一种串联谐振实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种串联谐振实验装置，包括调频调压电源、励磁变压器、电抗器、电压分压器和被试品，所述调频调压电源输入端连接有三相交流源，其输出端与励磁变压器输入端相连，所述励磁变压器输出端与电抗器输入端相连，所述电抗器输出端与被试品连接，所述电压分压器连接在电抗器和被试品之间，且在所述电压分压器和调频调压电源之间连接有信号线，用于检测高电压信号并发送至调频调压电源。本实用新型专利技术实现电源的调频调压，提高了品质因数低和谐振频率。在滤波电路和逆变桥电路之间串联开关电路，该开关电路用于防止逆变桥电路与全桥整流电路发生短路，并采用MCU控制驱动单元DR1实现开关电路的通断，提高了电路的安全性。提高了电路的安全性。提高了电路的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种串联谐振实验装置


[0001]本技术涉及电力实验装置
，具体而言，涉及一种串联谐振实验装置。

技术介绍

[0002]交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度的最严格、最有效、最直接的试验方法，也是现行电气规程要求的试验方法。它是目前国内对判断电气设备能否投入运行具有指导性判断，也是保证设备绝缘水平，避免发生绝缘击穿事故的重要检测方法。随着我国电力系统的不断发展，越来越多的高电压、大容量的电气设备和交联聚乙烯电缆得到日益广泛的应用，在日常维护、状态检修工作中，交流耐压试验是必不可少的试验项目，由于传统的工频试验变压器笨重、运输不便，而且进行大容量的电气设备交流耐压试验时，需要大容量的试验电源，有时在现场无法进行试验，因此，需采用串联谐振实验装置来进行试验。
[0003]在回路频率f＝1/2π√LC时，回路产生谐振，此时被试品上的电压是励磁变压器高压端输出电压的Q倍，Q为系统品质因素，即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上。使用时，先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在被试品CX上产生较高的试验电压。
[0004]然而，目前在现场实际使用的串联谐振实验装置中，经常会碰到试验回路的品质因数低、谐振频率低的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种串联谐振实验装置，解决了现有技术中试验回路的品质因数低、谐振频率低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种串联谐振实验装置，包括调频调压电源、励磁变压器、电抗器、电压分压器和被试品，所述调频调压电源输入端连接有三相交流源，其输出端与励磁变压器输入端相连，所述励磁变压器输出端与电抗器输入端相连，所述电抗器输出端与被试品连接，所述电压分压器连接在电抗器和被试品之间，且在所述电压分压器和调频调压电源之间连接有信号线，用于检测高电压信号并发送至调频调压电源。
[0007]作为优选方案，所述调频调压电源包括依次连接的全桥整流电路、滤波电路和逆变桥电路，以及MCU，所述全桥整流电路输入端与三相交流源连接，所述逆变桥输出端与励磁变压器输入端连接，所述MCU与逆变桥电路和电压分压器电性连接。
[0008]作为优选方案，所述逆变桥电路包括IGBT管Q2
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Q5，续流二极管D2
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D5，及驱动单元DR2和DR3，所述IGBT管Q2和Q3串联连接，所述IGBT管Q4和Q5串联连接，且其分别对应与续流二极管D2
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D5并联连接，所述IGBT管Q2和Q3的栅极与驱动单元DR2输出端连接，所述IGBT管Q4和Q5的栅极与驱动单元DR3输出端连接，所述驱动单元DR2和DR3输入端与MCU相连。
[0009]作为优选方案，所述调频调压电源还包括开关电路，所述开关电路包括续流二极
管D1、IGBT管Q1和驱动单元DR1，所述IGBT管Q1连接于滤波电路和逆变桥电路之间，所述续流二极管D1并联连接于IGBT管Q1两端，且所述IGBT管Q1的栅极与驱动单元DR1输出端连接，所述驱动单元DR1的输入端与MCU相连。
[0010]作为优选方案，所述调频调压电源还包括模数转换器和电流互感器，所述电流互感器设置于励磁变压器的初级侧，且其输出端与模数转换器一端相连，所述模数转换器另一端与MCU相连。
[0011]作为优选方案，还包括避雷器，所述避雷器连接于励磁变压器的次级侧，用于过压保护。
