高控制绕组的电源电压，并在控制绕组电路中串联电阻用以减小时间常数。

本发明的实施方案见附图。

图中T₁、T₂、T₃为三台参数相同的降压升流变压器或多磁路变压器，三台变压器副边绕组串联，被试电器R_D接在上述变压器的副边回路。T₁变压器的原绕组与磁放大器MA相串联后接至调压器T。磁放大器MA的交流绕组MN串联连接，并具有外反馈绕组N_f。在外反馈绕组N_F回路中串入电抗器L₃，位移绕组N_d回路中串入电抗器L₄，它们都是为抑制偶次谐波的电抗器。图中F为由L₁、C₁及L₂、C₂组成的奇次谐波滤波器。T₂变压器的原边用开关K可转换成使原绕组短路或将原绕组接至电源电压。在电流互感器CT的副边串入一低值电阻R₁。位移绕组N_d通以电流I_d后，用做位移磁放大器的输入/输出特性。T₃变压器原绕组中串联可调电阻器R，它根据负载电阻的变化大小来选择电阻值。若（N₂/N₁）²＞R₄于R阻值变化而引起的回路总电阻变化的比值，即可相应减小。当输出的电压要求低于每一升流变压器的副边额定电压U₂时，可将T₂变压器原绕组开关K短接，此时T₂变压器副边输出电压为零。当输出的电压要求大于U₂时，则将T₂原绕组接至电源电压。