一种大容量电解电容赋能综合测试仪制造技术

一种大容量电解电容赋能综合测试仪，属于电子测试设备，解决市场上没有电解电容器专用赋能及对电解电容进行综合测试的仪器，本测试仪包括：依次连接的多抽头变压器，三相桥式可控整流与滤波电路，电压/电流测量及量程切换电路；电压/电流测量及量程切换电路与电解电容连接；还包括提供工作电源的控制电源；与三相桥式可控整流与滤波电路及电压/电流测量及量程切换电路连接的脉冲放大与信号转换电路；与脉冲放大与信号转换电路连接的中央处理器。本测试仪可对不同规格的电解电容以及对低压400V系列变频器的内置电解电容实施赋能；能测试电解电容单体或电容器并联组件的漏电流，测试精度较高；也能对变频器内电解电容组的漏电流进行简单测试。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子测试设备，尤其是指一种大容量电解电容赋能综合测试仪。
技术介绍
在交直流电压型变频调速装置中，铝电解电容因单位体积电容量大、重量轻，价格低廉，而广泛应用于变频器中间直流滤波回路。电解电容主要作用为1、滤除整流器输出电压纹波以及逆变器功率器件高频开关动作造成的直流电压的纹波，起平滑作用；2、存储能量，与电网、异步电动机交换这些无功功率；3、当负载发生变化时，在整流器的惯性延时期间内，支撑中间回路的电压，将直流电压的波动维持在限定范围内，使其保持稳定。电解电容器的介质是氧化膜，氧化膜吸附在阳极铝箔上，负极是电解液。在额定工 作条件下，尽管电解液中的氯离子、硫酸根离子等杂质会损伤氧化膜，但铝电解电容器内部电解产生的氧气会修复氧化膜，这就是铝电解电容器的自愈功能。铝电解电容的等效串联电阻较大、感抗较大，对温度敏感。当电解电容器长期运行会造成电解液干涸，电容量下降，同时伴随着ESR (等效串联电阻的缩写)升高，电容器损耗增加，漏电流上升，电解电容器发热升高，造成电容器失效，甚至因内部气体压力增大造成电容器爆炸。所以，铝电解电容是有寿命的。长期不使用的电解电容器，因为没有漏电流传输氧离子给阳极，氧化层得不到修复，耐压有衰减。同时由于电解液中溶剂逐渐挥发，电容干涸，使溶液酸性上升，也对氧化膜产生腐蚀作用，使氧化膜受损，漏电流增大。再次使用时应先给电解电容器赋能，即让电容器充电电压在I小时内逐步上升直至额定工作电压，并让电容器在空载负荷下运行数小时，使漏电流恢复正常值，氧化膜得到修复。如果长期不使用的电容器而没有经过赋能，直接带负荷工作，在刚施加额定电压的前几分钟内，漏电流可以达到正常值的100倍，电容器既要承受支持负荷时的纹波电流，又要承受这么大的漏电流，从而可能使电容器过热而导致爆浆事故的发生。现场曾多次出现因备件电解电容没有进行赋能试验而直接投入运行，造成电容器漏液与爆炸的故障。为此，当电解电容器的存储时间超过规定的存储期限时，应该对电容器进行赋能试验。同时，为了跟踪电解电容的状态，需要测试漏电流。目前市场上并没有电解电容器专用赋能仪器，也没有专用给变频器(内置电解电容器)离线赋能装置，只有少数厂家生产的仪器可以通过搭建外围电路，手动调节来实现对电解电容单体或电容器并联组件赋能，例如西门子公司生产的整流装置可以给其对应的变频器(内置电容器)进行在线赋能，但它不能对机旁单个电解电容器或电容器并联组件进行赋能，也不能对电容器的漏电流进行测试。现有的有些设备中，如直流可调稳压电源，它可以通过搭建外围电路，手动调节来实现对单体电解电容器或电容器并联组件进行赋能试验，不能根据电解电容的额定电压自动进行赋能；也不能对电解电容的漏电流进行测试，而且也不适合对变频器(内置电解电容)进行赋能。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种能够对电解电容器或变频器备件进行赋能，以维持电解电容使用状态的一种大容量电解电容赋能综合测试仪，该测试仪通过测试电解电容的漏电流，来判断电解电容器的状态，以保证变频器的稳定运行。本技术的目的是通过以下技术方案实现的多抽头变压器，是一个三相交流多抽头变压器，其三个输入端连接三相380V交流电源，其二次侧三相绕组是多抽头绕组，分别输出三相交流线电压230V、400V、460V ；三相桥式可控整流与滤波电路，输出对被测电解电容赋能的直流电压或漏电流测试电压，包含与所述多抽头变压器的输出端连接的三相桥式可控整流电路以及与三相桥式可控整流电路的输出端连接的滤波电路； 电压/电流测量及量程切换电路，其输入端与所述三相桥式可控整流与滤波电路的输出端连接，包括与三相桥式可控整流与滤波电路的输出端并联的直流电压测量电路；串联在三相桥式可控整流输出侧与直流电压滤波电路之间的直流电流测量电路；连接于三相桥式可控整流与滤波电路的输出与直流电压测量电路之间的漏电流测量电路及量程切换电路；电压/电流测量及量程切换电路的输出端与被测电解电容并联；控制电源，由控制变压器电路组成，其两个输入端与三相380V交流电源的A、C两相连接，输出端输出工作电压；脉冲放大与信号转换电路，由脉冲隔离放大及信号接口板以及与脉冲隔离放大及信号接口板连接的信号转换与量程切换电路组成，其中脉冲隔离放大及信号接口板分别与所述三相桥式可控整流与滤波电路、电压/电流测量及量程切换电路以及控制电源连接；中央处理器，采用8098单片机，分别与所述控制电源及脉冲放大与信号转换电路连接，还连接一个选择赋能及漏电流测试要求的控制面板、一个液晶显示器以及一个键盘。