一種功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械配套設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于發(fā)電機(jī)組、數(shù)據(jù)中心UPS等設(shè)備檢測與維護(hù)的負(fù)載箱。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)生產(chǎn)的負(fù)載柜，要么是純阻性，即C0S(i)=l;要么是功率因數(shù)固定的，即cos Φ =0.8，阻抗和感抗不能單獨或自由組合使用。只有少量可以做到功率因數(shù)可調(diào)，然而實現(xiàn)方式是通過一大串不同阻值的阻抗和感抗，通過刷形開關(guān)選檔來實現(xiàn)功率因數(shù)可調(diào)，然而該實現(xiàn)方式不靈活且精度不高，不能做到無級調(diào)節(jié)，存在故障率高、成本高、制造工藝復(fù)雜等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、可任意靈活組合模擬多種負(fù)載，可無級調(diào)節(jié)的功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，其特征在于:包括散熱系統(tǒng)、高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)、阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路，高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)連接散熱系統(tǒng)，阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路及感性負(fù)載電路分別與高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)連接；阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路為并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)；所述阻性負(fù)載可調(diào)電路包括固態(tài)繼電器、可調(diào)電阻和并聯(lián)的阻性發(fā)熱絲，可調(diào)電阻連接固態(tài)繼電器；阻性負(fù)載電路包括并聯(lián)的阻性發(fā)熱絲；所述感性負(fù)載可調(diào)電路包括固態(tài)繼電器、可調(diào)電阻和并聯(lián)的電抗器，可調(diào)電阻連接固態(tài)繼電器；阻性負(fù)載電路包括并聯(lián)的電抗器。
[0005]進(jìn)一步地，所述阻性負(fù)載可調(diào)電路連接阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕，阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕連接高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)；所述感性負(fù)載可調(diào)電路連接感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕，感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕連接高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)。
[0006]進(jìn)一步地，所述高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)包括告警部分的溫控器、蜂鳴器和中間繼電器，溫控器通過一中間繼電器連接散熱系統(tǒng)，蜂鳴器通過另一中間繼電器接電路輸入端；還包括高溫保護(hù)部分的若干組子單元，阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路各對應(yīng)一組子單元，每組子單元包括斷路器和若干分勵脫扣器，其中與阻性負(fù)載可調(diào)電路和阻性負(fù)載電路連接的每一分勵脫扣器通過阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕一一對應(yīng)連接阻性發(fā)熱絲，與感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路連接的每一分勵脫扣器通過感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕--對應(yīng)連接電抗器。
[0007]進(jìn)一步地，所述散熱系統(tǒng)包括開關(guān)電源和散熱風(fēng)扇，開關(guān)電源連接散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇連接溫控器；開關(guān)電源連接電源輸入端。
[0008]該負(fù)載箱的功率因數(shù)為COS(i)0-l連續(xù)可調(diào)，不存在數(shù)值死角。
[0009]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用的電子元件不多，能夠精確測試發(fā)電機(jī)組、各類數(shù)據(jù)中心UPS等的輸出功率與帶載能力，并能對其設(shè)備組所有電參數(shù)包括動態(tài)參數(shù)進(jìn)行測試，為新機(jī)組帶載能力的檢測提供科學(xué)依據(jù)。其功率因數(shù)cosOO-l可調(diào)，有功功率和無功功率可以單獨使用，也可以任意靈活組合，從而可以模擬多種負(fù)載，可以達(dá)到無級調(diào)節(jié)；可單相測試、三相平衡測試、三相不平衡測試；具有適應(yīng)性強(qiáng)、動態(tài)響應(yīng)快、可靠性高等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明電路系統(tǒng)原理圖。
[0011]圖中，1為散熱系統(tǒng)，AC/DC為開關(guān)電源，F(xiàn)AN為散熱風(fēng)扇，2為高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)，QF為斷路器，Y0為分勵脫扣器，TS為溫控器，LZ為蜂鳴器，KA為中間繼電器，3為阻性負(fù)載可調(diào)電路，SSR為固態(tài)繼電器，RS為可調(diào)電阻，R為阻性發(fā)熱絲，4為阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕，5為阻性負(fù)載電路，6為感性負(fù)載可調(diào)電路，SSR為固態(tài)繼電器，RS為可調(diào)電阻，L為電抗器，7為感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕，8為感性負(fù)載電路。
