大電流發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大電流發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大電流發(fā)生裝置屬于一種電流試驗發(fā)生設(shè)備，特別是對輸出三相電流均衡要求較高的場所，適用于頻率50HZ開關(guān)、電流互感器和其它電器設(shè)備的電流負載試驗及升溫試驗。
[0003]現(xiàn)有的大電流發(fā)生裝置大都采用單片機控制技術(shù)，利用高精度信號處理器處理信號作為電流采集數(shù)據(jù)的依據(jù)。如果電流輸出范圍較寬就需要信號處理單元分檔進行，但是各檔銜接處的電流處理無法做到無縫銜接，導(dǎo)致電流輸出的準確性不能保證全范圍達到一致的精度要求。此外，三相調(diào)壓采用同軸同步調(diào)壓，如果三相負載電阻存在微小的差別時，均會引起三相電流的不平衡。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本實用新型的目的在于提出一種大電流發(fā)生裝置，可以達到快速調(diào)整電流的目的，使得三相電流均衡輸出。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的實施例提供一種大電流發(fā)生裝置，包括:主控單元、操作單元、電流采集單元、電流數(shù)據(jù)顯示單元、控制單元和執(zhí)行單元，其中，所述主控單元和所述操作單元的輸出端與所述控制單元的輸入端相連以觸發(fā)電流輸出；所述電流采集單元的輸出端與所述電流數(shù)據(jù)顯示單元的輸入端相連，以由所述電流數(shù)據(jù)顯示單元向用戶顯示采集到的所述電流數(shù)據(jù);所述電流數(shù)據(jù)顯示單元的輸出端通過串口與所述控制單元相連，以向所述控制單元傳輸采集到的所述電流數(shù)據(jù);所述控制單元的輸出端與所述執(zhí)行單元的輸入端相連，以根據(jù)所述電流數(shù)據(jù)控制所述執(zhí)行單元的電流輸出。
[0007]進一步，所述主控單元包括:接觸器、三相調(diào)壓器、第一至第三過載開關(guān)、第一至第三干式變壓器，其中，所述接觸器連接至所述三相調(diào)壓器的每個初級側(cè)，所述三相調(diào)壓器的每個次級側(cè)連接至所述第一至第三過載開關(guān)的一端，所述第一至第三過載開關(guān)的另一端連接至所述第一至第三干式變壓器的初級側(cè)，所述第一至第三干式變壓器的次級側(cè)輸出電流。
[0008]進一步，所述操作單元包括鍵盤和線控開關(guān)，其中，所述鍵盤與所述控制單元中的鍵盤驅(qū)動電路相連，所述線控開關(guān)與所述控制單元的輸入端相連。
[0009]進一步，所述電流采集單元為電流互感器。
[0010]進一步，所述電流數(shù)據(jù)顯示單元包括:三相交流電流表頭和液晶顯示屏，其中，所述三相交流電流表頭的輸入端與所述電流互感器相連，所述三相交流電流表頭的輸出端與所述控制單元的串口收發(fā)電路相連，所述液晶顯示屏與所述控制單元的液晶驅(qū)動電路相連。
[0011]進一步，所述串口收發(fā)電路采用異步串行通訊接口。
[0012]進一步，所述控制單元采用單片機。
[0013]進一步，所述執(zhí)行單元包括:步進電機驅(qū)動器組和步進電機組，其中，所述步進電機驅(qū)動器組的輸入端與所述控制單元的輸出端相連以接收所述控制單元的三路可調(diào)占空比方波信號及用于控制所述步進電機組的正反轉(zhuǎn)信號，所述步進電機驅(qū)動器組的輸出端與所述步進電機組的正反向線圈相連以控制所述步進電機組的電流輸出。
[0014]進一步，所述控制單元的輸出端還與所述主控單元的接觸器的控制線圈相連，以控制所述接觸器的分閘及合閘。
[0015]根據(jù)本實用新型實施例的大電流發(fā)生裝置，利用MODBUS通訊技術(shù)，使得控制單元與專業(yè)測量儀表的三相交流電流表頭進行串口通訊，實時反饋的電流數(shù)據(jù)至控制單元作為三相調(diào)壓的依據(jù)，控制三路步進電機正反轉(zhuǎn)并輸出三路可調(diào)占空比的方波信號控制步進電機的轉(zhuǎn)速，達到快速調(diào)整電流的目的，使得三相電流均衡輸出，同時顯示電流精度達到專業(yè)儀表的要求。
[0016]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0017]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1為根據(jù)本實用新型實施例的大電流發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2為根據(jù)本實用新型實施例的主控單元的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3為根據(jù)本實用新型實施例的控制單元的結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖4為根據(jù)本實用新型實施例的大電流發(fā)生裝置的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本實用新型的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0023]如圖1所示，本實用新型實施例的大電流發(fā)生裝置，包括:主控單元1、操作單元2、電流采集單元3、電流數(shù)據(jù)顯示單元4、控制單元5和執(zhí)行單元6。
