專利名稱：交流電子負載裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種開關器件檢測設備，尤其涉及一種電子負載裝置。
背景技術：
一種應用在民用建筑電器測試所需的模擬電子負載。目前，關于該類 功能的設備行業比較多， 一般的一種可調模擬負載是用可調電阻器和可調 電感器或調壓器串聯手動調節，由于一般的負載要求負載的電流，功率因 數，電壓只有一個坐標點，而手調負載需要有一位經驗豐富的操作員調節， 新手操作不知如何配合，往往很難調到預定的參數值，搞不好很容易出現 打表現象，導致產品燒毀。
另外一種是算好電壓、電流、功率因數所需的電阻量和電感量，根據 電阻量和電感量確定每一檔的組合，但是一般的開關所需的負載的配合很 多，這樣增加了設備的器件，增加了成本，該種設備適合于固定的幾路負 載參數，但是器件參數固定，使用時間過器件產生漂移，所需的負載參數 往往也產生漂移從而也很難達到使用要求。
發明內容
本發明提供了 一種可自動調整負載、自動糾偏的交流電子負載裝置。 一種交流電子負載裝置，包括機架、機架內設有控制系統和與控制系
統相連的負載電路；
設有用于采集負載電路上的實際工作參數的變送器；
所述的控制系統包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O擴展模塊；
所述的負載電路為并聯的若干電抗器和電阻器組成；
交流電子負載裝置工作時，通過I/0擴展模塊設置參數，PLC控制器根 據設置的參數開啟相適應的負載電路，變送器采集負載電路上的實際工作 參數并傳送至PLC控制器中與設置的參數相比較并進行調整，使負載電路 上的實際工作參數與設置的參數一致。
所述的負載電路中所有的電抗器和電阻器通過各自的開關接入并受 控于PLC控制器。
所述的I/0擴展模塊為嵌在機架上的觸摸顯示屏。
所述的機架中還設有風扇，用于內部的散熱。
交流電子負載裝置工作時，執行如下步驟
(1) 通過I/0擴展模塊設置負載電路的參數；
(2) PLC控制器根據步驟(1)設置的參數通過控制若干電抗器和電 阻器的開關開啟相適應的負載電路；
開啟相適應的負載電路時可以開啟任意組合的支路負載，以及開啟任 意支路負載中任意組合的電抗器和電阻器；
(3) 變送器采集負載電路上的實際工作參數并傳送至PLC控制器中；
(4) PLC控制器將負載電路上的實際工作參數與步驟(1)設置的參 數進行比較并調整，使負載電路上的實際工作參數與步驟(1)設置的參 數保持一致。
步驟(4)中PLC控制器將負載電路上的實際工作參數與步驟(1) 設置的參數進行比較并調整的步驟如下
判斷負載電路總電流，若不高于2.5A，剛開始設定的值往往電流超出， 功率因數偏小，這時需先調節電阻器，調節并列的電阻值大小即先調節負 載的電流，等負載電路總電流超出設定值5%后，調節電抗器，加電感量 (每一路電抗器串聯的部分)，當實際功率因數下降到要求值(與設定值 的誤差在±0.05內)后再調節電阻器減小電阻值，如此反復，慢慢逼近真 值，最終達到負載電路總電流與設定電流的誤差在5°/。內，并且實際功率 因數與設定值的誤差在土0.05內即達到要求。
如果負載電路總電流高于2.5A，在超過2.5A的負載時，需先調節電 抗器(每一路電抗器串聯的部分)，當實際功率因數下降后再調節電阻器， 調節并列的電阻值大小即先調節負載的電流，如此反復，慢慢逼近真值， 最終達到負載電路總電流與設定電流的誤差在5%內，并且實際功率因數 與設定值的誤差在± 0.05內即達到要求。
本發明用PLC控制器設定所需的電壓、電流、功率因數等參數，再 計算所需調節的電阻量和電感量，按照計算出的電阻量和電感量對負載電 路中的電抗器和電阻器選擇性的進行開啟或關閉，得到負載電路所需的負 載。
因國家標準對電壓、電流、功率因數有一定的偏差要求，為此PLC 控制器能檢測出來，針對這一偏差自動導調節電阻量和電感量。其糾偏原 理如下，首先歸跟到底要實現的是電流和功率因數(電壓事先調好的)， 而為實現這2個應變量需要調節的是電阻量和電感量。也就是說兩個自變 量即電阻量R和電感量L自由組合實現任意的應變量即電流I和功率因數
cos①。
這樣2個自變量R和L和2個應變量I和COS①構成了 2次函數， 所輸出的值是由2個自變量所組成的一個區域圖。
因為電阻和電感量都具有一定的誤差，加上線路的電阻量，電抗器內 也具有一定的內阻，所以按照上述理論計算的值往往會超出所要求的數據 (I和COS①)。這就需要PLC再次計算，慢慢靠近真值。
本發明交流電子負載裝置能在有限的抽頭組合實現一定電流范圍內 任意的電流、電壓、功率因數的組合并自動糾偏。
圖1為本發明交流電子負載裝置中負載電路結構圖2為本發明交流電子負載裝置工作流程圖。
具體實施例方式
參見圖1，本發明交流電子負載裝置，包括機架、機架內設有控制系 統和與控制系統相連的負載電路，設有用于采集負載電路上的實際工作參 數的變送器；所述的負載電路為并聯的六條支路負載，其中每條支路負載 由若干個相互并聯的電抗器和電阻器構成，每個電抗器和電阻器分別獨立 的受控于控制系統；所述的控制系統包括PLC控制器和接入PLC控制器