所述三相桥式可控整流与滤波电路中，所述三相桥式可控整流电路由6个可控硅组件桥式连接组成，其三个输入端分别与所述多抽头变压器的三个输出端连接，三相桥式可控整流电路的输出正端连接由第一限流电阻、第二限流电阻及切换第一、第二限流电阻通断的限流接触器组成的限流电路，其中，限流接触器的常开端连接第一限流电阻，常闭端连接第二限流电阻，三相桥式可控整流电路的输出负端连接标准取样电阻；所述滤波电路是由在标准取样电阻与限流电路的输出端之间连接的两个串联的滤波电容组成。所述电压/电流测量及量程切换电路中，所述直流电压测量电路由两个分流电阻及电压变换器串联组成，其一端连接第一、第二限流电阻的公共端；所述直流电压测量电路由所述标准取样电阻组成；所述漏电流测量电路由两个不同阻值的电阻分别与切换继电器的两个切换开关串联后组成的并联电路，其一端与所述标准取样电阻连接，另一端与所述直流电压测量电路的另一端连接；所述直流电压测量电路上并联一个被测电解电容放电回路，其由放电开关及放电电阻串联组成。所述控制变压器电路结构为控制变压器，其两个输入端连接三相380V交流电源的A、C两相，第一个二次侧线圈输出交流AC30V，通过整流器整流与滤波器滤波后，以端子对外输出DC24V工作电压；DC24V还通过DC/DC变换器输出DC5V工作电压；第二个二次侧线圈输出10V，作为所述三相桥式可控整流电路中可控硅组件的可控硅触发装置的同步电源；第三个二次侧线圈以端子对外输出交流AC220V与IIOV工作电压。所述脉冲隔离放大及信号接口板分别与三相桥式可控整流与滤波电路、电压/电流测量及量程切换电路中的电压变换器、直流电流测量电路及漏电流测量电路以及控制电源中的DC24V工作电压连接。所述中央处理器分别与控制电源中DC5V工作电压、同步电源连接。本技术的有益效果本测试仪的功能1、可以根据不同电解电容的规格，通过参数设置自动实现对电解电容器单体或并联组 件实施赋能，可输出直流电压为(O - 600V)，允许连续输出电流为(O - 20A)，充电时间与赋能时间可以通过参数可调；2、可以对低压400V系列变频器(内置电解电容器)实施赋能；3、可以测试电解电容单体或电容器并联组件的漏电流，并根据电容器规格参数，切换漏电流测试回路的取样电阻，以提高测试精度；4、也可以对变频器内电解电容组的漏电流进行简单测试；5、可以对电解电容器或低压变频器实施放电。为进一步说明本技术的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本技术进行详细说明。附图说明图I为本技术的大容量电解电容赋能综合测试仪的电路框图结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量电解电容赋能综合测试仪，其特征在于包含：多抽头变压器（1），是一个三相交流多抽头变压器（TR1），其三个输入端连接三相380V交流电源，其二次侧三相绕组是多抽头绕组，分别输出三相交流线电压230V、400V、460V；三相桥式可控整流与滤波电路（2），输出对被测电解电容（C）赋能的直流电压或漏电流测试电压,包含与所述多抽头变压器（1）的输出端连接的三相桥式可控整流电路以及与三相桥式可控整流电路的输出端连接的滤波电路；电压/电流测量及量程切换电路（3），其输入端与所述三相桥式可控整流与滤波电路（2）的输出端连接，包括：与三相桥式可控整流与滤波电路（2）的输出端并联的直流电压测量电路；串联在三相桥式可控整流输出侧与直流电压滤波电路之间的直流电流测量电路；连接于三相桥式可控整流与滤波电路（2）的输出与直流电压测量电路之间的漏电流测量电路及量程切换电路；电压/电流测量及量程切换电路（3）的输出端与被测电解电容（C）并联；控制电源（4），由控制变压器电路组成，其两个输入端与三相380V交流电源的A、C两相连接，输出端输出工作电压；脉冲放大与信号转换电路（5），由脉冲隔离放大及信号接口板（51）以及与脉冲隔离放大及信号接口板（51）连接的信号转换与量程切换电路（52）组成，其中脉冲隔离放大及信号接口板（51）分别与所述三相桥式可控整流与滤波电路（2）、电压/电流测量及量程切换电路（3）以及控制电源（4）连接；中央处理器（6），采用8098单片机，分别与所述控制电源（4）及脉冲放大与信号转换电路（5）连接，还连接一个选择赋能及漏电流测试要求的控制面板（7）、一个液晶显示器（8）以及一个键盘（9）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志刚，王武君，张林，王雷，秦立宇，刘珧，苏继红，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：