專利名稱：一種自動可調(diào)阻性電子負載的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種電子負載，尤其是指一種用于發(fā)電機加載試驗的自動可調(diào)阻 性電子負載。
背景技術(shù)：
發(fā)電機、電源及蓄電池等產(chǎn)品在生產(chǎn)出廠前和維修過程中，需要對其性能進行測 試。電子負載是實現(xiàn)電能消耗和轉(zhuǎn)化的工具，可以模擬真實環(huán)境中的負載(用電器)，常用 的電子負載，主要有以下幾種方式和方法一是直接將普通金屬電阻組合在一起作為負載，通過增加和減少金屬電阻的數(shù)量 改變負載的大小。優(yōu)點是方法簡單，成本低，但是操作麻煩，控制困難；另外是電能回饋型電子負載，可把電能轉(zhuǎn)化回饋到電網(wǎng)，通過將電源裝置發(fā)出的 電能逆變后返送電網(wǎng)進行再利用，避免了能源浪費。但是設備體積龐大、成本高、移動不方 便，且技術(shù)復雜、不能自動調(diào)節(jié)控制。對于發(fā)電機組來說，發(fā)電機組輸出電量動態(tài)變化，相應地加載功率也將變化，特別 是要求單臺設備滿足單相AC110V、單相AC220V、三相AC380V多規(guī)格、多電壓等級發(fā)電機的 測試需要時，以上兩種方法都不適用，其他類型的電子負載也不能實現(xiàn)。為解決以上問題， 出現(xiàn)了一種用于發(fā)電機性能試驗中的自動可調(diào)阻性電子負載，這種裝置由閉環(huán)控制系統(tǒng)實 現(xiàn)智能調(diào)節(jié)，操作簡單、控制方便，可實現(xiàn)對發(fā)電機的恒功率遠程加載；且同一設備可測試 多規(guī)格型號、多電壓等級的發(fā)電機，當然也可適用于其他類型電源、蓄電池等電能輸出產(chǎn) 品，同時該裝置采用單片機通斷電子控制，無機械動觸頭，無電火花出現(xiàn)，提高現(xiàn)場使用安 全和設備使用壽命。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種自動可調(diào)阻性電子負載，由多個負載單元組合 為一個電子負載，單個負載單元的功率值及組合數(shù)量根據(jù)電子負載總功率及分辨率要求 進行合理劃分，以達到高分辨率、階躍式的自動調(diào)節(jié)負載，例如由50W、100W、200W、400W、 800W、1000W、2000W各一個共6個負載單元組成的總功率為4550W的電子負載，可得到50W，
100W, 150W...... 4550W等多個以50W為加載分辨率的負載點；其他負載功率及分辨率的電
子負載，可參照上述方法進行組合。單獨一組就構(gòu)成為單相負載，可用于單相發(fā)電機組測 試，若將每個負載單元拆分為兩個串聯(lián)，同一負載可實現(xiàn)兩種電壓等級的發(fā)電機組測試，由 同樣的三個單相負載組，可組成三相電子負載，用于三相發(fā)電機組測試用，同時其中的每個 單組負載同時也可作用單相負載使用，即對載荷單元的不同組合控制，同一負載可實現(xiàn)對 單相AC110V、單相AC220V、三相AC380V等多種規(guī)格、多種功率發(fā)電機組的加載測試。本實用新型的目的是提供一種自動調(diào)控的電子負載，同一負載可適用于多規(guī)格、 多電壓等級的發(fā)電機組測試中，也可使用在其他電源、蓄電池場所。本實用新型的有益效果是[0009]1.本實用新型通過對多個負載單元的組合和控制，可組成多種總功率及分辨率的 電子負載組，通過系統(tǒng)的閉環(huán)控制，預設加載負載值后，系統(tǒng)根據(jù)發(fā)電機組輸出電量，自動 計算并控制接通相應的負載單元，以實現(xiàn)負載調(diào)節(jié)給定。2.本實用新型綜合應用了遠程通訊、單片機、可控硅、光電耦合、電阻元件等器件， 其智能化調(diào)節(jié)控制程度高，負載組合靈活，負載組合值功率值范圍廣，廣泛應用于發(fā)電機 組、電源、蓄電池等性能檢測及耐久試驗中。