專利名稱：一種調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及調(diào)壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種接觸式調(diào)壓器。
背景技術(shù)：
交流調(diào)壓器廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)科研方面，其種類也多種多樣。現(xiàn)有技術(shù)中，接觸式調(diào) 壓器，如附圖4所示，通常是通過(guò)升/降按鈕驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變環(huán)型線圈的匝 比來(lái)線性調(diào)節(jié)電壓，其工作原理類似滑動(dòng)電阻。但這些調(diào)壓器在使用時(shí)對(duì)負(fù)載的變化不能 形成一個(gè)閉環(huán)控制。不能根據(jù)輸出電壓的實(shí)時(shí)變化及時(shí)調(diào)節(jié)環(huán)形線圈的匝比。在很多場(chǎng)合， 使用時(shí)都需要有人值守，不僅造成大量人力物力的浪費(fèi)，而且調(diào)壓精度有限，存在調(diào)壓精度 不夠的缺陷。因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種具有閉環(huán)控制特點(diǎn)、控制精確的調(diào)壓器甚為必要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有閉環(huán)控制特點(diǎn)、 控制精確的調(diào)壓器。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)一種調(diào)壓器，包括電源輸入端和電源輸出端，還包括線圈、滑動(dòng)觸頭、采樣電路、 PLC控制電路、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，所述線圈設(shè)置于所述電源輸入端和所述電源輸出端之間，所 述滑動(dòng)觸頭與所述線圈接觸，所述采樣電路的輸入端與所述電源輸出端連接，所述采樣電 路的輸出端與所述PLC控制電路的輸入端連接，所述PLC控制電路的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器 的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端與所述電機(jī)的輸入端連接，所述電機(jī)與所述滑動(dòng)觸頭 連接。優(yōu)選的，上述采樣電路包括信號(hào)采集單元和變送器，所述信號(hào)采集單元與所述電 源輸出端連接，所述信號(hào)采集單元的輸出端與所述變送器的輸入端連接，所述變送器的輸 出端與所述PLC控制電路的輸入端連接。優(yōu)選的，上述信號(hào)采集單元為電流傳感器。優(yōu)選的，上述PLC控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路、比較器、控制器 和D/A轉(zhuǎn)換電路，所述比較器設(shè)置有第一輸入端和第二輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入 端與所述變送器的輸出端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述比較器的第一輸入端連 接，所述基準(zhǔn)信號(hào)的輸出端與所述比較器的第二輸入端連接，所述比較器的輸出端與所述 控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與所述D/A轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn) 換電路的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接。更優(yōu)選的，上述PLC控制電路的所述控制器設(shè)置為PID控制器。更優(yōu)選的，上述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。另一優(yōu)選的，上述調(diào)壓器還包括升流器T2，所述升流器T2設(shè)置有第一輸入端T21、第二輸入端T22、第一輸出端T23和第二輸出端T24，所述第一輸入端T21與所述滑動(dòng)觸頭 連接，所述第二輸入端T22接低電位，所述第一輸出端T23與所述電源輸出端連接，所述第 二輸出端T24接低電位。本實(shí)用新型提供的一種調(diào)壓器，包括電源輸入端和電源輸出端，還包括線圈、滑動(dòng) 觸頭、采樣電路、PLC控制電路、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，所述線圈設(shè)置于所述電源輸入端和所述電源 輸出端之間，所述滑動(dòng)觸頭與所述線圈接觸，所述采樣電路的輸入端與所述電源輸出端連 接，所述采樣電路的輸出端與所述PLC控制電路的輸入端連接，所述PLC控制電路的輸出端 與所述驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端與所述電機(jī)的輸入端連接，所述電機(jī)與 所述滑動(dòng)觸頭連接。該調(diào)壓器通過(guò)采樣電路對(duì)電源輸出端的進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果輸入 PLC控制電路，通過(guò)PLC控制電路處理后輸出控制信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸 頭的位置，從而調(diào)節(jié)電源輸出端的輸出信號(hào)。通過(guò)該閉環(huán)控制方式，本實(shí)用新型提供的調(diào)壓 器能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)輸出端的信號(hào)調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭的位置進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出端的信號(hào)，不僅能夠自動(dòng) 控制調(diào)節(jié)，而且控制精確。

