一种全工况测试负载箱的制作方法

本实用新型涉及负载箱领域，特别涉及一种全工况测试负载箱。

背景技术：

目前大多数的测试负载箱是三相平衡阻感负载箱，该负载箱的负载功率组合通过若干个，个档位之间相互并联且三相平衡。通过这种方式加载的负载箱，可以满足简单的功率负荷测试需求，但是无法同时满足单、三相负载测试，无法模拟实际过程中的短路情况，无法灵活调节三相不平衡度。

现有一种单、三相交流组合负载箱，其通过接触器矩阵能分别实现单相交流负载箱和三相交流负载箱的功能，并可实现在单相交流负载箱和三相交流负载箱之间切换。由于实现单相交流负载箱功能时的负载工作情况和实现三相交流负载箱功能时的负载工作情况不同，该负载箱内部的温湿度会不同，这样负载箱在单相交流负载箱和三相交流负载箱之间切换时，负载箱内的温度或湿度过高可能会影响负载箱的工作，例如，负载箱从三相交流负载箱切换至单相交流负载箱时，该负载箱内的温度可能会过高，从而影响负载箱的工作。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为软件工程师提供一种全工况测试负载箱，以便软件工程师对该测试负载箱中的控制模块编程，以使得负载箱在单相交流负载箱和三相交流负载箱之间切换时，能避免负载箱中的温度或湿度过高而影响负载箱工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种全工况测试负载箱，包括控制模块、电参数数据采集模块、三相接触器矩阵、三相rlc负载矩阵和三相rlc连续可调负载单元，所述电参数数据采集模块和三相rlc连续可调负载单元直接连接控制模块，每相rlc负载矩阵经一相接触器矩阵连接控制模块，还包括温湿度采集模块、散热模块和加热模块，所述温湿度采集模块、散热模块和加热模块分别连接控制模块。

优选地，还包括三相熔断器矩阵，每相rlc负载矩阵依次经一相接触器矩阵和一相熔断器矩阵连接plc控制模块。

优选地，每相rlc负载矩阵包括相互并联的二进制档位负载，每个档位负载包括一个电阻r、一个电感l和一个电容c。

优选地，每相接触器矩阵包括多个接触器，每个电阻r串联一个接触器，每个电感l串联一个接触器，每个电容c串联一个接触器。

优选地，每相熔断器矩阵包括多个熔断器，每个电阻r还串联一个熔断器，每个电感l还串联一个熔断器，每个电容c还串联一个熔断器。

优选地，所述三相rlc连续可调负载单元包括可调电阻器、可调电抗器和可调电容器。

优选地，所述加热模块包括加热器和加热风扇，所述加热器设在所述加热风扇的出风口。

优选地，所述散热模块包括abc三相风机控制模块。

优选地，所述控制模块是plc控制模块。

本实用新型所提供的全工况测试负载箱具有以下有益效果：在软件工程师对全工况测试负载中的控制模块进行编程后，由于负载箱设有温湿度采集模块、散热模块和加热模块，负载箱在单相交流负载箱和三相交流负载箱之间切换时，控制模块根据温湿度采集模块采集到的温湿度状况对负载箱内部的温湿度进行调节，从而避免负载箱中的温度或湿度过高而影响负载箱工作。

附图说明

图1是全工况测试负载箱的电路结构框图；

图2是全工况测试负载箱的部分电路原理图。

附图标记说明：1-电源输入部分；2-电参数数据采集模块；3-温湿度采集模块；4-人机交互模块；5-plc控制模块；6-a相接触器矩阵；7-a相rlc负载矩阵；8-a相rlc连续可调负载单元；9-b相接触器矩阵；10-b相rlc负载矩阵；11-b相rlc连续可调负载单元；12-c相接触器矩阵；13-c相rlc负载矩阵；14-c相rlc连续可调负载单元；15-abc三相风机控制模块；16-加热模块；17-a相熔断器矩阵；18-b相熔断器矩阵；19-c相熔断器矩阵。

具体实施方式

全工况测试负载箱的电路结构框图如图1所示，包括电源输入部分1、电参数数据采集模块2、温湿度采集模块3、人机交互模块4、plc控制模块5、a相接触器矩阵6、a相rlc负载矩阵7、a相rlc连续可调负载单元8、b相接触器矩阵9、b相rlc负载矩阵10、b相rlc连续可调负载单元11、c相接触器矩阵12、c相rlc负载矩阵13、c相rlc连续可调负载单元14、abc三相风机控制模块15和加热模块16。plc控制模块5分别连接电参数数据采集模块2、温湿度采集模块3、人机交互模块4、a相接触器矩阵6、a相rlc连续可调负载单元8、b相接触器矩阵9、b相rlc连续可调负载单元11、c相接触器矩阵12、c相rlc连续可调负载单元14、abc三相风机控制模块15和加热模块16，a相rlc负载矩阵7连接a相接触器矩阵6，b相rlc负载矩阵10连接b相接触器矩阵9，c相rlc负载矩阵13连接c相接触器矩阵12，电源输入部分1连接电参数数据采集模块2。

电源输入部分1通过电力电缆连接待测的单相交流电源或者三相交流电源。

电参数数据采集模块2既可以单独采集a相电或b相电或c相电的各项电参数数据，也可以采集三相电的各项电参数数据，电参数数据采集模块2把其采集到的电参数数据传至plc控制模块5。所述电参数数据包括电流、电压等相关电参数的最大值、最小值、峰峰值和有效值。电参数数据采集模块2的数据采集频率设为100khz，则数据采集周期仅为10us，这样使得数据更为真实。

温湿度采集模块3用于采集温湿度传感器矩阵传来的温湿度数据，所述温湿度传感器矩阵包括多个温湿度传感器，所述多个温湿度传感器分别安装在负载箱的各接口处作为温湿度检测元件，温湿度采集模块3实时监测整个负载箱的温湿度状况，并把所有温湿度数据传至plc控制模块5。

abc三相风机控制模块15主要用于对测试负载箱进行通风和散热，plc控制模块5根据温湿度采集模块3的温湿度情况来控制abc三相风机控制模块15启动，具体地，若温湿度采集模块2采集到温度过高，则plc控制模块5控制abc三相风机控制模块15启动对测试负载箱进行通风和散热，从而降低测试负载箱的温度。

加热模块16包括加热器和加热风扇，加热风扇的出风口对准测试负载箱，加热器设在加热风扇的出风口，plc控制模块5根据温湿度采集模块3的温湿度情况来控制加热模块启动，具体地，若温湿度采集模块2采集到湿度过高，则plc控制模块5控制加热器和加热风扇启动，则加热风扇吹出的风经过加热器后变成热风再吹进测试负载箱内，热风吹过会蒸发测试负载箱内的水分，从而降低测试负载箱的湿度。

如图2所示，a相接触器矩阵6包括多个接触器，a相rlc负载矩阵7由0.1、0.2、0.4、0.8、1.6…的二进制档位负载并联组合，每个档位负载包括一个电阻r、一个电感l和一个电容c，其中，每个电阻r、每个电感l和每个电容c各串联一个接触器。还设有a相熔断器矩阵17，a相熔断器矩阵17包括多个熔断器，每个电阻r、每个电感l和每个电容c各串联一个熔断器，以避免电路发生故障或异常时，电流不断升高导致电路中的器件被电流损坏。a相rlc连续可调负载单元8包括相互并联的可调电阻器、可调电抗器和可调电容器，通过所述的可调电阻器、可调电抗器和可调电容器，可不间断地连续调节对应的电阻r的电阻值、电感l的电感值和电容c的电容值。

a相接触器矩阵6、a相rlc负载矩阵7和a相rlc连续可调负载单元8三者匹配使用，若只有a相电输入测试负载箱中，则电参数数据采集模块2采集到a相电的电参数数据后传至plc控制模块5，plc控制模块5根据相关数据先控制a相接触器矩阵6和对应的a相rlc负载矩阵7初步调节出对应的功率数值，再通过a相rlc连续可调负载单元8实现精准调节。

b相接触器矩阵9包括多个接触器，b相rlc负载矩阵10由0.1、0.2、0.4、0.8、1.6…的二进制档位负载并联组合，每个档位负载包括一个电阻r、一个电感l和一个电容c，其中，每个电阻r、每个电感l和每个电容c各串联一个接触器。还设有b相熔断器矩阵，b相熔断器矩阵18包括多个熔断器，每个电阻r、每个电感l和每个电容c各串联一个熔断器，以避免电路发生故障或异常时，电流不断升高导致电路中的器件被电流损坏。b相rlc连续可调负载单元11包括相互并联的可调电阻器、可调电抗器和可调电容器，通过所述的可调电阻器、可调电抗器和可调电容器，可不间断地连续调节对应的电阻r的电阻值、电感l的电感值和电容c的电容值。

b相接触器矩阵9、b相rlc负载矩阵10和b相rlc连续可调负载单元11三者匹配使用，若只有b相电输入测试负载箱中，则电参数数据采集模块2采集到b相电的电参数数据后传至plc控制模块5，plc控制模块5根据相关数据先控制b相接触器矩阵9和对应的b相rlc负载矩阵10初步调节出对应的功率数值，再通过b相rlc连续可调负载单元11实现精准调节。

c相接触器矩阵12包括多个接触器，c相rlc负载矩阵13由0.1、0.2、0.4、0.8、1.6…的二进制档位负载并联组合，每个档位负载包括一个电阻r、一个电感l和一个电容c，其中，每个电阻r、每个电感l和每个电容c各串联一个接触器。还设有c相熔断器矩阵19，c相熔断器矩阵19包括多个熔断器，每个电阻r、每个电感l和每个电容c各串联一个熔断器，以避免电路发生故障或异常时，电流不断升高导致电路中的器件被电流损坏。c相rlc连续可调负载单元14包括相互并联的可调电阻器、可调电抗器和可调电容器，通过所述的可调电阻器、可调电抗器和可调电容器，可不间断地连续调节对应的电阻r的电阻值、电感l的电感值和电容c的电容值。

c相接触器矩阵12、c相rlc负载矩阵13和c相rlc连续可调负载单元14三者匹配使用，若只有c相电输入测试负载箱中，则电参数数据采集模块2采集到c相电的电参数数据后传至plc控制模块5，plc控制模块5根据相关数据先控制c相接触器矩阵12和对应的c相rlc负载矩阵13初步调节出对应的功率数值，再通过c相rlc连续可调负载单元14实现精准调节。

若有三相电输入测试负载箱，则电参数数据采集模块2采集到三相电的电参数数据后传至plc控制模块5，plc控制模块5根据相关数据先控制接触器矩阵6，9，12和对应的rlc负载矩阵7，10，13初步调节出对应的功率数值，再通过rlc连续可调负载单元8，11，14实现精准调节。

本实施例中，若接触器矩阵和rlc负载矩阵的需调节范围超出当前档位所能调节的范围，则plc控制模块5可切换rlc负载矩阵的档位，以避免接触器矩阵6，9，12和rlc负载矩阵7，10，13不能适当地进行调节。

使用者可通过人机交互模块4读取测试负载箱的各项参数和状态指示，还可以通过人机交互模块4实现操作指令的下达、变更等操作。其中，参数包括电参数数据采集模块的采集到的电参数数据，状态指示包括abc三相的档位、abc三相风机控制模块15、加热模块16等的工作状态。