专利名称：交流电子负载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关器件检测设备，尤其涉及一种电子负载装置。
背景技术：
一种应用在民用建筑电器测试所需的模拟电子负载。目前，关于该类 功能的设备行业比较多， 一般的一种可调模拟负载是用可调电阻器和可调 电感器或调压器串联手动调节，由于一般的负载要求负载的电流，功率因 数，电压只有一个坐标点，而手调负载需要有一位经验丰富的操作员调节， 新手操作不知如何配合，往往很难调到预定的参数值，搞不好很容易出现 打表现象，导致产品烧毁。
另外一种是算好电压、电流、功率因数所需的电阻量和电感量，根据 电阻量和电感量确定每一档的组合，但是一般的开关所需的负载的配合很 多，这样增加了设备的器件，增加了成本，该种设备适合于固定的几路负 载参数，但是器件参数固定，使用时间过器件产生漂移，所需的负载参数 往往也产生漂移从而也很难达到使用要求。
发明内容
本实用新型提供了 一种可自动调整负载、自动纠偏的交流电子负载装置。
一种交流电子负载装置，包括机架、机架内设有控制系统和与控制系
统相连的负载电路；
设有用于采集负载电路上的实际工作参数的变送器；所述的控制系统包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O扩展模块； 所述的负载电路为并联的若干电抗器和电阻器组成； 交流电子负载装置工作时，通过I/O扩展模块设置参数，PLC控制器根 据设置的参数开启相适应的负载电路，变送器采集负载电路上的实际工作 参数并传送至PLC控制器中与设置的参数相比较并进行调整，使负载电路 上的实际工作参数与设置的参数一致。
所述的负载电路中的所有的电抗器和电阻器通过各自的开关接入并 受控于PLC控制器。
所述的I/0扩展模块为嵌在机架上的触摸显示屏。 所述的机架中还设有风扇，用于内部的散热。 交流电子负载装置工作时，执行如下步骤
(1) 通过I/0扩展模块设置负载电路的参数；
(2) PLC控制器根据步骤(1)设置的参数通过控制若干电抗器和电 阻器的开关开启相适应的负载电路；
开启相适应的负载电路时可以开启任意组合的支路负载，以及开启任
意支路负载中任意组合的电抗器和电阻器；
(3 )变送器采集负载电路上的实际工作参数并传送至PLC控制器中； (4) PLC控制器将负载电路上的实际工作参数与步骤(1)设置的参
数进行比较并调整，使负载电路上的实际工作参数与步骤(1)设置的参
数保持一致。
步骤(4)中PLC控制器将负载电路上的实际工作参数与步骤(1) 设置的参数进行比较并调整的步骤如下
判断负载电路总电流，若不高于2.5A,刚开始设定的值往往电流超出， 功率因数偏小，这时需先调节电阻器，调节并列的电阻值大小即先调节负 载的电流，等负载电路总电流超出设定值5%后，调节电抗器，加电感量 (每一路电抗器串联的部分)，当实际功率因数下降到要求值(与设定值 的误差在±0.05内)后再调节电阻器减小电阻值，如此反复，慢慢逼近真值，最终达到负载电路总电流与设定电流的误差在5%内，并且实际功率 因数与设定值的误差在±0.05内即达到要求。
如果负载电路总电流高于2.5A,在超过2.5A的负载时，需先调节电 抗器(每一路电抗器串联的部分)，当实际功率因数下降后再调节电阻器， 调节并列的电阻值大小即先调节负载的电流，如此反复，慢慢逼近真值， 最终达到负载电路总电流与设定电流的误差在5%内，并且实际功率因数 与设定值的误差在± 0.05内即达到要求。
本实用新型用PLC控制器设定所需的电压、电流、功率因数等参数，
再计算所需调节的电阻量和电感量，按照计算出的电阻量和电感量对负载 电路中的电抗器和电阻器选择性的进行开启或关闭，得到负载电路所需的负载。
因国家标准对电压、电流、功率因数有一定的偏差要求，为此PLC 控制器能检测出来，针对这一偏差自动导调节电阻量和电感量。其纠偏原 理如下，首先归跟到底要实现的是电流和功率因数(电压事先调好的)， 而为实现这2个应变量需要调节的是电阻量和电感量。也就是说两个自变 量即电阻量R和电感量L自由组合实现任意的应变量即电流I和功率因数
cos①。
这样总电流1= 7 ; coso= 5
其中总阻抗Z-U/》V^2+(2;rfL)2
这样2个自变量R和L和2个应变量I和COS①构成了 2次函数， 所输出的值是由2个自变量所组成的一个区域图。
因为电阻和电感量都具有一定的误差，加上线路的电阻量，电抗器内 也具有一定的内阻，所以按照上述理论计算的值往往会超出所要求的数据 (I和COS①)。这就需要PLC再次计算，慢慢靠近真值。
本实用新型交流电子负载装置能在有限的抽头组合实现一定电流范 围内任意的电流、电压、功率因数的组合并自动纠偏。
图1为本实用新型交流电子负载装置中负载电路结构图； 图2为本实用新型交流电子负载装置工作流程图。
具体实施方式