利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的 任何限制。圖1是本實(shí)用新型一種調(diào)壓器的示意圖； 圖2是本實(shí)用新型一種調(diào)壓器的具體示意圖；圖3是本實(shí)用新型一種調(diào)壓器的另外一種示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的一種調(diào)壓器示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1一種調(diào)壓器，如圖1、圖2所示，包括電源輸入端Uin和電源輸出端U。，還包括線圈 100、滑動(dòng)觸頭200、采樣電路500、PLC控制電路600、驅(qū)動(dòng)器400和電機(jī)300，線圈100設(shè)置 于電源輸入端Uin和電源輸出端隊(duì)之間，線圈100兩端分別與源輸入端Uin的端子A、N連 接，滑動(dòng)觸頭200與線圈100接觸，滑動(dòng)觸頭200與電源輸出端U0的端子a連接。通過(guò)改 變滑動(dòng)觸頭200的位置調(diào)節(jié)線圈100的匝數(shù)從而調(diào)節(jié)電源輸出端U。的輸出信號(hào)。采樣電 路500的輸入端與電源輸出端U。連接，采樣電路500的輸出端與PLC控制電路600的輸入 端連接，PLC控制電路600的輸出端與驅(qū)動(dòng)器400的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)器400的輸出端與電 機(jī)300的輸入端連接，電機(jī)300與滑動(dòng)觸頭200連接。該調(diào)壓器通過(guò)采樣電路500對(duì)電源 輸出端U0的輸出電信號(hào)進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果輸入PLC控制電路600，通過(guò)PLC控制電路 600處理后輸出控制信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器400驅(qū)動(dòng)電機(jī)300，從而調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭200的位置，進(jìn) 而調(diào)節(jié)電源輸出端隊(duì)的輸出電壓電流。整個(gè)采樣、控制、調(diào)節(jié)過(guò)程形成了一個(gè)閉環(huán)控制，能 夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)輸出端的電壓電流，并根據(jù)電源輸出端U0的信號(hào)及時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭200的位置 進(jìn)而調(diào)節(jié)電源輸出端隊(duì)的電壓電流，不僅能夠自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，而且具有控制精確的特點(diǎn)。其中，電機(jī)300采用的是步進(jìn)電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。 這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)，因此，在該調(diào) 壓器中，采用步進(jìn)電機(jī)控制使得控制更加簡(jiǎn)單。采樣電路500包括信號(hào)采集單元501和變送器502，信號(hào)采集單元501設(shè)置于電源 輸出端U。，信號(hào)采集單元501的輸出端與變送器502的輸入端連接，變送器502的輸出端與 PLC控制電路600的輸入端連接。信號(hào)采集單元501用于感應(yīng)電源輸出端U0的被測(cè)參數(shù)， 變送器502是將信號(hào)采集單元微弱的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)。PLC控制電路600包括A/D轉(zhuǎn)換電路601、基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路602、比較器603、控制 器604和D/A轉(zhuǎn)換電路605，控制器604為PID控制器，比較器603設(shè)置有第一輸入端6031 和第二輸入端6032，A/D轉(zhuǎn)換電路601的輸入端與變送器502的輸出端連接，A/D轉(zhuǎn)換電路 601的輸出端與比較器603的第一輸入端6031連接，基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路602的輸出端與比 較器603的第二輸入端6032連接，比較器603的輸出端與控制器604的輸入端連接，控制 器604的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路605的輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換電路605的輸出端與驅(qū)動(dòng)器 400的輸入端連接。A/D轉(zhuǎn)換電路601將變送器502輸送的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所轉(zhuǎn) 換的數(shù)字信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入至比較器603的第一輸入端6031，比較器603的第二輸入 端6032與基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路602的輸出端連接，基準(zhǔn)設(shè)置電路602由使用者根據(jù)具體使用 環(huán)境設(shè)置，比較器603輸出的信號(hào)輸入控制器604，控制器604按PID控制運(yùn)算，然后再通過(guò) D/A轉(zhuǎn)換器605將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，輸出一組方波脈沖信號(hào)，以控制步進(jìn)電機(jī)的速 度和正反轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭200的位置。驅(qū)動(dòng)器400用于將PLC控制電路600輸出的 脈沖信號(hào)放大以提高驅(qū)動(dòng)能力。