低电压大电流谐波源制造技术

一种低电压大电流谐波源，属于电流型谐波源。包括与电源相线Ｕ和零线Ｎ连接的自耦调压器ＴＢ１；混合开关电路的输入端Ｋ１与自耦调压器ＴＢ１的调节端Ｐ连接；谐振选择电路的Ｓ１端与混合开关电路的输出端Ｋ２连接，谐振选择电路的Ｓ２端与自耦调压器ＴＢ１的公共端和零线Ｎ连接；升流变压器ＴＢ２初级线圈的一端与谐振选择电路的Ｓ１端和混合开关电路的输出端Ｋ２连接，升流变压器ＴＢ２初级线圈的另一端与零线Ｎ连接，升流变压器ＴＢ２次级线圈的ａ、ｂ端与被测物连接；ＩＧＢＴ触发电路与混合开关电路连接。优点：有利于产生丰富的谐波分量；使谐振点的电压幅值得到提升；在短时工作时其带负载能力可达到额定电流的２～３倍。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低电压大电流谐波源，属于电流型谐波源，特别是用于新颖框架 式或智能断路器在出厂检验过程中进行谐波测试用的试验设备。
技术介绍
新颖框架式断路器属于低压电器，是一种大电流分断设备，在出厂检验过程中需要对 谐波指标进行测试，测试时框架式断路器作为负载且处于合闸(短路)状态直接与测试源 连接，因此，要求能提供一种含有丰富谐波分量的低电压大电流作为测试源，属于一种电 流型谐波源。经检索目前的大功率谐波源或发生器专利情况l.如2007年1月11日申请 的专利申请号为200710017221. X，名称为"基于叠加原理的大功率测试用可编程谐波电压 源"和2007年5月1日申请的专利号为200720147581. 7，名称为"可控型无功及谐波发 生器电路"，①都属于电压型谐波源，主要用于电网中的电能质量分析和检测电压质量补 偿装置的性能，②由于它是高电压输出不能用于负载短路状态时的测试，③未见产用谐振 方式来提升谐波幅值，④逆变器的结构形式和控制都比较复杂；2.如1997年5月5日申 请的专利号为97190494. 4，名称为"用以处理信号的电路,声频系统和方法，和一种谐波发 生器"和2008年3月21日申请的专利号为200820033446. 4,名称为"谐波发生器"都属 于小信号谐波发生器，不能用于框架式断路器的测试；3.常用的大功率低电压大电流谐波 发生器谐波源一般通过可控硅对正弦波进行截波获取谐波，作为框架式断路器检验时的测 试源，这种方法比较简单，也未产用谐振方式来提升谐波幅值，产生谐波分量较小，仅能 用于传统断路器中3次 9次谐波测试。新颖型的框架式断路器的谐波测试范围为3次 31次，因此，无论是上述大功率谐波源或发生器或小信号谐波发生器还是采用可控硅对正 弦波进行截波获取谐波的方法，都难于满足这种新颖框架式断路器的谐波测试。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低电压大电流谐波源，能产生3次 31次谐波，输出的 谐波频率高、幅值大且可调，能满足各种规格框架式断路器的谐波测试。本技术的目的是这样来达到的， 一种低电压大电流谐波源，包括与电源相线u和零线N连接的自耦调压器TBI;混合开关电路的输入端Kl与自耦调压器TBI的调节端P 连接；谐振选择电路的S1端与混合开关电路的输出端K2连接，谐振选择电路的S2端与 自耦调压器TBI的公共端和零线N连接；升流变压器TB2初级线圈的一端与谐振选择电 路的SI端和混合开关电路的输出端K2连接，升流变压器TB2初级线圈的另一端与零线 N连接，升流变压器TB2次级线圈的a、 b端与被测物连接；IGBT触发电路与混合开关 电路连接。本技术所述的升流变压器TB2的次级线圈上连接电流互感器TA1，电流互感器 TA1与变换器连接，变换器与数据采集系统连接。本技术所述的混合开关电路由第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、 第四二极管D4、大功率IGBT管Tl、压織电阻RV1和第一电阻Rl组成，第一二极管 Dl的阳极和第二二极管D2的阴极与混合开关电路的输入端Kl连接，第一二极管Dl的 阴极与大功率IGBT管Tl的漏极D、压敏电阻RV1的一端和第三二极管D3的阴极连接， 第二二极管D2的阳极与大功率IGBT管Tl的源极S、第一电阻Rl的一端和第四二极管 D4的阳极连接，第一电阻Rl的另一端和压敏电阻RV1的另一端连接，第三二极管D3 的阳极和第四二极管D4的阴极与混合开关电路输出端K2连接，大功率IGBT管Tl的栅 极G与IGBT触发电路连接。