[0012]作为优选方案，所述电压分压器包括相互连接的高压臂和低压臂，所述高压臂与电抗器输出端连接，所述低压臂与信号线端部连接。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果包括：该调频调压电源包括依次连接的全桥整流电路、滤波电路和逆变桥电路，以及MCU，全桥整流电路将输入的三相交流电转换成直流电，使得直流电输出电压高，纹波电压较小，转换效率较高；滤波电路对输出电流进行滤波，减少杂波，提高试验结果的准确性；逆变桥电路将滤波后的直流电逆变为电压和频率可变的交流电，交流电的电压和频率通过四个驱动单元进行驱动，驱动单元受控于MCU。通过电流互感器和电压分压器采集电流和电压信号，经模数转换器转换为数字信号后传输至MCU，MCU根据采集信号控制驱动单元通断，从而实现电源的调频调压，提高了品质因数低和谐振频率。在滤波电路和逆变桥电路之间串联开关电路，该开关电路用于防止逆变桥电路与全桥整流电路发生短路，并采用MCU控制驱动单元DR1实现开关电路的通断，提高了电路的安全性。
附图说明
[0014]参照附图来说明本技术的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
[0015]图1为本技术实施例串联谐振实验装置的电路结构示意图；
[0016]图2为本技术实施例调频调压电源的功能模块示意图；
[0017]图3为本技术实施例调频调压电源的电路结构示意图。
具体实施方式
[0018]容易理解，根据本技术的技术方案，在不变更本技术实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本技术的全部或者视为对本技术技术方案的限定或限制。
[0019]根据本技术的一实施方式结合图1示出。一种串联谐振实验装置，包括调频调压电源、励磁变压器、电抗器、电压分压器和被试品，调频调压电源输入端连接有三相交流源，其输出端与励磁变压器输入端相连，励磁变压器输出端与电抗器输入端相连，电抗器输出端与被试品连接，电压分压器连接在电抗器和被试品之间，且在电压分压器和调频调压电源之间连接有信号线，用于检测高电压信号并发送至调频调压电源。
[0020]优选的，在励磁变压器的次级侧连接有避雷器，该避雷器用于过压保护，提高电路安全性。电压分压器用于测量工频交流高电压，其包括相互连接的高压臂和低压臂，高压臂与电抗器输出端连接，低压臂与信号线端部连接。
[0021]参见图2，上述调频调压电源包括依次连接的全桥整流电路、滤波电路和逆变桥电路，以及MCU，全桥整流电路输入端与三相交流源连接，逆变桥输出端与励磁变压器输入端连接，MCU与逆变桥电路和电压分压器电性连接。
[0022]参见图3，上述逆变桥电路包括IGBT管Q2
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Q5，续流二极管D2
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D5，及驱动单元DR2和DR3，IGBT管Q2和Q3串联连接，IGBT管Q4和Q5串联连接，且其分别对应与续流二极管D2
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D5并联连接，IGBT管Q2和Q3的栅极与驱动单元DR2输出端连接，IGBT管Q4和Q5的栅极与驱动单元DR3输出端连接，驱动单元DR2和DR3输入端与MCU相连。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串联谐振实验装置，其特征在于，包括调频调压电源、励磁变压器、电抗器、电压分压器和被试品，所述调频调压电源输入端连接有三相交流源，其输出端与励磁变压器输入端相连，所述励磁变压器输出端与电抗器输入端相连，所述电抗器输出端与被试品连接，所述电压分压器连接在电抗器和被试品之间，且在所述电压分压器和调频调压电源之间连接有信号线，用于检测高电压信号并发送至调频调压电源。2.根据权利要求1所述的串联谐振实验装置，其特征在于，所述调频调压电源包括依次连接的全桥整流电路、滤波电路和逆变桥电路，以及MCU，所述全桥整流电路输入端与三相交流源连接，所述逆变桥输出端与励磁变压器输入端连接，所述MCU与逆变桥电路和电压分压器电性连接。3.根据权利要求2所述的串联谐振实验装置，其特征在于，所述逆变桥电路包括IGBT管Q2
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Q5，续流二极管D2
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D5，及驱动单元DR2和DR3，所述IGBT管Q2和Q3串联连接，所述IGBT管Q4和Q5串联连接，且其分别对应与续流二极管D2
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D5并联连接，所述IGBT管Q2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刚，朱小军，张奉年，陈亚琪，
申请(专利权)人：南京优利肯电气有限公司，
类型：新型
国别省市：