参见图1,本实用新型交流电子负载装置，包括机架、机架内设有控 制系统和与控制系统相连的负载电路，设有用于采集负载电路上的实际工 作参数的变送器；所述的负载电路为并联的六条支路负载，其中每条支路 负载由若干个相互并联的电抗器和电阻器构成，每个电抗器和电阻器分别 独立的受控于控制系统；所述的控制系统包括PLC控制器和接入PLC控 制器的I/0扩展模块。
本实用新型交流电子负载装置并联的六路中每路采用的电抗器分为 并联的三组，每组又由多个电抗器串联。规j各如下
第一组2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16、 18 (mH)
第二组20、 40、 60、 80、 100、 120、 140、 160、 180 (mH)
第三组200、 400、 600、 800、 1000 (mH)
每一个电抗器均要求承受6A、 250V的电流，精度要求5%以内。
所述的1/0扩展模块为嵌在机架上的触摸显示屏，采用INVIEW的5.7 寸工业用触摸屏，通信只要和主机RS485端口连接即可实现1: 1通信， 通过PLC控制器内的一系列内部中间继电器，保持继电器，相应的地址 对应即可实现控制。
PLC控制器釆用LG公司的MASTER-K120S系列可编程控制器，该 交流带导航功能的电子负载装置的输出点有 一组内部触点1闭合、二组 内部触点2闭合、三组内部触点3闭合、四组内部触点4闭合、五组内部 触点5闭合、六组内部触点6闭合。1和2路组合启动、2和3路启动、4 和5路组合启动、5和6路组合启动。
参加图2，本实用新型交流电子负载装置使用时，插上电源，打开电子负载装置的电源开关，检查显示屏是否有显示；将被测的产品接线于负 载的输出端，对所需的电流、电压、功率因数进行设置、预计通断次数等 参数通过触摸控制屏进行设置；按启动按钮观察负载内部闭合情况下的工 作情况，启动导航系统，按照导航系统的有要求，如增大电流，减小电流， 增大电感量，减小电感量等提示操作万能转换开关，直至导航导航完毕， 关掉内部触电，可进行开关的测试。
具体操作过程为设置交流电子负载装置所需的参数，对测试电压、电 流、功率因数进行设置。如U-220V、 I=1A、 COSO=0.8，分别存放在PLC 控制器的数据存储器中。PLC控制器根据已知的U、 I、 COSO,算出总阻 抗Z-U/^220/b220Q 。这样算出电感的感抗Z^Z x sinO=220 x 0.6=132 Q ，根据Zl計算出所需的电感量I^Zi72丌f=132/314=0.42H=420mH。另一 方面PLC控制器能计算出虚拟的调节电流I^220/Zsind^220/176^.25A。 根据系统已计算需要调节的L和I1，推上交流电子负载装置的开关，变送器 釆集交流电子负载装置电流、电压、和功率因数存放在PLC控制器中，PLC 控制器根据设定参数和实测参数进行比较并不断调整，最终达到负载电路 总电流与设定电流的误差在5%内，并且实际功率因数与设定值的误差在 土0.05内。
权利要求1、一种交流电子负载装置，包括机架、机架内设有控制系统和与控制系统相连的负载电路，其特征在于设有用于采集负载电路上的实际工作参数的变送器；所述的控制系统包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O扩展模块；所述的负载电路由并联的若干电抗器和电阻器组成；通过I/O扩展模块设置参数，PLC控制器根据设置的参数开启相适应的负载电路，变送器采集负载电路上的实际工作参数并传送至PLC控制器中与设置的参数相比较并进行调整，使负载电路上的实际工作参数与设置的参数一致。
2、 如权利要求1所述的交流电子负载装置，其特征在于所述的负 载电路中，所有的电抗器和电阻器通过各自的开关接入并受控于PLC控 制器。
3、 如权利要求1所述的交流电子负载装置，其特征在于所述的I/0 扩展模块为嵌在机架上的触摸显示屏。
专利摘要本实用新型公开了一种交流电子负载装置，包括机架、机架内设有控制系统和与控制系统相连的负载电路，设有用于采集负载电路上的实际工作参数的变送器；所述的控制系统包括PLC控制器和接入PLC控制器的I/O扩展模块；所述的负载电路为并联的若干电抗器和电阻器组成；交流电子负载装置工作时，PLC控制器根据设置的参数开启相适应的负载电路，变送器采集负载电路上的实际工作参数并传送至PLC控制器中与设置的参数相比较并进行调整，使负载电路上的实际工作参数与设置的参数一致。本实用新型交流电子负载装置能在有限的抽头组合实现一定电流范围内任意的电流、电压、功率因数的组合并自动纠偏。
文档编号G01R31/00GK201247296SQ200820163408
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者裘永兴 申请人:杭州鸿雁电器有限公司;杭州鸿雁线缆有限公司