[发明专利]一种用于断路器测试的恒流源装置

摘要

本发明提供了一种用于断路器测试的恒流源装置，包括电流发生器和在线前馈补偿控制器；电流发生器接交流电压源和断路器，其包括依序连接的整流桥电路、全桥逆变电路、LCR滤波电路和变压器；在线前馈补偿控制器接电流发生器，其包括电压互感器、电流互感器、阻抗在线识别及前馈补偿控制单元和PWM调制驱动单元；其中，阻抗在线识别及前馈补偿控制单元通过电压互感器接变压器的初级线圈，通过电流互感器接变压器的次级线圈，以及通过PWM调制驱动单元与全桥逆变电路中每一个MOS管的栅极均相连。实施本发明，无需设置电流引导波，不仅能够有效缩短校验时间及提高检测效率，而且能够确保测试电流精度。

主权项

1.一种用于断路器测试的恒流源装置，其特征在于，包括电流发生器和在线前馈补偿控制器；其中，所述电流发生器的一端外接交流电压源，另一端与断路器相连，其包括依序连接的整流桥电路、全桥逆变电路、LCR滤波电路和变压器；其中，所述整流桥电路外接所述交流电压源；所述变压器与所述断路器相连，其包括匝数比为n:1的初级线圈和次级线圈；所述在线前馈补偿控制器与所述电流发生器相连，其包括电压互感器、电流互感器、阻抗在线识别及前馈补偿控制单元和PWM调制驱动单元；其中，所述电压互感器的一端与所述变压器的初级线圈相连，另一端与所述阻抗在线识别及前馈补偿控制单元的第一输入端相连，用于采样所述变压器初级线圈侧电压；所述电流互感器的一端与所述变压器的次级线圈相连，另一端与所述阻抗在线识别及前馈补偿控制单元的第二输入端相连，用于采样所述变压器次级线圈侧电流；所述阻抗在线识别及前馈补偿控制单元的输出端与所述PWM调制驱动单元的输入端相连，用于对所述变压器的采样电压和采样电流进行分段识别，通过PI算法对所述分段识别的采样电压和采样电流进行计算并求解预设的数学模型，得到输出给所述PWM调制驱动单元的调制电压；所述PWM调制驱动单元的输出端与所述全桥逆变电路中每一个MOS管的栅极均相连，用于根据所述阻抗在线识别及前馈补偿控制单元输出的调制电压，确定对所述整流桥电路进入所述全桥逆变电路时电压调制的占空比并进行调制；所述阻抗在线识别及前馈补偿控制单元的预设数学模型为其中，U_i为输出给所述PWM调制驱动单元的调制电压；n为所述变压器的匝数比；R₁为所述LCR滤波电路中电阻值；C为所述LCR滤波电路中电容值；L₁为所述LCR滤波电路中电感值；ω为所述变压器的采样电压的相位；I^/_o为所述断路器的额定输出电流；R为所述断路器的等效电阻，L为所述断路器的等效电感；其中，i₁＝Δi₁；i₂＝Δi₂；[t₀,t₁]为所述变压器的采样电压和采样电流的第一段采样时间；[t₁,t₂]为所述变压器的采样电压和采样电流的第二段采样时间；u_o为所述断路器的电压变量，i_o为所述断路器的电流变量，Δi₁对应于t0时刻到t1时刻的电流增量，Δi₂对应于t1时刻到t2时刻的电流增量。