一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，包括操作面板、光耦隔离模块、单片机、中间继电器模块、主控电路、被测电容和A/D转换器；主控电路包含充电回路、极间测试回路、放电回路和电压检测回路；操作面板通过光耦隔离模块与单片机连接；单片机通过中间继电器模块与充电回路、极间测试回路和放电回路连接；充电回路、极间测试回路和放电回路均与被测电容连接；被测电容通过电压检测回路和A/D转换器与单片机连接。该装置抗干扰能力强，且测试效率高，同时装置的主控电路具有简单可靠、安全性高等特点。安全性高等特点。安全性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置


[0001]本技术属于电容测试
，具体是涉及到一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置。

技术介绍

[0002]轨道交通牵引变流器用的电力电容在检修和筛选时，一般会测量电容极间绝缘参数，如极间绝缘电阻、极间漏电流等参数，但在使用电容极间绝缘测试仪进行测试过程中，由于电容测试辅助设备的充放电电流受到限制，导致电力电容的整个测试过程时间长，接近1小时。为了解决电力电容在测试极间绝缘参数时充放电时间长、测试效率低的问题，本技术提出一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，以解决轨道交通牵引变流器用的电力电容在测试极间参数时间长、测试效率低的问题。
[0004]基于上述目的，本技术提供一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，包括：操作面板、光耦隔离模块、单片机、中间继电器模块、主控电路、被测电容和A/D转换器；所述主控电路包含充电回路、极间测试回路、放电回路和电压检测回路；
[0005]所述操作面板通过所述光耦隔离模块与所述单片机连接；所述单片机通过所述中间继电器模块与所述充电回路、所述极间测试回路和所述放电回路连接；所述充电回路、所述极间测试回路和所述放电回路均与所述被测电容连接；所述被测电容通过所述电压检测回路和所述A/D转换器与所述单片机连接；
[0006]所述单片机用于处理由所述操作面板输入并经所述光耦隔离模块传递的按键指令信号，处理所述被测电容两端并经所述电压检测回路、所述A/D转换器传递的电压信号，以及通过所述中间继电器模块控制所述充电回路、所述极间测试回路和所述放电回路。
[0007]优选地，还包括电源模块，所述电源模块包含高压电源、与所述高压电源连接的电压转换器；所述高压电源用于为所述主控电路供电；所述电压转换器用于生成所述单片机的工作电压，以及生成所述主控电路所需的控制电压。
[0008]优选地，所述主控电路中的所述充电回路、所述极间测试回路、所述放电回路和所述电压检测回路均设置有高压继电器，所述主控电路中的各回路通过所述高压继电器进行切换；
[0009]所述极间测试回路还设置有极间绝缘测试仪，所述极间测试回路通过所述极间绝缘测试仪对所述被测电容进行测试，获得所述被测电容的电压信号和极间绝缘参数；
[0010]所述电压检测回路还设置有隔离变送器，所述电压检测回路通过所述隔离变送器将所述被测电容两端的电压信号转换为电流信号，并输入至所述A/D转换器。
[0011]优选地，所述极间绝缘测试仪与所述单片机通过RS232总线连接。
[0012]优选地，所述操作面板包括按键指令输入模块，所述按键指令输入模块包含6路按
键开关，分别为自动按键开关、手动按键开关、充电按键开关、测试按键开关、放电按键开关、复位按键开关。
[0013]优选地，所述操作面板还包括紧急开关和电源开关。
[0014]优选地，所述光耦隔离模块包括6路按键输入隔离电路；
[0015]单路按键输入隔离电路包含光电隔离器、第一电阻、第二电阻和滤波电容；所述光电隔离器的第一输入端通过所述第一电阻与第一电压连接，所述光电隔离器的第二输入端连接一路按键开关，并通过所述滤波电容接地，所述光电隔离器的第一输出端通过所述第二电阻与第二电压连接，所述光电隔离器的第二输出端接地。
[0016]优选地，所述充电回路由高压电源、限流电阻、第一高压继电器、所述被测电容组成；其中，所述高压电源的正极依次通过所述限流电阻和所述第一高压继电器与所述被测电容的正极连接，所述被测电容的负极与所述高压电源的负极连接；
[0017]所述电容极间测试回路由极间绝缘测试仪、第二高压继电器、第四高压继电器、所述被测电容组成；其中，所述第四高压继电器为常开触点；所述极间绝缘测试仪的正极依次通过所述第二高压继电器、所述第四高压继电器与所述被测电容的正极连接，所述被测电容的负极与所述极间绝缘测试仪的负极连接；
[0018]所述放电回路由所述被测电容、第三高压继电器和放电电阻组成；其中，所述被测电容的正极依次通过所述第三高压继电器和所述放电电阻连接所述被测电容的负极；
[0019]所述电压检测回路包含第一电压表、第二电压表、所述极间绝缘测试仪、隔离变送器、第五高压继电器、第一分压电阻和第二分压电阻；其中，所述第五高压继电器为常闭触点；所述第五高压继电器的一端连接在所述第三高压继电器与所述被测电容之间，另一端依次通过所述第一分压电阻和所述第二分压电阻连接到所述极间绝缘测试仪的负极；所述第一电压表连接在高压电源两端；所述第二电压表的一端连接在所述第五高压继电器和所述第一分压电阻之间，另一端与所述极间绝缘测试仪的负极连接；所述隔离变送器连接在所述第二分压电阻两端。