3.本實用新型設計科學，組裝方便，易于操作，采用單片機控制，可控硅采用過零 觸發(fā)，對輸入的電流電壓無非線性影響，呈現(xiàn)純阻性負載，無機械動觸頭，無電火花出現(xiàn)，安 全可靠，使用壽命長。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用 新型作進一步的詳細描述，其中圖1為本實用新型可控硅控制單元示意圖；圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型單片機控制模塊與可控硅控制單元連接示意圖；圖4為本實用新型單相ACllOV結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型單相AC220V組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型多種組合結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。如圖1、圖2、圖3所示，一種自動可調(diào)阻性電子負載包括有多個相互并聯(lián)的載荷單 元、單片機控制模塊(2)、通訊接口(1)構(gòu)成；所述載荷單元包括一個電阻元件和對其控制 的可控硅控制模塊，每個可控硅控制模塊包括可控硅及可控硅控制電路，所述的可控硅控 制模塊一端與所述的單片機控制模塊(2)輸出端口連接，另一端與電阻元件連接，所述的 單片機控制模塊(2)有多個輸出端口(22)，每個輸出端口(22)與一路載荷單元連接，同時 控制相連的載荷單元的通斷；所述的每個載荷單元包括一個電阻元件(4)和對其進行控制 的可控硅控制模塊(3)，每個可控硅控制模塊(3)中包括一個可控硅(32)及可控硅控制電 路(31)，可控硅(32)與可控硅控制電路(31)采用光電耦合連接方式，可控硅(32)采用過 零觸發(fā)；可控硅控制模塊⑶中的控制電路(31)端與單片機控制模塊輸出端口(22)相連 接，受單片機控制模塊控制，進而控制雙向可控硅(32)的通斷；可控硅(32)串接于電阻元 件(4)回路中，控制電阻元件(4)的通斷。通訊接口(1)與單片機控制模塊遠程通訊(2)， 由單片機程序控制各載荷單元的組合，實現(xiàn)對發(fā)電機組加載的調(diào)節(jié)。如圖4所示，由 50W(R1)、100W(R2)、200W(R3)、400W(R4)、800W (R5)、1000W(R6)電 阻各1，2000W電阻元件4個(R7 R10)，共10個載荷單元并聯(lián)，構(gòu)成一組電子負載，此負載
單元組成可組成50W，100W, 150W...... 10550W的多個負載組合值，加載分辨率為50W ；如果
每個負載單元是5W，20個負載并聯(lián)可得到100W的總負載功率，通過對負載通斷的組合，可 得到5，10，15......95，100W,以5W為分辨率的負載組合；電阻元件數(shù)量越多組成的載荷值
4也越多，分辨率的大小由電阻單元的最小值確定。如圖5所示，將圖4中所示的載荷單元拆分兩個，如原50W的Rl拆為Rl_l、Rl_2 各25W，1至10路均按此方法各拆分為兩個獨立的載荷單元，按圖5所示線路連接起來，即 構(gòu)成了 AC220V、AClIOV兩個電壓等級共用的電子負載。當對AC220V發(fā)電機組進行試驗 時，AC220V開關閉合，AC110V、AC110V-1兩個開關斷開，每路的兩個載荷單元進行串聯(lián)連 接，如Rl路載荷單元由Rl-I和R1-2兩個載荷單元串聯(lián)而成，依此類推可得知10路載荷單 元的功率值與圖4所示電子負載相同，負載組合點同圖4所示電子負載，也得到50W，100W,
150W...... 10550W的各個負載組合值，加載分辨率為50W ；當需要對ACllOV發(fā)電機組進行
試驗時，AC110V、AC110V-1開關閉合，AC220V開關斷開，每路的兩個載荷單元進行并聯(lián)連 接，如Rl路載荷單元由Rl-I和R1-2兩個載荷單元并聯(lián)而成，依此類推可得知10路載荷單
