专利名称：直流测功机双向可逆变电源的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于直流测功机的双向可逆变电源设备，属于内燃机测试设备技术领域。
传统的内燃机直流测功机都配有可逆变交直流电动发电机组。当直流测功机对被测内燃机实施拖动时，由交流电动机带动直流发电机发电，直流电供给直流测功机使其对内燃机实施拖动，用来测试机械效率等项指标。当内燃机启动运转，进行功率转矩等项技术指标测试时，则内燃机带动直流测功机，直流测功机输出的直流电力驱动直流电动机，再带动交流发电机向电网供电，成为内燃机的有效负荷，一则便于测试调整，二则可不至于使内燃机白白耗能，可对局部电网的电能给予补偿。随着可控硅整流技术和器件的日益成熟，上述传统的可逆变交直流电动发电机组已被可控硅整流装置所代替。这种可控硅整流装置的基本构成是利用可控硅整流器直接向直流测功机供电，用来拖动内燃机，当内燃机反之拖动直流测功机时，直流测功机的输出端接一可调电阻器作为负荷，将电能耗散掉。这种方式的设备构成是比较简单的，使用时也是可行的，但其最大的问题是可调电阻器白白消耗电能，且调整时直流测功机的负载阻抗发生变化，影响内燃机的稳定运行，不具备自动调整的功能。已有技术的上述问题，给本实用新型的设计提出了明确的发明目的。
本实用新型的发明任务是提供一种可将直流测功机运转时发出的电能，反向逆变送回到电网中去，并且对直流测功机提供可自动调整的稳定工作负载的双向可逆变电源。
说明书附
图1是本实用新型的整体结构电原理方框图。
说明书附图2是本实用新型的电流互感器，可控硅整流器、直流测试仪表盘的电原理图。
说明书附图3是本实用新型的励磁电流换向开关电器控制图。
说明书附图4是本实用新型的同步电源变压器的电原理图。
说明书附图5是本实用新型的触发器电原理接线图。
说明书附图6是本实用新型的整流触发控制器、逆变触发控制器和触发器的电路图。
本实用新型的基本技术特征表现为使用一组公共的三相全波桥式可控硅整流器和触发器，在不变换主回路连接方式的情况下，利用两个触发控制器分别控制可控硅整流器的触发器，完成电网——直流测功机的整流和逆变的双向变换。另外，采用了电流和转速复合控制方式减少了双向逆变过程中的波动，还采用了改变励磁电流方向的办法使直流测功机输出极性适应双向逆变的要求。上述技术措施大大简化了本实用新型的结构，对其稳定可靠工作和产生良好的使用效果都起了决定性的作用。从而较好地完成了本实用新型的发明任务。
以下结合说明书附图，对本实用新型的基本构成做详细介绍。
直流测功机双向可逆变电源包括电流互感器1、可控硅整流器2、直流测试仪表盘3、同步电源变压器4、同轴测速电机9和触发器5，其特征在于有一个整流触发控制器6和一个逆变触发控制器7经转换开关K分别与触发器5相联接，构成触发控制回路，电流互感器1和同轴测速电机9的信号经整流和分压后，共同作为整流触发控制器6和逆变触发控制器7的自动控制信号源，另外还设有励磁电流换向开关8。
电流互感器为普通交流电流互感器。可控硅整流器为三相全波桥式可控硅整流器。直流测试仪表盘由跨接在电抗器和继电器触点组成的串联网络两端的两只电压表和接入主回路的电流表构成。同步电源变压器是由三个分别接入A、B、C三相线上的单体电源变压器组成。触发器由六个相同的锯齿波双脉冲电路GF1～6所组成。励磁电流换向开关由三只接触器搭接而成兼做并网控制用。同轴测速电机是一个与直流测功机主轴相连接的直流发电机。整流触发控制器是由两级运算放大电路联接级间直流限幅输出放大电路和一级直流输出放大电路所组成。逆变触发控制器由两级运算放大电路联接级间直流限幅输出放大电路、一级电流信号反相器和一级直流输出放大电路所组成。其具体搭接方式参见说明书附图6，鉴于其搭接和工作原理对所属领域的工程技术人员是熟知的，故不再一一叙述。这里只强调指出，上述触发控制器工作过程中对给定的一直流工作信号Ug和由电流互感器及同轴测速电机输入的信号UI、Un进行比较放大，从而最终自放大器输出端输出一个在一定范围内变化的直流信号，用来驱动触发器工作，对可控硅整流器实施控制，从而完成了双向逆变的工作任务。整流触发控制器和逆变触发控制器之间有一多刀双掷控制开关K相联接，拨动开关可使触发器输出不同的触发脉冲信号，控制可控硅整流器进入整流或逆变两种不同的工作状态。
本实用新型的工作过程是这样的整流时整流器触发控制器工作，给触发器输入控制信号，触发器在同步电源变压器和整流触发控制器两路信号的控制下向可控硅整流器输入触发脉冲信号，使其工作在整流状态。可控硅整流器输出的直流电经直流测试仪表盘输入到直流测功机作为拖动电源；逆变时逆变触发控制器工作，这时转换直流测功机励磁电流方向，由内燃机拖动直流测功机发直流电，由于改变了励磁电流的方向，所以直流测功机输出的电压极性与实施拖动时正相反，而使可控硅整流器在触发信号的控制下顺利地进行反向逆变，向电网输入电能。
