专利名称：远程终端直流电压的反馈补偿器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及远程终端直流电压反馈技术，具体地说是一种远程终端直流电压的反馈补偿器。
背景技术：
在现有的应用于各种电气设备的大功率直流电源或应用于仪器仪表的小功率直流电源中，普遍采用的是电源输出端直接稳定技术。这种技术对于用电设备距离电源设备输出端很近或电流变化很小的情况是适用的。但在用电设备距离电源设备输出端较远(如＞1000米)、电流变化十分剧烈的场合下，由于输送导线电阻的影响，用电设备上的电压会变得十分不稳定，经常造成计算机复位、传感器数据跳变、电机达不到设计输出功率等问题，严重时，用电设备则无法正常工作。
在有缆遥控水下机器人(ROV)中，连接水面控制设备和水下载体的脐带电缆是水上输往水下的能源通道，也是信息通信通道。当ROV在水下运动时，由于脐带电缆所产生的阻力很大，严重地限制了ROV的航速。若海流较大时，由于脐带电缆的影响，ROV在水下将变得寸步难行。为此，人们通常用减小线径的方法来降低脐带电缆对ROV航速的影响。但是，减小线径就增大了导线电阻。由于ROV的推进系统、作业系统、照明系统用电电流很大，电流变化剧烈，因此脐带电缆终端输出电压的不稳定度可达到30～40％，严重时，由于电压波动太大的影响，水下控制设备无法正常工作。
同样道理，对于远程控制设备、远控应急系统等装置，随着用电设备电流的突变，终端输出电压变得十分不稳定，严重时，远程控制设备、远控应急系统将无法正常工作。
为了克服上述的不足，本实用新型提出一种能稳定终端输出电压的远程终端直流电压的反馈补偿器。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是利用辅助线分别从中间站通过电阻和终端输出端两处引出双重反馈，以达到稳定终端输出电压之目的；具体是由第一～第二电阻组成反馈电路，安装在电源设备、中间站和终端设备之间，其连接为第一电阻的一端连接在来自电源设备a点的一次电缆与来自终端设备的二次电缆之间的节点上，该节点同时与中间站e点相连接，第一电阻的另一端通过反馈用辅助线分别连接在终端设备的i点、电源设备的c点、并与中间站g点相连接；第二电阻的一端连接在来自电源设备b点的一次电缆与来自终端设备的二次电缆之间的节点上，该节点同时与中间站f点相连接，第二电阻的另一端通过反馈用辅助线分别连接在终端设备的j点、电源设备的d点、并与中间站h点相连接。
所述从中间站通过第一～第二电阻引出的负反馈，主要用来稳定负载电流在一次电缆上引起的电压波动；所述从终端输出引出的负反馈，主要用来稳定负载电流在二次电缆上引起的电压波动。所述一次电缆是二组动力电缆(本实施例每组由三根电缆组成)，动力电缆的选择可以根据负载电流和传输距离、耐压来确定；所述二次电缆由二根动力电缆组成，该动力电缆的选择也要根据实际负载电流和传输距离、耐压来确定；所述辅助线是二根检测线，其上基本没有电流流过，因此可以选择较细的耐压导线，不影响一次电缆、二次电缆的设计和选择。辅助线既可以与一次电缆、二次电缆缠绕在一起，也可以单独设置。
所述电源设备泛指经过隔离且有反馈调节功能的可控硅直流电源，该类电源有市售也可自行研制(电源设备不在本实用新型涉及范围内)；所述中间站是一次电缆和二次电缆的连接点，可以采用电子接线排或者接线柱，若条件允许，也可以直接连接。在高山或陆地上应用时，中间站可以放置在防水、防潮湿的金属、硬塑料或橡胶制作的箱(盒)内。在水下应用时，中间站必须放置在密封压力舱或充油橡胶筒内。中间站的e、f、g、h点和第一～第二电阻R1、R2必须与外壳绝缘；所述终端输出，指经过一次电缆和二次电缆的输送后，提供给ROV、远程控制设备、远控应急系统等用电设备的直流电源。在高山或陆地上应用时，终端输出可以放置在防雨、防潮湿的金属、硬塑料或橡胶制作的箱(盒)内。在水下应用时，终端输出必须采用密封压力舱或者橡胶密封插头方式，终端输出的i、j点必须与外壳绝缘。
本实用新型具有如下优点1.结构简单。本实用新型分别从中间站和终端输出引回双重反馈，使用最少元部件(仅使用二根辅助线和二只电阻)来调整直流电源设备的输出，分段补偿一次电缆、二次电缆的电压降损失，解决了终端输出电压的稳定问题。若利用一次电缆和二次电缆内的余线，则仅仅使用二只电阻就可达到稳定终端输出电压的目的。电阻的取值可根据一次电缆和二次电缆的线径和长度方便地调整，以达到最佳稳定效果。
2.实用性强。本实用新型采用双重电压负反馈补偿结构，在远距离输送直流电压且在负载电流剧烈变化的情况下(如终端输出电流在0～20安培剧烈变化时)，可以通过引入双重反馈来分段补偿线路压降损失，保持终端输出电压稳定。上电时，输出电压无超调，关机时，输出电压无冲击，可靠性高。