的i/o擴展模塊。
本發明交流電子負載裝置并聯的六路中每路采用的電抗器分為并聯 的三組，每組又由多個電抗器串聯。規格如下
第一組2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16、 18 (mH)
第二組20、 40、 60、 80、 100、 120、 140、 160、 180 (mH)
第三組200、 400、 600、 800、 1000 (mH)
每一個電抗器均要求承受6A、 250V的電流，精度要求5%以內。
所述的1/0擴展模塊為嵌在機架上的觸摸顯示屏，采用INVIEW的5.7 寸工業用觸摸屏，通信只要和主機RS485端口連接即可實現1: 1通信， 通過PLC控制器內的一系列內部中間繼電器，保持繼電器，相應的地址 對應即可實現控制。
PLC控制器采用LG^^司的MASTER-K120S系列可編程控制器，該 交流帶導航功能的電子負載裝置的輸出點有 一組內部觸點l閉合、二組 內部觸點2閉合、三組內部觸點3閉合、四組內部觸點4閉合、五組內部 觸點5閉合、六組內部觸點6閉合。l和2路組合啟動、2和3路啟動、4 和5路組合啟動、5和6路組合啟動。
參加圖2，本發明交流電子負載裝置使用時，插上電源，打開電子負 載裝置的電源開關，；險查顯示屏是否有顯示；將被測的產品接線于負載的 輸出端，對所需的電流、電壓、功率因數進行設置、預計通斷次數等參數
通過觸摸控制屏進行設置；按啟動按鈕觀察負載內部閉合情況下的工作情 況，啟動導航系統，按照導航系統的有要求，如增大電流，減小電流，增 大電感量，減小電感量等提示操作萬能轉換開關，直至導航導航完畢，關 掉內部觸電，可進行開關的測試。
具體操作過程為設置交流電子負載裝置所需的參數，對測試電壓、電 流、功率因數進行設置。如U二220V、 I=1A、 COSO=0.8，分別存放在PLC 控制器的數據存儲器中。PLC控制器根據已知的U、 I、 COS①，算出總阻 抗Z-U/I-220/l-220。。這樣算出電感的感抗Z^Z x sind>=220 x 0.6=132 Q，根據ZL計算出所需的電感量I^ZL/2丌f^32/314-0.42H-420mH。另一 方面PLC控制器能計算出虛擬的調節電流I^220/Z sinO=220/176=1.25A。 根據系統已計算需要調節的L和I1，推上交流電子負載裝置的開關，變送器 采集交流電子負載裝置電流、電壓、和功率因數存放在PLC控制器中，PLC 控制器根據設定參數和實測參數進行比較并不斷調整，最終達到負載電路 總電流與設定電流的誤差在5%內，并且實際功率因數與設定值的誤差在 土0.05內。
權利要求
1、一種交流電子負載裝置，包括機架、機架內設有控制系統和與控制系統相連的負載電路，其特征在于設有用于采集負載電路上的實際工作參數的變送器；所述的控制系統包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O擴展模塊；所述的負載電路由并聯的若干電抗器和電阻器組成；通過I/O擴展模塊設置參數，PLC控制器根據設置的參數開啟相適應的負載電路，變送器采集負載電路上的實際工作參數并傳送至PLC控制器中與設置的參數相比較并進行調整，使負載電路上的實際工作參數與設置的參數一致。
2、 如權利要求1所述的交流電子負載裝置，其特征在于所述的負 載電路中，所有的電抗器和電阻器通過各自的開關接入并受控于PLC控 制器。
3、 如權利要求1所述的交流電子負載裝置，其特征在于所述的I/0 擴展模塊為嵌在機架上的觸摸顯示屏。
4、 如權利要求l所述的交流電子負載裝置，其特征在于所述的交流 電子負載裝置工作時，執行如下步驟(1) 通過I/0擴展模塊設置負載電路的參數；(2) PLC控制器根據步驟(1)設置的參數通過控制若干電抗器和電 阻器的開關開啟相適應的負載電路；(3 )變送器采集負載電路上的實際工作參數并傳送至PLC控制器中； (4) PLC控制器將負載電路上的實際工作參數與步驟(1)設置的參數進行比較并調整，使負載電路上的實際工作參數與步驟(1)設置的參數保持一致。
全文摘要
本發明公開了一種交流電子負載裝置，包括機架、機架內設有控制系統和與控制系統相連的負載電路，設有用于采集負載電路上的實際工作參數的變送器；所述的控制系統包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O擴展模塊；所述的負載電路為并聯的若干電抗器和電阻器組成；交流電子負載裝置工作時，PLC控制器根據設置的參數開啟相適應的負載電路，變送器采集負載電路上的實際工作參數并傳送至PLC控制器中與設置的參數相比較并進行調整，使負載電路上的實際工作參數與設置的參數一致。本發明交流電子負載裝置能在有限的抽頭組合實現一定電流范圍內任意的電流、電壓、功率因數的組合并自動糾偏。
文檔編號G01R31/327GK101349732SQ20081012061
公開日2009年1月21日 申請日期2008年8月26日 優先權日2008年8月26日
發明者裘永興 申請人:杭州鴻雁電器有限公司;杭州鴻雁線纜有限公司