本技术所述的谐振选择电路由第一电位器RW1、第一电容Cl、第二电容C2、 第三电容C3、第四电容C4和多路选择开关SW1组成，第一电位器RW1的一端和调节 端连接的SI端与混合开关电路的输出端K2和升流变压器TB2初级线圈的一端连接，第 一电位器RW1的另一端分别与第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4 的一端连接，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4的另一端分别与多 路选择开关SW1的4个转换触点连接，多路选择开关SW1的拨动端S2与电源零线N、 自耦调压器TBI的公共端和升流变压器TB2初级线圈的另一端连接。本技术所述的IGBT触发电路由变压器TB3、全桥QD4、第二电阻R2、第三电 阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二电位器RW2、第五电容C5、稳压管DW1、第一斯密特触发器Ul、第二斯密特触发器U2、第一光隔离驱动器U3、第二光隔离驱动器 U4组成，变压器TB3初级线圈的两端分别与电源相线V和零线N连接，变压器TB3次 级线圈的两端与全桥QD4的二交流输入端连接，全桥QD4直流输出十端与第二电阻R2 的一端连接，第二电阻R2的另一端与第二电位器RW2的一端连接，第二电位器RW2的 调节端与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端、稳压管 DW1的阴极、第一斯密特触发器Ul和第二斯密特触发器U2的输入端连接，第四电阻 R4的另一端与第五电容C5的一端连接，全桥QD4的直流输出一端、第二电位器RW2 的另一端、第五电容C5的另一端和稳压管DW1的阳极接地，第一斯密特触发器Ul和第 二斯密特触发器U2的输出端与第二光隔离驱动器U4的3端连接，第二光隔离驱动器U4 的2端与第一光隔离驱动器U3的3端连接，第一光隔离驱动器U3的2端与第五电阻R5 的一端连接，第五电阻R5的另一端接直流电源+12，第一光隔离驱动器U3的8端和第二 光隔离驱动器U4的8端接直流电源+15V，第一光隔离驱动器械U3的5端和第二光隔离 驱动器U4的5端接直流电源一15V，第一光隔离驱动器U3的6、 7端和第二光隔离驱动 器U4的6、 7端与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与混合开关电路中大 功率IGBT管Tl的栅极G连接。本技术的一种低电压大电流谐波源，其输入端连接在三相电源的U相上，而IGBT 触发电路的输入端连接在三相电源的V相上，U相与V相差120°相位角，IGBT触发电路 中的固定移相电路超前移相30°角，这样使IGBT触发电路产生的触发波形与低电压大电 流谐波发生器主电路电压波形相差90°，有利于产生丰富的谐波(3次 31次)分量；谐波 选择电路与升流变压器TB2的初级线圈构成RLC并联谐振回路，改变谐振回路第一电位 器RW1的阻值和第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4的参数、可调 节谐振频率，使谐振点的电压幅值得到了很大的提升；TB2采用降压变压器，带负载能力 强，在短时工作时其带负载能力可达到额定电流的2 3倍。 附图及图面说明图l为本技术的原理框图。图2为本技术的混合开关电路原理图。图3为本技术的谐振频率选择电路原理图。 图4为本技术的IGBT触发电路原理图。具体实施方式参见图l， 一种低电压大电流谐波源包括自耦调压器TB1、混合开关电路、IGBT触 发电路、谐振频率选择电路、升流变压器TB2、电流互感器TA1和变换器。三相电源的U 相220V电压连接到自耦调压器的输入端，自耦调压器次级线圈调节端P的输出电压接至 混合开关的K1端，混合开关电路G端与IGBT触发电路连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低电压大电流谐波源，其特征在于它包括与电源相线（Ｕ）和零线（Ｎ）连接的自耦调压器（ＴＢ１）；混合开关电路的输入端（Ｋ１）与自耦调压器（ＴＢ１）的调节端（Ｐ）连接；谐振选择电路的（Ｓ１）端与混合开关电路的输出端（Ｋ２）连接，谐振选择电路的（Ｓ２）端与自耦调压器（ＴＢ１）的公共端和零线（Ｎ）连接；升流变压器（ＴＢ２）初级线圈的一端与谐振选择电路的（Ｓ１）端和混合开关电路的输出端（Ｋ２）连接，升流变压器（ＴＢ２）初级线圈的另一端与零线（Ｎ）连接，升流变压器（ＴＢ２）次级线圈的（ａ、ｂ）端与被测物连接；ＩＧＢＴ触发电路与混合开关电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾启民，涂水林，谢启，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]