本實(shí)用新型提供的一種調(diào)壓器，其具體工作過(guò)程是電源輸入端Uin對(duì)線圈100的輸入端供電，使用者根據(jù)使用環(huán)境對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電 路602設(shè)置，此時(shí)，電源輸出端U0輸出電壓電流，信號(hào)采集單元501感應(yīng)電源輸出端U0的被 測(cè)參數(shù)，通過(guò)變送器502將該信號(hào)采集單元501傳輸?shù)奈⑷醯碾娏餍盘?hào)轉(zhuǎn)化為4-20mA標(biāo)準(zhǔn) 的模擬信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換電路601將變送器502輸送的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，比較器603 將該數(shù)字信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路602的輸出端的基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，輸出結(jié)果至控制器 604，控制器604按PID控制運(yùn)算，然后再通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換電路605將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信 號(hào)，并經(jīng)驅(qū)動(dòng)器400放大后，驅(qū)動(dòng)并控制步進(jìn)電機(jī)300的速度和正反轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭 200的位置。驅(qū)動(dòng)器400將PLC控制電路600的信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)300順時(shí)針或逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)升高或降低電源輸出端U0電壓，直到電流符合要求驅(qū)動(dòng)信號(hào)才會(huì)消逝。實(shí)施例2本實(shí)用新型的另一種調(diào)壓器，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)升流器T2，如圖3所 示。升流器T2用于將高電壓小電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為低電壓大電流信號(hào)，設(shè)置升流器T2是為了 使電源輸出端U0的輸出信號(hào)放大以便采樣電路500進(jìn)行采樣。升流器T2設(shè)置有第一輸入 端T21、第二輸入端T22、第一輸出端T23和第二輸出端T24，第一輸入端T21與滑動(dòng)觸頭200 連接，第二輸入端T22接低電位，第一輸出端T23與電源輸出端U0連接，第二輸出端T24接 低電位。下面以本實(shí)施例的調(diào)壓器作母線測(cè)試為例介紹該調(diào)壓器的具體使用過(guò)程。[0030]母線的作用是匯集、分配和傳送電能。由于母線在運(yùn)行中，有巨大的電能通過(guò)，短 路時(shí)，承受著很大的發(fā)熱和電動(dòng)力效應(yīng)，因此，必須合理的選用母線材料、截面形狀和截面 積以符合安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。由于母線的一些特性，在做恒流測(cè)試時(shí)，如果測(cè)試電壓稍有 波動(dòng)，就會(huì)造成被測(cè)母線電流巨大波動(dòng)，因此在母線測(cè)試時(shí)需要測(cè)試電壓穩(wěn)定，以保證被測(cè) 母線的電流穩(wěn)定。首先，根據(jù)不同規(guī)格的母線，設(shè)置不同的母線測(cè)試電流，根據(jù)該母線測(cè)試電流對(duì)基 準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路602進(jìn)行設(shè)置；當(dāng)電源輸入端Uin對(duì)線圈100的輸入端供電時(shí)，電源輸出端 U0便會(huì)輸出電信號(hào)，電流傳感器501感應(yīng)電源輸出端U0的輸出電流，通過(guò)變送器502將該 電流傳感器501輸出的微弱的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電流信號(hào)，送給PLC控制電路600 的A/D轉(zhuǎn)換電路601的輸入端；經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到與電流成比例的數(shù)字量，通過(guò)將其與電流 設(shè)定值比較，并按PID控制運(yùn)算，輸出一組方波脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器400將PLC控制電路600的 信號(hào)放大驅(qū)并動(dòng)步進(jìn)電機(jī)300順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，以升高或降低電源輸出端U0電壓。步 進(jìn)電機(jī)300根據(jù)PLC控制電路600的輸出信號(hào)來(lái)對(duì)輸出電壓作出相應(yīng)的調(diào)整以達(dá)到反饋電 流與基準(zhǔn)電流一致的目的。該調(diào)壓器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電源輸出端U0的情況，并及時(shí)作出調(diào)整。如果調(diào)壓器的輸 入電壓有波動(dòng)，由于調(diào)壓器的線性關(guān)系調(diào)壓器的輸出電壓和升流器T2的輸入電壓也會(huì)產(chǎn) 生波動(dòng)。