CN105548724A - 平波电抗器感量的测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种平波电抗器感量的测试系统及方法，该平波电抗器感量的测试系统包括用于电压调节的调压器、隔离降压变压器、用于将交流电变为直流电的整流桥、第一滤波电感、第二滤波电感、第一限流电感、第二限流电感、用于连接被测平波电抗器的连接端口、第一开关、第二开关、第三开关、第一隔直电容、第二隔直电容以及RCL电桥测试仪；本发明巧妙利用电感通直隔交与电容通交隔直的特性顺利将直流加至被测平波电抗器而不流入RCL电桥测试仪，将高频载波加至被测平波电抗器而不流入电网端，从而测得平波电抗器的电感量，具有测量精度高的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件领域，特别是涉及一种平波电抗器感量的测试系统及方法。
背景技术
平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的直流电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都需要装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流；在新能源汽车冲电桩中，平波电抗器也是必不可少的,滤除其高频PWM可控整流后的高频纹波。因此，平波电抗器是电力电子行业的重要部件之一。
平波电抗器的电感量是其核心的电气参数，现有的测试方法大多数都是用交流电抗器的测试方法来测其直流电感量，即，将被测电抗器串于交流回路中，通其相等的交流电流，测量被测电抗器两端的压降U，然后通过公式L=U/(ωI)计算得出其感量值。还有的厂家是直接用RCL电桥冷测出电感量当其为直流电感量使用。如果对直流电抗器有着深入研究就会知道，电抗器铁芯的直流磁化曲线与交流磁化曲线完全不相同，所以，上述第一种方法所测试的直流电感是不准确的，且有时会相差很大。上述第二种方法，使用RCL直接测量，只是测出了其空载电感量，并非在额定电流时的电感量，而用户往往所需要的是额定电流时的电感量。
因此，现有技术还有待于改进和发展
发明内容
本发明的主要目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种平波电抗器感量的测试系统及方法。
本发明解决技术问题采用的技术手段是：提供一种平波电抗器感量的测试系统，包括用于电压调节的调压器、隔离降压变压器、用于将交流电变为直流电的整流桥、第一滤波电感、第二滤波电感、第一限流电感、第二限流电感、用于连接被测平波电抗器的连接端口、第一开关、第二开关、第三开关、第一隔直电容、第二隔直电容以及RCL电桥测试仪；
所述调压器的输入端与电网连接，所述调压器的输出端与所述隔离降压变压器的输入端连接，所述隔离降压变压器的输出端与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的正输出端、所述第一滤波电感、第一限流电感、所述第一开关、所述第一隔离电容以及所述RCL电桥测试仪的一端依次连接，所述整流桥的负输出端、所述第二滤波电感、所述第二限流电感、所述第二开关、所述第二隔离电容以及所述RCL电桥测试仪的另一端依次连接；所述连接端口的两端分别与所述第一开关和所述第一隔离电容的公共结点以及所述第二开关和所述第二隔离电容的公共结点连接，所述第三开关的两端分别与所述第一开关和所述第一隔离电容的公共结点以及所述第二开关和所述第二隔离电容的公共结点连接。
在本发明提供的平波电抗器感量的测试系统中，还包括滤波电容，所述滤波电容的两端分别与所述第一滤波电感和所述第一限流电感的公共结点以及所述第二滤波电感和所述第二限流电感的公共结点连接。
在本发明提供的平波电抗器感量的测试系统中，所述调压器为碳刷式调压器。
在本发明提供的平波电抗器感量的测试系统中，所述调压器为感应式调压器。
在本发明提供的平波电抗器感量的测试系统中，所述第一隔直电容与所述第二隔直电容的电容值大于或等于4700μF。
在本发明提供的平波电抗器感量的测试系统中，所述第一限流电感与所述第二限流电感的电感量均大于或等于所述被测平波电抗器的电感量100倍。
本发明还提供了一种基于上述任一项所述的平波电抗器感量的测试系统的测试方法，包括以下步骤：
S1、打开RCL电桥测试仪，断开第一开关以及第二开关并闭合第三开关，将所述RCL电桥测试仪清零。
S2、保持所述第一开关、所述第二开关断开，并将所述第三开关断开，获取所述RCL电桥测试仪上测得的被测平波电抗器的第一空载电感值LO1；
S3、闭合所述第一开关、所述第二开关，所述第三开关保持断开，并将所述调压器与电网断开，然后获取所述RCL电桥测试仪上测得的第二空载电感值LO2；
