[实用新型]一种高压大功率多次谐波发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟实现电网、电子元器件等电力设备产生的高压大功率多次谐波发生装置。 

背景技术

理想的公用电网供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的其他设备产生干扰。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部回路并联谐振或串联谐振，使局部回路中的电容器，电抗器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。这样就需要一种可以产生各种谐波的试验仪器，来模拟电网或者电力电子元器件所产生的谐波对电网及用电设备的污染。 

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种高压大功率多次谐波发生装置，它是能产生多次谐波的试验仪器，通过模拟研究被测试试品在各种谐波的作用下的各个性能参数，使被测试品更好的运用到电力系统中去。利用对它的研究可以解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，研究电力系统日益增多、成分越来越复杂的谐波对CVT的计量、发热、保护整定等方面的影响。 

本实用新型的技术方案为：

本实用新型一种高压大功率基波叠加多谐波电源装置：包括DSP控制单元，信号发生器单元包括基波信号发生器、2次……至50次谐波发生器，分别与基波信号和各谐波信号对应的各幅度调整电路和电子开关电路，加法电路，功放电路，幅度反馈电路，键盘输入电路，谐波测量仪；DSP控制单元是整个电源装置的心脏控制各单元的有序动作，其输出端口分别直接与基波信号发生器，2次至50次谐波发生器，以及各幅度调整电路和电子开关电路相连接，控制各单元的有序动作；同时DSP控制单元的输出端口分别通过数据总线连接基波信号发生器和各谐波信号发生器输出模拟信号通过对应的幅度调整电路和电子开关电路连接到加法电路的输入端；加法电路的输出接口连接到功放电路；功放电路的一路输出通过反馈电路连接回DSP控制单元，功放电路的一路输出通过励磁变压器将波形加到试品上，所述谐波测量仪测量试品上的谐波分量；所述键盘输入电路的输出接口连接到DSP控制单元的一个输入端口。键盘输入电路把所需要的基波，各次谐波的幅度、频率等参数输入DSP控制单元，DSP控制单元通过数学运算，计算出所需要的各次谐波量，通过数据总线传送给信号发生器。信号发生器输出的模拟信号通过幅度调整电路对其各个波形进行幅度调整。调整过后的波形再通过电子开关电路来选择所需要的谐波，然后通过加法电路把基波和所需要的各次谐波进行叠加，叠加后的波形进行功率放大，通过励磁变压器加到试品上。谐波测量仪测量试品上的谐波分量，分析判断实时输出的谐波正常或超标，未达到要求的可通过反馈电路反馈给输入端的DSP控制单元重复上述过程，直至测出的谐波符合要求为止。

本实用新型可划分成如下单元 

第一单元：DSP控制单元主要是由抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等组成。它是以数字信号来处理大量信息的特殊处理器。

第二单元：2-50次谐波发生器是产生含有的频率为基波频率的整数倍的正弦波信号单元。（如基波频率为F=50Hz，2次谐波频率为F=100Hz，3次谐波频率为F=150Hz……以此类推50次谐波频率F=2500HZ ），信号发生器由晶振、DDS芯片及一些外围电路构成。 

第三单元：幅度调整电路是调整基波信号发生器和谐波信号发生器所产生波形的幅度大小，用以控制所需要波形的大小。 

第四单元：电子开关电路是用来选择所需要的谐波。 

第五单元：加法电路是把所需要的基波和所有谐波的叠加。 

第六单元：功放电路是用来放大叠加后波形的功率。 

第七单元：幅度反馈电路是对输出信号的跟踪并反馈给输入端的控制单元。 

第八单元：键盘输入电路主要是用来输入数据，从而实现人机交互。 

第九单元：谐波测量仪是对输出谐波实时测量，分析数据，判断正常或超标。 

本实用新型的有益效果为： 

优点如下：

1)简单明了，自由选择：基于一种高压功率基波叠加多谐波电源装置的组成，可以看出，有独立的基波和各次谐波信号发生装置，通过DSP控制其频率，幅度，可以对各路谐波单独调试。大大方便了技术员的现场操作，对初学者也简单明了。

2）技术效果