【具體實施方式】
[0012]本實施例中，參照圖1，所述功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，包括散熱系統(tǒng)1、高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)2、阻性負(fù)載可調(diào)電路3、阻性負(fù)載電路5、感性負(fù)載可調(diào)電路6和感性負(fù)載電路8，高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)2連接散熱系統(tǒng)，阻性負(fù)載可調(diào)電路3、阻性負(fù)載電路5、感性負(fù)載可調(diào)電路6及感性負(fù)載電路8分別與高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)2連接；阻性負(fù)載可調(diào)電路3、阻性負(fù)載電路5、感性負(fù)載可調(diào)電路6和感性負(fù)載電路8為并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)；所述阻性負(fù)載可調(diào)電路3包括固態(tài)繼電器SSR1-3、可調(diào)電阻RS1-3和并聯(lián)的阻性發(fā)熱絲R1-3，可調(diào)電阻RS1-3分別連接固態(tài)繼電器SSR1-3 ;阻性負(fù)載電路3包括并聯(lián)的阻性發(fā)熱絲R4-6 ;所述感性負(fù)載可調(diào)電路6包括固態(tài)繼電器SSR4-6、可調(diào)電阻RS4-6和并聯(lián)的電抗器L1-3，可調(diào)電阻RS4-6分別連接固態(tài)繼電器SSR4-6 ;阻性負(fù)載電路8包括并聯(lián)的電抗器L4-6。阻性負(fù)載和感性負(fù)載為并聯(lián)關(guān)系。
[0013]所述阻性負(fù)載可調(diào)電路3連接阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕4，阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕4連接高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)2 ;所述感性負(fù)載可調(diào)電路6連接感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕7，感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕7連接高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)2。
[0014]所述高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)2包括告警部分的溫控器TS1-3、蜂鳴器LZ1和中間繼電器KA1，溫控器TS1-3通過一中間繼電器KA1連接散熱系統(tǒng)1，蜂鳴器LZ1通過另一中間繼電器KA1接電路輸入端；還包括高溫保護(hù)部分的四組子單元，阻性負(fù)載可調(diào)電路3、阻性負(fù)載電路5、感性負(fù)載可調(diào)電路6和感性負(fù)載電路8各對應(yīng)一組子單元，每組子單元包括三斷路器QF和一分勵脫扣器Y0，其中與阻性負(fù)載可調(diào)電路3和阻性負(fù)載電路5連接的每一分勵脫扣器通過阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕4 一一對應(yīng)連接阻性發(fā)熱絲R1-6，與感性負(fù)載可調(diào)電路6和感性負(fù)載電路8連接的每一分勵脫扣器通過感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕7 —一對應(yīng)連接電抗器
Ll-6o
[0015]所述散熱系統(tǒng)1包括開關(guān)電源AC/DC和散熱風(fēng)扇FAN1-5，開關(guān)電源連接散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇連接溫控器；開關(guān)電源連接電源輸入端。
[0016]當(dāng)出現(xiàn)高溫時，溫控器檢測到高溫動作，中間繼電器KA1得電動作，接著分勵脫扣器的線圈得電動作斷開斷路器切斷負(fù)載并且蜂鳴器LZ1報警；當(dāng)溫度下降后，蜂鳴器LZ1報警自動復(fù)位，按下分勵脫扣器按鈕即可合閘斷路器。
[0017]固態(tài)繼電器是一種無觸點電子開關(guān)，主要由輸入(控制)電路、驅(qū)動電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成。輸入電路是為輸入控制信號提供一個回路，使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號源；驅(qū)動電路包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分；輸出電路是在觸發(fā)信號的控制下，實現(xiàn)固態(tài)繼電器的通斷切換。通過在輸入端施加合適的控制信號時，SSR就會導(dǎo)通；當(dāng)控制信號撤銷時，負(fù)載電流低于可控硅維持電流時，SSR關(guān)斷。當(dāng)輸入控制信號是平滑無級調(diào)節(jié)時，輸出功率也是平滑無級。
[0018]固態(tài)繼電器的輸出是在觸發(fā)信號的控制下，實現(xiàn)固態(tài)繼電器的通斷切換。固態(tài)繼電器的工作原理分為四個階段不同功率的對應(yīng)輸入輸出信號，當(dāng)可控硅觸發(fā)信號(輸入信號)在不同觸發(fā)位置時，相對應(yīng)的導(dǎo)通角就不一樣，即輸出功率也不一樣。觸發(fā)信號有幾種形式，有可調(diào)電壓觸發(fā)、可調(diào)電流觸發(fā)、可調(diào)電阻觸發(fā)；此處采取的是可調(diào)電阻觸發(fā)方式(各種觸發(fā)信號都能達(dá)到相同的結(jié)果)。不同電壓等級對應(yīng)的可調(diào)電位計是不一樣的，分別為110ν/250ΚΩ、220ν/500ΚΩ和380ν/1ΜΩ ;可調(diào)電位計是呈線性變化的，當(dāng)輸入觸發(fā)信號是呈線性變化時，此時輸出功率也是線性變化，根據(jù)此原理可以做到輸出功率平滑無級變化，從而實現(xiàn)穩(wěn)定且可靠的功率輸出。