升流器T2的輸出端亦即電源輸出端U0的電壓電流也會(huì)跟著變化；電流傳感器501 的感應(yīng)電流也會(huì)跟著變化，變送器502再將電流傳感器501反饋的電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)模 擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)PLC控制電路600的A/D轉(zhuǎn)換電路601轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)與基準(zhǔn)量比較，然后再 進(jìn)行內(nèi)部PID運(yùn)算，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換電路605將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并經(jīng)驅(qū)動(dòng)器400放大 后，驅(qū)動(dòng)并控制步進(jìn)電機(jī)300的速度和正反轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭200的位置。驅(qū)動(dòng)器400 將PLC控制電路600的信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)300順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)升高或降低電源輸 出端隊(duì)電壓，直到電 流符合要求驅(qū)動(dòng)信號(hào)才會(huì)消逝。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用 新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用 新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求一種調(diào)壓器，包括電源輸入端和電源輸出端，其特征在于還包括線圈、滑動(dòng)觸頭、采樣電路、PLC控制電路、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，所述線圈設(shè)置于所述電源輸入端和所述電源輸出端之間，所述滑動(dòng)觸頭與所述線圈接觸，所述采樣電路的輸入端與所述電源輸出端連接，所述采樣電路的輸出端與所述PLC控制電路的輸入端連接，所述PLC控制電路的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端與所述電機(jī)的輸入端連接，所述電機(jī)與所述滑動(dòng)觸頭連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)壓器，其特征在于所述采樣電路包括信號(hào)采集單元 和變送器，所述信號(hào)采 集單元與所述電源輸出端連接，所述信號(hào)采集單元的輸出端與所述 變送器的輸入端連接，所述變送器的輸出端與所述PLC控制電路的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種調(diào)壓器，其特征在于所述信號(hào)采集單元為電流傳感器。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)壓器，其特征在于所述PLC控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換電 路、基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路、比較器、控制器和D/A轉(zhuǎn)換電路，所述比較器設(shè)置有第一輸入端和 第二輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述變送器的輸出端連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的 輸出端與所述比較器的第一輸入端連接，所述基準(zhǔn)信號(hào)的輸出端與所述比較器的第二輸入 端連接，所述比較器的輸出端與所述控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與所述D/A 轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接。
5.據(jù)權(quán)利要求4述的一種調(diào)壓器，其特征在于所述PLC控制電路的所述控制器設(shè)置 為PID控制器。
6.據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種調(diào)壓器，其特征在于所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種調(diào)壓器，其特征在于所述調(diào)壓器還包括升流器T2，所述 升流器T2設(shè)置有第一輸入端T21、第二輸入端T22、第一輸出端T23和第二輸出端T24，所述 第一輸入端T21與所述滑動(dòng)觸頭連接，所述第二輸入端T22接低電位，所述第一輸出端T23 與所述電源輸出端連接，所述第二輸出端T24接低電位。
專利摘要一種調(diào)壓器，包括電源輸入端和電源輸出端，還包括線圈、滑動(dòng)觸頭、采樣電路、PLC控制電路、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，線圈設(shè)置于電源輸入端和電源輸出端之間，滑動(dòng)觸頭與線圈接觸，采樣電路的輸入端與電源輸出端連接，采樣電路的輸出端與PLC控制電路的輸入端連接，PLC控制電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)器的輸出端與電機(jī)的輸入端連接，電機(jī)與滑動(dòng)觸頭連接。采樣電路包括信號(hào)采集單元和變送器，PLC控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置電路、比較器、控制器和D/A轉(zhuǎn)換電路。該調(diào)壓器通過(guò)閉環(huán)控制方式，能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)輸出端的信號(hào)調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭的位置進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出端的信號(hào)，不僅能夠自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，而且控制精確。
文檔編號(hào)H01F29/04GK201594462SQ20092026371
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者張強(qiáng), 洪兵 申請(qǐng)人:東莞市西屋電氣設(shè)備制造有限公司