S4、根据所述第一空载电感值LO1以及所述第一空载电感值LO2计算得到电感变化率Y，其中Y=(LO2-LO1)/LO1；
S5、调整调压器的输入端的电压使所述被测平波电抗器的上流过的电流为该被测平波电抗器的额定电流，获取此时所述RCL电桥测得的负载电感值L1；
S6、根据所述电感变化率Y修正所述负载电感值L1以得到最终的实际电感值L，其中L=L1*(1-Y)。
实施本发明提供的一种平波电抗器感量的测试系统及方法，有以下有益效果：
本发明巧妙利用电感通直隔交与电容通交隔直的特性顺利将直流加至被测平波电抗器而不流入RCL电桥测试仪，将高频载波加至被测平波电抗器而不流入电网端，从而测得平波电抗器的电感量，具有测量精度高的有益效果。
附图说明
图1为本发明一优选实施例中的平波电抗器感量的测试系统的电路原理图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1示出了本发明一优选实施例中的1、一种平波电抗器感量的测试系统，其特征在于，包括用于电压调节的调压器100、隔离降压变压器200、用于将交流电变为直流电的整流桥300、第一滤波电感L1、第二滤波电感L2、第一限流电感L3、第二限流电感L4、用于连接被测平波电抗器L5的连接端口、第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第一隔直电容C2、第二隔直电容C3以及RCL电桥测试仪900。
所述调压器100的输入端与电网连接，所述调压器100的输出端与所述隔离降压变压器200的输入端连接，所述隔离降压变压器200的输出端与所述整流桥300的输入端连接，所述整流桥300的正输出端、所述第一滤波电感L1、第一限流电感L3、所述第一开关K1、所述第一隔离电容C2以及所述RCL电桥测试仪900的一端依次连接，所述整流桥300的负输出端、所述第二滤波电感L2、所述第二限流电感L4、所述第二开关K2、所述第二隔离电容C3以及所述RCL电桥测试仪900的另一端依次连接；所述连接端口的两端分别与所述第一开关K1和所述第一隔离电容C2的公共结点以及所述第二开关K2和所述第二隔离电容C3的公共结点连接，所述第三开关K3的两端分别与所述第一开关K1和所述第一隔离电容C2的公共结点以及所述第二开关K2和所述第二隔离电容C3的公共结点连接。
优选地，平波电抗器感量的测试系统还包括滤波电容C1，所述滤波电容C1的两端分别与所述第一滤波电感L1和所述第一限流电感L3的公共结点以及所述第二滤波电感L2和所述第二限流电感L4的公共结点连接。
具体地，该调压器100可为单相或三相，可为碳刷式调压器也可为感应式调压器。调压器100输入端接电网，该隔离降压变压器200用于将调压器100输出的电压变为低电压大电流并输出至整流桥300。整流桥300可为可控整流或不可控整流，其用于将交流电压变换为低电压大电流的直流电，例如DC10V/5000A等。该整流桥300输出的直流电通过第一滤波电感L1与第二滤波电感L2滤除纹波得到相对平滑的直流源。为了测得被测平波电抗器L5的的电感量，RCL电桥测试仪900可输出不同频率和不同电压幅值的载波至被测平波电抗器L5上，RCL电桥测试仪900通过检测和计算加至被测平波电抗器L5上的载波信号，即可得到被测平波电抗器L5的直流电感量。
本发明利用电感通直隔交与电容通交隔直的特性顺利将直流加至被测平波电抗器L5而不流入RCL电桥测试仪900，将高频载波加至被测平波电抗器L5而不流电网端，下面做进一步分析。
当直流电流加入被测平波电抗器L5时，由于第一隔直电容C2与第二隔直电容C3的存在，直流电无法流入RCL电桥测试仪900，保护了RCL电桥测试仪900；同理，RCL电桥测试仪900输出不同频率和不同电压幅值的载波至被测平波电抗器L5上时，同时也施加在了网端，但是，由于第一限流电感L3与第二限流电感L4的存在，最大限度的阻止了高频载波加至电网端。
RCL电桥测试仪900上所检测到的高频载波信号基本上全部为被测平波电抗器L5上的压降U～，RCL电桥900通过检测得到高频压降U～、高频电流I～、频率f～，根据L=U～/(ωI～)即可计算得出被测平波电抗器L5的负载电感L。所有测试信号检测和计算均在RCL电桥测试仪900内部自行完成。
优选地，为了使RCL电桥测试仪900的高频载波更加顺利的加至被测平波电抗器L5上，第一隔直电容C2与第二隔直电容C3通常选取大于或等于4700μF的大电容。为了阻止高频载波加至被测平波电抗器L5而不流入电网端，通常取第一限流电感L3与第二限流电感L4的电感量大于或等于被测平波电抗器L5的电感量100倍。为了更加利于测试，RCL电桥测试仪900输出的高频载波通常选取大于或等于1KHz。
进一步，为了尽量降低或消除连接线路的影响，RCL电桥测试仪900清零后，被测平波电抗器L5先不连接供电回路，即第一开关K1、第二开关K2以及第三开K3均断开。