[0024]具體地，主控單元I和操作單元2的輸出端與控制單元5的輸入端相連以觸發(fā)電流輸出。
[0025]圖2為根據(jù)本實用新型實施例的主控單元的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]如圖2所示，主控單元I包括:接觸器KMl、三相調(diào)壓器(TUA，TUB ,TUC),第一至第三過載開關(guān)QF、第一干式變壓器TA、第二干式變壓器TB、第三干式變壓器TC、啟動開關(guān)SI等。
[0027]其中，接觸器KMl連接至三相調(diào)壓器的每個初級側(cè)(原邊)，其中，三相調(diào)壓器的每個初級側(cè)分別接入第一至第三相電壓，即A相電壓、B相電壓和C相電壓。三相調(diào)壓器的每個次級側(cè)(副邊)連接至第一至第三過載開關(guān)的一端，第一至第三過載開關(guān)的另一端連接至第一至第三干式變壓器的初級側(cè)，第一至第三干式變壓器的次級側(cè)輸出電流。
[0028]具體地，手動閉合過載開關(guān)QF，啟動按鈕SI按下時，三相供電電源經(jīng)過接觸器KMl、漏電保護開關(guān)接到第一至第三三相調(diào)壓器的每個初級側(cè)，第一至第三三相調(diào)壓器的次級側(cè)經(jīng)過過載開關(guān)QF接到第一至第三干式變壓器的初級側(cè)，第一至第三干式變壓器輸出電流至用電設(shè)備。其中啟動、停止按鈕控制接觸器KMl的合閘和分閘。
[0029]操作單元2包括鍵盤21和線控開關(guān)。參考圖3，鍵盤21與控制單元5中的鍵盤驅(qū)動電路51相連，線控開關(guān)與控制單元5的輸入端相連。
[0030]其中，鍵盤21采用4*4矩陣鍵盤，作為大電流發(fā)生裝置的近程控制設(shè)備。通過鍵盤21可以近距離操作啟動、停止接觸器KM1，增加和減少輸出電流，或者輸入目標電流值，自動調(diào)整輸出電流。
[0031]線控開關(guān)包括“啟動”、“停止”、“上”和“下”4個按鈕，作為大電流發(fā)生裝置的遠程控制設(shè)備。通過線控開關(guān)可以遠程啟動和停止接觸器KMl，增加和減少輸出電流。
[0032]電流采集單元3的輸出端與電流數(shù)據(jù)顯示單元4的輸入端相連，以由電流數(shù)據(jù)顯示單元4向用戶顯示采集到的電流數(shù)據(jù)。
[0033]電流數(shù)據(jù)顯示單元4的輸出端通過串口與控制單元5相連，以向控制單元5傳輸采集到的電流數(shù)據(jù)。
[0034]電流數(shù)據(jù)顯示單元4包括:三相交流電流表頭41和液晶顯示屏42。其中，三相交流電流表頭41的輸入端與電流互感器3相連，三相交流電流表頭41的輸出端與控制單元5的串口收發(fā)電路52相連，液晶顯示屏42與控制單元5的液晶驅(qū)動電路53相連。其中，液晶顯示屏42采用320*240點陣液晶，作為設(shè)備的現(xiàn)場顯示平臺。三相交流電流表頭41采用專業(yè)的三相測量儀表，與控制單元5通過串口進行通訊，實時傳遞電流采集數(shù)據(jù)?？刂茊卧?通過串口收發(fā)控制電路52與三相交流電流表頭41進行通訊，并將反饋的數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏42上。其中，串口收發(fā)電路52可以采用異步串行通訊接口。例如:采用SP485E異步串行通訊收發(fā)器。
[0035]三相交流電流表頭41顯示實際電流，使得大電流發(fā)生裝置的輸出電流精度達到儀表水平，并且具有電流超限報警輸出，可以快速切斷試驗電路，避免用電負載過載使用。
[0036]在本實用新型的一個實施例中，電流采集單元3包括三個電流互感器，額定參數(shù)1200/5A，精度達到0.2級。其中，三個電流互感器的二次輸出端接到三相交流電流表頭的輸入端，作為電流米集?目號。
[0037]如圖3所示，控制單元5的輸出端與執(zhí)行單元6的輸入端相連，以根據(jù)電流數(shù)據(jù)控制執(zhí)行單元6的電流輸出。其中，控制單元5可以采用單片機，例如:型號為STM32F103ZE的單片機芯片。其中，STM32F103ZE芯片具有144個管腳，2個異步串行通訊口(USART)、8個定時器和112個1接口。
[0038]控制單元5的電源生成3.3V和12V直流電，輸入信號包括接觸器KMl的輔助信號、調(diào)壓器歸零信號、調(diào)壓器高位信號以及線控信號等。其中，接觸器KMl的輔助信號作為接觸器工作狀態(tài)的查詢信號，調(diào)壓器歸零信號作為步進電機反轉(zhuǎn)的最終停止信號，調(diào)壓器高位信號作為步進電機正轉(zhuǎn)的最終停止信號，線控信號作為遠程操作的輸入信號。
[0039]控制單元5的輸出信號包括三路控制步進電機驅(qū)動器的脈沖信號、三路步進電機方向控制信號、控制合分閘信號等。
[0040]具體地，執(zhí)行單元6包括:步進電機驅(qū)動器組61和步進電機組62。其中，步進電機驅(qū)動器組61的輸入端與控制單元5的輸出端相連，接收控制單元5的三路可調(diào)占空比方波信號及用于控制步進電機組62的正反轉(zhuǎn)信號。步進電機驅(qū)動器組61