[0020]优选地，所述A/D转换器集成在所述单片机的内部。
[0021]优选地，所述单片机为STM32单片机。
[0022]由上述可知，本技术提供的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置具有以下有效效果：
[0023]1)通过单片机控制中间继电器模块，进而控制主控电路中充电回路、测试回路、放电回路进行切换，并保证在同一时刻除电压检测回路外，只有某一个回路单独运行，主控电路具有简单可靠、安全性高的特点，且有效提高了测试效率；
[0024]2)以单片机为控制器，采用模块化编程、控制逻辑简单、运算速度快、经济成本低；
[0025]3)在控制面板和单片机之间增设光耦隔离模块，解决了单片机在电容充放电瞬间易受干扰的问题，结合电压检测回路设置的隔离变送器，有效提升了整个装置的抗干扰能力。
附图说明
[0026]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0027]图1为本技术一实施提供的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置的结构
示意图；
[0028]图2为本技术一实施提供的单片机控制电路原理图；
[0029]图3为本技术一实施提供的单路按键输入隔离电路原理图；
[0030]图4为本技术一实施提供的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置的主控电路原理图。
具体实施方式
[0031]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。
[0032]请参考图1，现对本技术实施例提供的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置进行说明。该基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，包括：操作面板1、光耦隔离模块2、单片机3、中间继电器模块4、主控电路、被测电容5、A/D转换器(ADC)6；主控电路包含充电回路7、极间测试回路8、放电回路9和电压检测回路10；
[0033]其中，操作面板1通过光耦隔离模块2与单片机3连接；单片机3通过中间继电器模块4与充电回路7、极间测试回路8和放电回路9连接；充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，其特征在于，包括：操作面板、光耦隔离模块、单片机、中间继电器模块、主控电路、被测电容和A/D转换器；所述主控电路包含充电回路、极间测试回路、放电回路和电压检测回路；所述操作面板通过所述光耦隔离模块与所述单片机连接；所述单片机通过所述中间继电器模块与所述充电回路、所述极间测试回路和所述放电回路连接；所述充电回路、所述极间测试回路和所述放电回路均与所述被测电容连接；所述被测电容通过所述电压检测回路和所述A/D转换器与所述单片机连接；所述单片机用于处理由所述操作面板输入并经所述光耦隔离模块传递的按键指令信号，处理所述被测电容两端并经所述电压检测回路、所述A/D转换器传递的电压信号，以及通过所述中间继电器模块控制所述充电回路、所述极间测试回路和所述放电回路。2.根据权利要求1所述的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包含高压电源、与所述高压电源连接的电压转换器；所述高压电源用于为所述主控电路供电；所述电压转换器用于生成所述单片机的工作电压，以及生成所述主控电路所需的控制电压。3.根据权利要求2所述的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，其特征在于，所述主控电路中的所述充电回路、所述极间测试回路、所述放电回路和所述电压检测回路均设置有高压继电器，所述主控电路中的各回路通过所述高压继电器进行切换；所述极间测试回路还设置有极间绝缘测试仪，所述极间测试回路通过所述极间绝缘测试仪对所述被测电容进行测试，获得所述被测电容的电压信号和极间绝缘参数；所述电压检测回路还设置有隔离变送器，所述电压检测回路通过所述隔离变送器将所述被测电容两端的电压信号转换为电流信号，并输入至所述A/D转换器。4.根据权利要求3所述的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，其特征在于，所述极间绝缘测试仪与所述单片机通过RS232总线连接。5.根据权利要求1所述的基于电容测试辅助设备的快速充放电装置，其特征在于，所述操作面板包括按键指令输入模块，所述按键指令输入模块包含6路按键开关，分别为自动按键开关、手动按键开关、充电按键开关、测试按键开关、放电按键开关、复位按键开关。6.根据权利要求5所述的基于电容测试辅助设备的快速充放...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷江河，赖伟，刘敏，侯懿，吴顶峰，孙雷，颜朝，胡涵，王福龙，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：