电力实训装置用的数字功率源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力教学培训技术领域，具体涉及一种电力实训装置用的数字功率源。
【背景技术】
[0002]随着我国电力行业的快速发展，技术的日新月异使得电力设备的更新换代越来越快，且技术含量越来越高，因此学员上岗前的相应电力设备的培训也更加受到重视，考核要求也更加严格，电力工作人员需要掌握的工作技能各种各样，如果采用实际电力设备进行培训，不但占用空间大、移动不方便，而且设故过程比较麻烦，因此需要集成化系统化的电力实训装置才能适应电力人员培训的需要。
[0003]功率源，是一种的电压、电流信号发生装置，该装置可独立调节电压、电流的幅值及两者的相位差。功率源是电力培训装置的一个重要组件，目前电力实训装置用的功率源都是模拟源和半数字源式功率源，体积大、电压电流输出精度低，而且制作成本高，不能适应电力实训装置集约化发展趋势【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种电力实训装置用的数字功率源，以解决现有技术存在的体积大、精度低和制作成本高的问题。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种电力实训装置用的数字功率源，主要由单板主处理CPU、电源系统、电压源功率驱动单元、电流源功率驱动单元和设故模块组成，电源系统分别与电压源功率驱动单元和电流源功率驱动单元相连，电压源功率驱动单元通过电压输出驱动单元与设故模块相连，电流源功率驱动单元通过电流输出驱动单元与设故模块相连，电源系统与电压源功率驱动单元之间设置电压源协处理器，电源系统与电流源功率驱动单元之间设置电流源协处理器，单板主处理CPU设置三相电压电流同步处理模块、功率板监控模块、反馈调整模块和外部通信模块。
[0007]上述单板主处理CPU的三相电压电流同步处理模块分别与电压源协处理器和电流源协处理器相连；功率板监控模块分别与电压源功率驱动单元和电流源功率驱动单元相连；反馈调整模块分别与电压输出驱动单元和电流输出驱动单元相连。
[0008]本实用新型的工作原理是:电源系统实现交流到直流转换，提供单板要求的各个直流电压，输入:AC220，输出:DC48V/DC15V/DC5，功率350W ;单板主处理CPU模块采用16位MCU处理器，调整三相电压、电流源的同步，和电压电流DSP处理单元通信，监控功率驱动单元运行状态并作相关处理，对后端反馈回来的的六路电压电流值进行采集处理，与外部进行通信互连，完成显示按键告警处理以及其它辅助功能；电压源协处理器采用专用DSP进行电压源PWM波形产生，稳定可靠；电压源功率驱动单元通过三相电压源功率驱动，高可靠性稳定性设计；电流源协处理器用专用DSP进行电流源PWM波形产生，稳定可靠；电流源功率驱动单元通过三相电流源功率驱动，高可靠性稳定性设计；电压输出驱动单元和电流输出驱动单元可隔离驱动输出；设故模块采用高可靠性继电器矩阵开关切换，实现各种故障配置输出。
[0009]本实用新型将电压源功率驱动单元和电流源功率驱动单元与设故模块连接，通过单板主处理CPU的反馈调整模块，可直接输出交流电压、交流电流、直流电压、直流电流，并可任意调整角度、改变频率，实现了电力实训装置功率源的集约化，具有结构紧凑、调节精度高和占用空间小的优点。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]图1是本实用新型数字功率源的电路连接示意图。
[0012]图中I单板主处理CPU、2电源系统、3电压源功率驱动单元、4电流源功率驱动单元、5电压源协处理器、6电流源协处理器、7电压输出驱动单元、8电流输出驱动单元、9设故模块、11三相电压电流同步处理模块、12功率板监控模块、13反馈调整模块、14外部通信模块。
【具体实施方式】