本发明还提供了一种基于上述任一项所述的平波电抗器感量的测试系统的测试方法，包括以下步骤：
S1、打开RCL电桥测试仪，断开第一开关以及第二开关并闭合第三开关，将所述RCL电桥测试仪清零；
S2、保持所述第一开关、所述第二开关断开，并将所述第三开关断开，获取所述RCL电桥测试仪上测得的被测平波电抗器的第一空载电感值LO1；
S3、闭合所述第一开关、所述第二开关，所述第三开关保持断开，并将所述调压器与电网断开，然后获取所述RCL电桥测试仪上测得的第二空载电感值LO2；
S4、根据所述第一空载电感值LO1以及所述第一空载电感值LO2计算得到电感变化率Y，其中Y=(LO2-LO1)/LO1；
S5、调整调压器的输入端的电压使所述被测平波电抗器的上流过的电流为该被测平波电抗器的额定电流，获取此时所述RCL电桥测得的负载电感值L1；
S6、根据所述电感变化率Y修正所述负载电感值L1以得到最终的实际电感值L，其中L=L1*(1-Y)。
优选地，为了使RCL电桥测试仪900的高频载波更加顺利的加至被测平波电抗器L5上，第一隔直电容C2与第二隔直电容C3通常选取大于或等于4700μF的大电容。为了阻止高频载波加至被测平波电抗器L5而不流入电网端，通常取第一限流电感L3与第二限流电感L4的电感量大于或等于被测平波电抗器L5的电感量100倍。为了更加利于测试，RCL电桥测试仪900输出的高频载波通常选取大于或等于1KHz。
进一步，为了尽量降低或消除连接线路的影响，RCL电桥测试仪900清零后，被测平波电抗器L5先不连接供电回路，即第一开关K1、第二开关K2以及第三开关K3均断开。
应当说明的是，本发明的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种平波电抗器感量的测试系统，其特征在于，包括用于电压调节的调压器、隔离降压变压器、用于将交流电变为直流电的整流桥、第一滤波电感、第二滤波电感、第一限流电感、第二限流电感、用于连接被测平波电抗器的连接端口、第一开关、第二开关、第三开关、第一隔直电容、第二隔直电容以及RCL电桥测试仪；
所述调压器的输入端与电网连接，所述调压器的输出端与所述隔离降压变压器的输入端连接，所述隔离降压变压器的输出端与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的正输出端、所述第一滤波电感、第一限流电感、所述第一开关、所述第一隔离电容以及所述RCL电桥测试仪的一端依次连接，所述整流桥的负输出端、所述第二滤波电感、所述第二限流电感、所述第二开关、所述第二隔离电容以及所述RCL电桥测试仪的另一端依次连接；所述连接端口的两端分别与所述第一开关和所述第一隔离电容的公共结点以及所述第二开关和所述第二隔离电容的公共结点连接，所述第三开关的两端分别与所述第一开关和所述第一隔离电容的公共结点以及所述第二开关和所述第二隔离电容的公共结点连接。
2.根据权利要求1所述的平波电抗器感量的测试系统，其特征在于，还包括滤波电容，所述滤波电容的两端分别与所述第一滤波电感和所述第一限流电感的公共结点以及所述第二滤波电感和所述第二限流电感的公共结点连接。
3.根据权利要求1或2所述的平波电抗器感量的测试系统，其特征在于，所述调压器为碳刷式调压器。
4.根据权利要求3所述的平波电抗器感量的测试系统，其特征在于，所述调压器为感应式调压器。
5.根据权利要求1所述的平波电抗器感量的测试系统，其特征在于，所述第一隔直电容与所述第二隔直电容的电容值大于或等于4700μF。
6.根据权利要求1所述的平波电抗器感量的测试系统，其特征在于，所述第一限流电感与所述第二限流电感的电感量均大于或等于所述被测平波电抗器的电感量100倍。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的平波电抗器感量的测试系统的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、打开RCL电桥测试仪，断开第一开关以及第二开关并闭合第三开关，将所述RCL电桥测试仪清零。
8.S2、保持所述第一开关、所述第二开关断开，并将所述第三开关断开，获取所述RCL电桥测试仪上测得的被测平波电抗器的第一空载电感值LO1；
S3、闭合所述第一开关、所述第二开关，所述第三开关保持断开，并将所述调压器与电网断开，然后获取所述RCL电桥测试仪上测得的第二空载电感值LO2；
S4、根据所述第一空载电感值LO1以及所述第一空载电感值LO2计算得到电感变化率Y，其中Y=(LO2-LO1)/LO1；
S5、调整调压器的输入端的电压使所述被测平波电抗器的上流过的电流为该被测平波电抗器的额定电流，获取此时所述RCL电桥测得的负载电感值L1；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |