一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种实验装置，尤其涉及一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验 装置。
【背景技术】
[0002] 随着现代工业、医疗、军事等电力电子装备的发展，对电容器的耐压、体积、脉冲电 压斜率、频率特性、安全性及经济性等的要求起来越高。例如高压变频器，激光焊接、核磁 共振及电磁军事装备等的发展均对电容器的性能提出了更高的要求，如何提高电容器的性 能，才能达到客户的要求，特别是如何提高电容器的脉冲电压斜率能力，是电容器发展非常 重要的一个方向。
[0003] 怎样才能识别电容器脉冲电压斜率的能力呢？这就需要一种模拟过压、过流的实 验装置来鉴别电容器抗脉冲电压斜率变化的能力，这种实验装置在国内很少见，且现有的 实验装置稳定性非常差或者是只有脉冲电压指标，而无脉冲电压斜率指标。例如某仪表研 究所生产的SYS306电容器脉冲实验设备的电压指标为0~1500V连续可调，而无脉冲电压 斜率指标；另外某电子有限责任公司的dv/dt试验设备，其虽然有脉冲电压斜率指标，但是 由于其设计的先天缺陷性，该设备的稳定性非常差，其脉冲电压转换的关键部件试验1000 次后就需进行更换，新部件与使用几百次后再进行试验所得出的结果相差非常大。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型旨在提供一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，很好的解决了 上述问题，能够准确的测试电容器脉冲电压斜率的能力，从而满足电容器脉冲电压斜率实 验的需求；且装置结构简单，成本低，操作方便，实验和检测精度高，后期维护成本非常低。
[0005] 本实用新型采用的技术方案如下：
[0006] -种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，包括箱体、控制电路板、储能限流电 路板、直流稳压电源，所述箱体上设置有仪表放置平台、状态指示灯、参数仪表、摇摆测试机 构、操作按钮，所述控制电路板通过导线同时与状态指示灯、参数仪表、操作按钮和储能限 流电路板相连，所述储能限流电路板通过导线同时与直流稳压电源和摇摆测试机构连接。
[0007] 进一步地，所述仪表放置平台上设置有外接示波器接口。
[0008] 具体地说，所述摇摆测试机构包括测试夹具座旋转转轴，以及设置在该测试夹具 座旋转转轴上的测试夹具座；所述测试夹具座上设置有测试弹片与高压水银开关，所述测 试夹具座旋转转轴与一偏转轮连接，该偏转轮通过传送带连接有调速电机，该调速电机与 储能限流电路板连接。
[0009] 进一步地，所述直流稳压电源还连接有试验电压调整按钮。
[0010] 进一步地，所述摇摆测试机构外部设置有带观察窗的安全防护罩。
[0011] 进一步地，所述箱体外设置有箱门。
[0012] 进一步地，所述箱体下部设置有外接电源接口。
[0013] 相比现有技术，本实用新型的有益效果如下：
[0014] (1)本实用新型通过内置直流稳压电源，并通过摇摆机构带动高压水银开关倾斜 闭合，从而实现对试验电容器的脉冲充电及脉冲放电；同时，通过限流电阻将方波电压转化 为方波脉冲电压斜率实验，便可满足电容器电压斜率实验的需求。本实用新型对测试电容 进行电压斜率测试时线路内阻非常低，可重复性高，保证了每次测试结果的一致性。
[0015] (2)本实用新型的直流电压转化成方波脉冲电压效率高，一致性好，转换开关的接 触电阻非常低并可不经维护的长期使用。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的外部结构示意图；
[0017] 图2为本实用新型的内部结构示意图；
[0018] 图3为本实用新型中摇摆测试机构的结构示意图；
[0019] 图4为本实用新型中的测试电路原理图；
[0020] 图1-3中：1.仪表放置平台，2.状态指示灯，3.参数仪表，4.试验电压调整按钮， 5.带观察窗口的保护罩，6.摇摆测试机构，7.操作按钮，8.外接电源接口，9.箱体，10.箱 门，11.控制电路板，12.储能限流电路板，13.直流稳压电源，14.测试弹片，15.高压水银开 关，16.测试夹具座旋转转轴，17.测试夹具座，18.偏转轮，19.传送带，20.调速电机。
[0021] 图4中：Tl.调压器，T2.变压器，BR.高压桥堆，V.电压表，A.电流表，Cl.滤波电 容，Rl.充电限流电阻，R2.放电限流电阻，K.高压水银开关，Cx.测试电容，AQ.常开按钮 开关，AT.常闭按钮开关，KM.交流接触器，M.调速电机。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括 但不限于下列实施例。 实施例
[0023] 如图1~3所示，本实用新型提供了一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置， 包括箱体9、控制电路板11、储能限流电路板12、直流稳压电源13,箱体9上设置有仪表放 置平台1、状态指示灯2、参数仪表3、摇摆测试机构6、操作按钮7,控制电路板11通过导线 同时与状态指示灯2、参数仪表3、操作按钮7和储能限流电路板12相连，储能限流电路板 12通过导线同时与直流稳压电源13和摇摆测试机构6连接。仪表放置平台1上设置有外 接示波器接口。从而产生脉冲电压并施加在测试产品的两端，以达到实现电容电压斜率测 试的目的，最后通过仪表放置平台1上外接的示波器读取被测试电容的直流电压斜率。摇 摆测试机构6包括测试夹具座旋转转轴16,以及设置在该测试夹具座旋转转轴16上的测试 夹具座17 ;所述测试夹具座17上设置有测试弹片14与高压水银开关15,所述测试夹具座 旋转转轴16与一偏转轮18连接，该偏转轮18通过19传送带连接有调速电机20,该调速电 机20与储能限流电路板12连接。在调速电机20驱动下，偏转轮18可带动测试夹具座17 机器上的压水银开关15摆动。
[0024] 所述直流稳压电源13还连接有试验电压调整按钮4。
[0025] 所述摇摆测试机构6外部设置有带观察窗的安全防护罩5,在防护罩打开时自动 断开高压，不能启动设备，从而保证操作人员的安全。箱体9外还设置有箱门10。箱体9下 部还设置有外接电源接口 8，方便灵活的选择输入电源。
[0026] 本实用新型通过内置直流稳压电源，并通过摇摆机构带动高压水银开关倾斜闭 合，从而实现对试验电容器的脉冲充电及脉冲放电；同时，通过限流电阻将方波电压转化为 方波脉冲电压斜率实验，便可满足电容器电压斜率实验的需求。本实用新型对测试电容进 行电压斜率测试时线路内阻非常低，可重复性高，保证了每次测试结果的一致性。
[0027] 另外，本实用新型中，其直流电压转化成方波脉冲电压效率高，一致性好，转换开 关的接触电阻非常低并可不经维护的长期使用。
[0028] 如图4所示，本实用新型的测试电路原理为220V± 10%、50 ± 5Hz的输入市电，通过 导线与调压器Tl、变压器T2、高压桥堆BR、电压表V、电流表A、滤波电容CU充电限流电阻 Rl、放电限流电阻R2、高压水银开关K、测试电容Cx、常开按钮开关AQ、常闭按钮开关AT、交 流接触器KM、调速电机M相连，根据不同的情况与需要选择高压水银开关K的开关。
[0029] 测试时，打开电源开关，设定好测试电压及脉冲次数后，插上试验电容，关闭防护 罩，按"开始"按钮后开始进行测试，此时"运行"绿色指示灯亮，同时从观察窗可看到电容 及夹具一起摆动进行测试，脉冲次数从〇开始计数，当达到设定运行次数后，停止转运。
[0030] 按"复位"键，打开防护罩更换电容后，即可进行下一批电容测试。
[0031] 本装置产品实验脉冲电压斜率值既可用示波器测量，又可通过检测实验电容器充 放电电路的电阻计算出充、放电时的脉冲电压斜率值。实验电容器充电时脉冲电压斜率值 的计算公式如下：
[0032] a、实验电容器充电时任意瞬时脉冲电压斜率值
[0034] U :实验电容器充电电压，单位（Vdc)
[0035] C :实验电容器电容量，单位（μ F)
[0036] R :实验电容器充电电路串联电阻，单位（Ω)
[0037] t:实验电容器充电时间，单位Us)
[0038] e :自然对数的底数e ^ 2. 718281828
[0039] 脉冲电压斜率：电压变化速率，单位（V/ μ s)
[0040] b、实验电容器充电时瞬时最大脉冲电压斜率值
[0042] 注：（02)式中各符号意义同于（01)式。
[0043] c、实验电容器充电时平均脉冲电压斜率值
[0046] 注：（03)式中其余符号意义同于（01)式。
[0047] 上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制， 但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应 属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，其特征在于：包括箱体、控制电路板、 储能限流电路板、直流稳压电源，所述箱体上设置有仪表放置平台、状态指示灯、参数仪表、 摇摆测试机构、操作按钮，所述控制电路板通过导线同时与状态指示灯、参数仪表、操作按 钮和储能限流电路板相连，所述储能限流电路板通过导线同时与直流稳压电源和摇摆测试 机构连接；所述摇摆测试机构包括测试夹具座旋转转轴，以及设置在该测试夹具座旋转转 轴上的测试夹具座；所述测试夹具座上设置有测试弹片与高压水银开关，所述测试夹具座 旋转转轴与一偏转轮连接，该偏转轮通过传送带连接有调速电机，该调速电机与储能限流 电路板连接。2. 根据权利要求1所述的一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，其特征在于： 所述仪表放置平台上设置有外接示波器接口。3. 根据权利要求2所述的一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，其特征在于： 所述直流稳压电源还连接有试验电压调整按钮。4. 根据权利要求3所述的一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，其特征在于： 所述摇摆测试机构外部设置有带观察窗的安全防护罩。5. 根据权利要求4所述的一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，其特征在于： 所述箱体外设置有箱门。6. 根据权利要求5所述的一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，其特征在于： 所述箱体下部设置有外接电源接口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电容器用摇摆式脉冲电压斜率实验装置，包括箱体、控制电路板、储能限流电路板、直流稳压电源，所述箱体上设置有仪表放置平台、状态指示灯、参数仪表、摇摆测试机构、操作按钮，所述控制电路板通过导线同时与状态指示灯、参数仪表、操作按钮和储能限流电路板相连，所述储能限流电路板通过导线同时与直流稳压电源和摇摆测试机构连接。其能够准确的测试电容器脉冲电压斜率的能力，从而满足电容器脉冲电压斜率实验的需求；且装置结构简单，成本低，操作方便，实验和检测精度高，后期维护成本非常低。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204989353
【申请号】CN201520772355
【发明人】谢静, 游天胜, 李学权
【申请人】四川中星电子有限责任公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月30日