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交流恒流源应用与塑壳断路器短路实验测试

日期:2020-07-03 07:07
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摘要:
天津瑞卡特电子科技有限公司 13821934933 http://www.400hzairpower.com
交流恒流源应用与塑壳断路器短路实验测试断路器、热继电器、熔断器等低压电器广泛的应用于输、配电网络。断路器一般都有过流、短路、过载保护功能,保护功能的实现过程为:检测元件实时监测电压、电流,如果超过预设阀值,断路器的脱扣器动作,触点分开,分断电流。长延时热脱扣试验是每一台低压电器出厂试验和型式试验的必做项目,试验的目的是考核产品的热效应;电流与热量之间是平方关系,为保证温升试验的准确性,测试正弦电流必需稳定、**。根据国家标准GB14048.2一94要求,长延时热脱扣试验的电流误差不大于土2%,正弦波失真度小于5%。如果通过变压器直接对断路器施加一个测试电压,在测试过程中,由于电网电压的波动、载流回路中引线电阻变化、负载本身电阻变化,测试电流随之变动,不能满足国标要求,所以稳流过程必须通过闭环反馈来实现。电网电压是一个电压源,若要求电流稳定,则必然需要调节输入电压;换言之,我们需要一个自动
调压器,旨在补偿电源电压的波动及回路电阻的变化,使回路中电流保持恒定.所以稳流过程实际上可看作为自动调压过程。
目前稳流方法的研究在直流小功率方面较多,而在交流稳流方面较少。交流稳流主要采用如下方法:
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采用反馈系统控制伺服电机,通过机械传动系统调节自祸调压器来实现调压稳流。由于电机和传动系统的机械惯性调整速度较慢且易产生振荡,很难实现稳定的调节。
·用具有反馈系统的可控硅调相电路来实现稳流。但该方法通过调整可控硅截止角实现调压稳流,正弦波将严重畸变,不能满足波形精度要求。以铁磁元件为调整元件(磁放大器)的稳流线路。它的不足之处:因为磁惯性大,响应时间较长;磁系统的线性工作区小,一般情况下只能实现小范围定点稳流;磁系统会产生严重的波形畸变,功率因数低。
·采用电压分节网络。使用一个多绕组变压器,反馈系统通过双向可控硅在正弦电流过零点切换绕组调压,实现稳流。缺点在于:稳流精度取决于绕组间的*小变比,不能消除电网电压的畸变的影响。
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采用模拟的功率放大器,其优点是波形的线性度好、稳定度高、失真度小、波形平滑,但它的缺点是效率低下、发热量大、严重影响整机的工作。为了解决上述各种方法的缺陷,可以利用现代电力电子技术,制作出高精度、高稳定性的交流稳流源。电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术,它是一门综合电力半导体器件、电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术等多门学科的边缘交叉学科。按组成来分,电力电子系统主要分为器件、主电路和控制三部分。近年来,电力电子领域的发展异常迅速,目前电力电子器件方面的发展主要表现为MOSFET、IGBT、IGCT等现代电力半导体器件的广泛应用,电路方面的发展主要表现为PWM拓扑和软开关技术,控制技术的发展主要表现为数字控制技术和现代控制理论的应用。本课题所研究的大功率交流稳流源属于低压电器长延时热脱扣试验台的一部分。该实验台适用于断路器、热继电器等低压电器作长延时特性的校验和测试。测试时,给待测断路器通以其额定电流1.2一1.3倍工频交流电流,断路器的触点温度不断上升,温升到达一定数值后,热脱扣机构动作,分断电流。对于某个给定型号断路器测试,实验电流恒定(大小与其额定电流有关);不同型号断路器所需实验电流因其额定电流而异,从15A到16OA变化。本稳流源综合利用现代电力电子技术在各方面的发展,与其他稳流源方案比较,具有工作稳定可靠、输入功率因数高、输出精度高、波形失真度小、效率高的优点。
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