[0013]如图所示，一种电力实训装置用的数字功率源，主要由单板主处理CPU1、电源系统2、电压源功率驱动单元3、电流源功率驱动单元4和设故模块9组成，电源系统2分别与电压源功率驱动单元3和电流源功率驱动单元4相连，电压源功率驱动单元3通过电压输出驱动单元7与设故模块9相连，电流源功率驱动单元4通过电流输出驱动单元8与设故模块9相连，电源系统2与电压源功率驱动单元3之间设置电压源协处理器5，电源系统2与电流源功率驱动单元4之间设置电流源协处理器6，单板主处理CPUl设置三相电压电流同步处理模块11、功率板监控模块12、反馈调整模块13和外部通信模块14，三相电压电流同步处理模块11分别与电压源协处理器5和电流源协处理器6相连；功率板监控模块12分别与电压源功率驱动单元3和电流源功率驱动单元4相连；反馈调整模块13分别与电压输出驱动单元7和电流输出驱动单元8相连。
[0014]本实用新型的工作原理是:单板主处理CPU、电源系统、电压源功率驱动单元、电流源功率驱动单元、电压源协处理器、电流源协处理器、电压输出驱动单元、电流输出驱动单元和设故模块全部封装集成在一个标准的2U机箱，电源系统实现交流到直流转换，提供单板要求的各个直流电压，输入:AC220，输出:DC48V/DC15V/DC5，功率350W;单板主处理CPU模块采用16位MCU处理器，调整三相电压、电流源的同步，和电压电流DSP处理单元通信，监控功率驱动单元运行状态并作相关处理，对后端反馈回来的的六路电压电流值进行采集处理，与外部进行通信互连，完成显示按键告警处理以及其它辅助功能；电压源协处理器采用专用DSP进行电压源PWM波形产生，稳定可靠；电压源功率驱动单元通过三相电压源功率驱动，高可靠性稳定性设计；电流源协处理器用专用DSP进行电流源PWM波形产生，稳定可靠；电流源功率驱动单元通过三相电流源功率驱动，高可靠性稳定性设计；电压输出驱动单元和电流输出驱动单元可隔离驱动输出；设故模块采用高可靠性继电器矩阵开关切换，实现各种故障配置输出。
【主权项】
1.一种电力实训装置用的数字功率源，其特征是主要由单板主处理CPU、电源系统、电压源功率驱动单元、电流源功率驱动单元和设故模块组成，电源系统分别与电压源功率驱动单元和电流源功率驱动单元相连，电压源功率驱动单元通过电压输出驱动单元与设故模块相连，电流源功率驱动单元通过电流输出驱动单元与设故模块相连，电源系统与电压源功率驱动单元之间设置电压源协处理器，电源系统与电流源功率驱动单元之间设置电流源协处理器，单板主处理CPU设置三相电压电流同步处理模块、功率板监控模块、反馈调整模块和外部通信模块。
2.根据权利要求1所述的电力实训装置用的数字功率源，其特征是单板主处理CPU的三相电压电流同步处理模块分别与电压源协处理器和电流源协处理器相连；功率板监控模块分别与电压源功率驱动单元和电流源功率驱动单元相连；反馈调整模块分别与电压输出驱动单元和电流输出驱动单元相连。
【专利摘要】电力实训装置用的数字功率源，主要由单板主处理CPU、电源系统、电压源功率驱动单元、电流源功率驱动单元和设故模块组成，电源系统分别与电压源功率驱动单元和电流源功率驱动单元相连，电压源功率驱动单元通过电压输出驱动单元与设故模块相连，电流源功率驱动单元通过电流输出驱动单元与设故模块相连，电源系统与电压源功率驱动单元和电流源功率驱动单元之间分别设置电压源协处理器和电流源协处理器。本实用新型可直接输出交流电压、交流电流、直流电压、直流电流，并可任意调整角度、改变频率，实现了电力实训装置功率源的集约化，具有结构紧凑、调节精度高和占用空间小的优点。
【IPC分类】G09B23-18
【公开号】CN204537582
【申请号】CN201520223423
【发明人】王永刚, 李凤林, 唐鹏, 刘艳芹, 宋胜菏, 任宇春, 张东旺, 王顺阳, 刘建
【申请人】王永刚
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月10日