3.效果明显。本实用新型所采用的双重电压负反馈补偿结构，可保持终端输出电压的不稳定度＜1％。若在ROV的总体设计上采用这种集中供电的方案，可以减小ROV脐带电缆的外径，降低脐带电缆在水下的活动阻力，增大ROV在水下活动的机动性和抗海流能力。
4.节省材料。本实用新型可以优化ROV系统和远控、远动系统的总体设计，应用本实用新型所提供的方法，可以减小线径、节省大量铜线。
5.应用范围广。本实用新型既可以应用在高山、陆地的远程控制设备、远控应急系统上，也可以应用在各种水下工作机和ROV上，还可以拓宽应用到距中央控制室较远、较危险的通信与控制设备上。
图1为本实用新型的电路原理图。
图2为本实用新型的电路简图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型利用辅助线分别从中间站通过电阻和终端输出端两处引出双重反馈，以稳定终端输出电压；由第一～第二电阻R1～R2组成反馈电路，安装在电源设备、中间站和终端设备之间，其连接为第一电阻R1的一端连接在来自电源设备a点的一次电缆1与来自终端设备的二次电缆3之间的节点上，该节点同时与中间站e点相连接，第一电阻R1的另一端通过反馈用辅助线5分别连接在终端设备的i点、电源设备的c点、并与中间站g点相连接；第二电阻R2的一端连接在来自电源设备b点的一次电缆2与来自终端设备的二次电缆4之间的节点上，该节点同时与中间站f点相连接，第二电阻R2的另一端通过反馈用辅助线6分别连接在终端设备的j点、电源设备的d点、并与中间站h点相连接。
为了增加通流能力和减小电缆压降损失，本实施例一次电缆1、2分别采用的是三根电缆并联的方式。二次电缆3、4由于传输距离相对较近并受线径限制，分别采用的是单根电缆传输方式。辅助线5、6由于基本上不取电流，所以可以选择信号线。
取自中间站e、f点的反馈，主要是为了补偿一次电缆1、2的压降损失而引出的电压反馈，该两点分别通过第一～第二电阻R1、R2与辅助线5、6的g、h点相连接，g、h点再连接至电源设备的反馈输入端c、d，组成第一反馈通道。取自终端输出i、j点的反馈，主要是为补偿二次电缆3、4的压降损失而引出的电压反馈，该两点通过辅助线与中间站g、h点相连后接至电源设备的反馈输入端c、d，组成第二反馈通道。
辅助线5、6从终端输出的i、j点与中间站的g、h点相接后引至电源设备c、d点的反馈都是电压负反馈；一次电缆1、2的一端分别与电源设备的输出端a和地线b相连接；二次电缆3、4的一端分别与终端输出点i、j连接后再接至用电设备；电源设备的c、d端是其反馈调节的输入端。
中间站和终端输出是二个独立的装置，在高山和陆地上使用时，应注意防雨和防潮湿。在水下使用时，应采用密封舱和橡胶密封插头。
本实施例中，反馈用第一～第二电阻R1、R2可选择功率为1瓦的金属膜电阻。
权利要求1.一种远程终端直流电压的反馈补偿器，其特征在于安装在电源设备、中间站和终端设备之间，由第一～第二电阻(R1～R2)组成，其连接为第一电阻(R1)的一端接至电源设备的一组一次电缆与终端设备的一根二次电缆之间的节点上，该节点同时与中间站相连接，第一电阻(R1)的另一端通过一根反馈用辅助线分别接至终端设备、电源设备、并与中间站相连接；第二电阻(R2)的一端接至电源设备的另一组一次电缆与终端设备的另一根二次电缆之间的节点上，该节点同时与中间站相连接，第二电阻(R2)的另一端通过另一根反馈用辅助线分别接至终端设备、电源设备、并与中间站相连接。
专利摘要本实用新型公开一种远程终端直流电压的反馈补偿器。它安装在电源设备、中间站和终端设备之间，由第一～第二电阻组成，其第一电阻的一端连接在来自电源设备a点的一次电缆与来自终端设备的二次电缆之间的节点上，该节点同时与中间站e点相连接，第一电阻的另一端通过反馈用辅助线分别连接在终端设备的i点、电源设备的c点、并与中间站g点相连接；第二电阻的一端连接在来自电源设备b点的一次电缆与来自终端设备的二次电缆之间的节点上，该节点同时与中间站f点相连接，第二电阻的另一端通过反馈用辅助线分别连接在终端设备的j点、电源设备的d点、并与中间站h点相连接。它可始终保持输出电压稳定，实用性强、简单、可靠、应用范围广泛。
文档编号G05F1/46GK2609029SQ03212778
公开日2004年3月31日 申请日期2003年4月23日 优先权日2003年4月23日
发明者燕奎臣 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所