[0019]加載操作舉例:有一臺50kVA、功率因數(shù)為0.8的發(fā)電機(jī)組，現(xiàn)需要進(jìn)行滿載測試，先接上電源線，合上總電源開關(guān)，開啟風(fēng)機(jī)，再扳動模塊面板上對應(yīng)的功率扳動開關(guān)到“0N”位置，如檔位沒有剛好對應(yīng)的功率，再配合使用功率調(diào)節(jié)旋鈕來實現(xiàn)精確的有功功率40KW和無功功率30KVAR，真正的模擬發(fā)電機(jī)組實際運行環(huán)境。
[0020]以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實施例而已，當(dāng)不能限定本發(fā)明實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，其特征在于:包括散熱系統(tǒng)、高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)、阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路，高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)連接散熱系統(tǒng)，阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路及感性負(fù)載電路分別與高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)連接；阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路為并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)；所述阻性負(fù)載可調(diào)電路包括固態(tài)繼電器、可調(diào)電阻和并聯(lián)的阻性發(fā)熱絲，可調(diào)電阻連接固態(tài)繼電器；阻性負(fù)載電路包括并聯(lián)的阻性發(fā)熱絲；所述感性負(fù)載可調(diào)電路包括固態(tài)繼電器、可調(diào)電阻和并聯(lián)的電抗器，可調(diào)電阻連接固態(tài)繼電器；阻性負(fù)載電路包括并聯(lián)的電抗器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，其特征在于:所述阻性負(fù)載可調(diào)電路連接阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕，阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕連接高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)；所述感性負(fù)載可調(diào)電路連接感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕，感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕連接高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，其特征在于:所述高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)包括告警部分的溫控器、蜂鳴器和中間繼電器，溫控器通過一中間繼電器連接散熱系統(tǒng)，蜂鳴器通過另一中間繼電器接電路輸入端；還包括高溫保護(hù)部分的若干組子單元，阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路各對應(yīng)一組子單元，每組子單元包括斷路器和若干分勵脫扣器，其中與阻性負(fù)載可調(diào)電路和阻性負(fù)載電路連接的每一分勵脫扣器通過阻性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕一一對應(yīng)連接阻性發(fā)熱絲，與感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路連接的每一分勵脫扣器通過感性負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕一一對應(yīng)連接電抗器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，其特征在于:所述散熱系統(tǒng)包括開關(guān)電源和散熱風(fēng)扇，開關(guān)電源連接散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇連接溫控器；開關(guān)電源連接電源輸入端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，其特征在于:該負(fù)載箱的功率因數(shù)為cosci) 0-1連續(xù)可調(diào)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種功率因數(shù)線性可調(diào)阻感一體化負(fù)載箱，包括散熱系統(tǒng)、高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)、阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路，高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)連接散熱系統(tǒng)，阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路及感性負(fù)載電路分別與高溫保護(hù)與告警系統(tǒng)連接；阻性負(fù)載可調(diào)電路、阻性負(fù)載電路、感性負(fù)載可調(diào)電路和感性負(fù)載電路為并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠精確測試發(fā)電機(jī)組、各類數(shù)據(jù)中心UPS等的輸出功率與帶載能力，并能對其設(shè)備組所有電參數(shù)包括動態(tài)參數(shù)進(jìn)行測試。功率因數(shù)cosφ0-1可調(diào)，有功功率和無功功率可單獨使用，也可任意靈活組合，模擬多種負(fù)載，可以達(dá)到無級調(diào)節(jié)。
【IPC分類】G01R1/28
【公開號】CN105242080
【申請?zhí)枴緾N201510701485
【發(fā)明人】林欽潮, 廖錦藝
【申請人】飛爾特能源(東莞)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月22日