元的功率值與圖4所示相同的電子負載，即得到50W，100W, 150W...... 10550W的各個負載
組合值，加載分辯率為50W。圖5所示負載即可同時適用于AC220V、ACllOV兩種電壓等級 的發(fā)電機組試驗用。如圖6所示，兩組單相的電子負載和一組同功率已拆分電子負載組合，可構(gòu)成了 一個適用于AC380V、AC220V、AC110V三種電壓等級的組合電子負載。加載實現(xiàn)過程如下對 AC380V三相發(fā)電機組進行試驗時，AC380開關閉合，AC220V、AC110V、AC110V_1開關斷開；對 AC220V單相發(fā)電機組加載試驗時，AC220V開關閉合，AC380V、ACl 10V、AC110V-1開關斷開； 對ACl IOV單相發(fā)電機組加載試驗時，ACl 10V、ACl 10V-1開關閉合，AC380V、AC220V開關斷 開。由控制系統(tǒng)對載荷單元的不同組合控制，同一負載可實現(xiàn)對單相AC110V、單相AC220V、 三相AC380V等多種規(guī)格、多種功率發(fā)電機組的加載試驗。本電子負載也適用于其他電源自動加載場所，方法與此相同，這里不作說明。
權(quán)利要求一種自動可調(diào)阻性電子負載，其特征是包括多個相互并聯(lián)的載荷單元、單片機控制模塊、通訊接口構(gòu)成；所述載荷單元包括一個電阻元件和對其控制的可控硅控制模塊，每個可控硅控制模塊包括與電阻元件相連的可控硅，以及與單片機控制模塊輸出端口相連的控制電路，可控硅控制模塊一端與單片機控制模塊輸出端口連接，另一端與電阻元件連接，可控硅采用過零觸發(fā)，對輸入的電流電壓無非線性影響；所述單片機控制模塊的一個單片機端口控制一個載荷單元；所述的通訊接口與所述的單片機控制模塊遠程通訊，控制各載荷單元的組合，可組成多種功率值及不同分辨率的電子負載組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動可調(diào)阻性電子負載，其特征是所述多個相互并聯(lián) 的載荷單元，是指多個電阻相互并聯(lián)，構(gòu)成一組單相負載，再用三組相同的單相負載構(gòu)成三 相負載。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動可調(diào)阻性電子負載，其特征是每個載荷單元拆分 兩個獨立的載荷單元，構(gòu)成AC220V、AClIOV兩種電壓等級共用的電子負載。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動可調(diào)阻性電子負載，其特征是兩組單相的電子負 載和一組已拆分的電子負載組合，構(gòu)成一個適用于單相AC110V、單相AC220V、三相AC380V 三種電壓等級的組合電子負載。
專利摘要本實用新型公開了一種自動可調(diào)阻性電子負載，由多個相互并聯(lián)的載荷單元、單片機控制模塊、通訊接口構(gòu)成；每個載荷單元包括一個電阻元件和一塊可控硅控制模塊，通過可控硅控制模塊連接在單片機輸出端口上，可控硅采用過零觸發(fā)，對輸入的電流電壓無非線性影響，呈現(xiàn)純阻性負載。一個單片機端口控制一個載荷單元，通訊接口與單片機控制模塊通訊，通過控制單片機端口通斷實現(xiàn)控制載荷單元的數(shù)量，從而達到調(diào)控發(fā)電機組載荷量的目的；該裝置的特點是能對載荷單元不同組合的控制，實現(xiàn)對單相AC110V、單相AC220V、三相AC380V等多種規(guī)格、多種功率發(fā)電機組加載測試，也適用于其他自動加載場所，同時該裝置采用電子開關，無機械動觸頭，無電火花出現(xiàn)，提高現(xiàn)場安全性和設備使用壽命。
文檔編號G01R31/34GK201698006SQ201020175320
公開日2011年1月5日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者李明芝, 王盛學 申請人:重慶多朋科技有限公司