本实用新型与已有技术相比具有很多优点，它不仅设备构成简单，成本低、无噪音，使用可靠，可以解决向电网逆变送电的问题，而且还具有自动调整的功能，可大大简化内燃机测试时的手动调整过程，给内燃机工作提供了比较稳定的工作负载。另外，它逆变波形较好，还可以防止可控硅整流器逆变时进入整流状态时所产生的短路现象。
以下借助说明书附图，对本实用新型的一个具体实施例子做如下说明本实施例中电流互感器为200∶5电流互感器；可控硅整流器为6只Kp-500A/800V可控硅整流元件构成的三相全波桥式可控硅整流器；直流测试仪表盘上的电压表为0～500V直流电压表，电流表为0～500A的直流电流表；同步电源变压器为三个电压比为220V/65V的交流电源变压器；触发器GF1～6是由晶体三极管BG1～BG5搭成的锯齿波双脉冲触发电路，BG1为3DD101C、BG2为3DG407、BG3为3CG8D、BG4为3DK4B、BG5为3CG8D；励磁电流换向开关中所用的接触器为CJ10系列交流接触器；同轴测速电机为110V小型永磁式直流发电机；整流触发控制器和逆变触发控制器中的运放电路IC1～IC5为集成电路BG305D，级间直流限幅输出放大电路由3DG12B、3CG8C搭成；整流触发控制器与逆变触发控制器之间采用了一个四刀双掷拨动开关来进行电路转接。
权利要求1.一种直流测功机双向可逆变电源包括电流互感器1、可控硅整流器2、直流测试仪表盘3、同步电源变压器4、同轴测速电机9和触发器5，其特征在于有一个整流触发控制器6和一个逆变触发控制器7经转换开关K分别与触发器5相联接，构成触发控制回路；电流互感器1和同轴测速电机9的信号经整流和分压后共同作为整流触发控制器6和逆变触发控制器7的自动控制信号源，另外还设有励磁电流换向开关8。
2.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是可控硅整流器为三相全波桥式可控硅整流器，由6只Kp-500A/800V可控硅整流元件构成。
3.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是直流测试仪表盘由跨接在电抗器和继电器触点组成的串联网络两端的两只电压表和接入主回路的电流表构成，电压表为0～500V直流电压表，电流表为0～500A的直流电流表。
4.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是同步电源变压器是由三个分别接入A、B、C三相线上的单体电源变压器组成，其电压比为220V/65V。
5.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是触发器由六个相同的锯齿波双脉冲电路GF1～6所组成，由晶体管BG1～BG5搭成，BG1为3DD101C、BG2为3DG407、BG3为3CG8D、BG4为3DK4B、BG5为3CG8D。
6.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是励磁电流换向开关由三只接触器搭接而成，所用的接触器为CJ10系列交流接触器。
7.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是同轴测速电机是一个与直流测功机主轴相连接的直流发电机，系110V小型永磁式直流发电机。
8.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是整流触发控制器是由两级运算放大电路联接级间直流限幅输出放大电路和一级直流输出放大电路所组成，运放集成电路为BG305D、级间直流限幅输出放大电路由3DG12B、3CG8C搭成。
9.按照权利要求1所述的直流测功机双向可逆变电源，其特征是逆变触发控制器由两级运算放大电路联接级间直流限幅输出放大电路、一级电流信号反相器和一级直流输出放大电路所组成，其中运放集成电路为BG305D、级间直流限幅输出放大电路由3DG12B、3CG8C搭成。
专利摘要本实用新型公开了一种直流测功机用的双向可逆变电源，是一种内燃机测试设备。采用了一组公共的可控硅整流器和触发器，由整流触发控制器和逆变触发控制器经一转换开关分别对其进行控制，解决了一组可控硅整流器完成双向电源逆变的技术问题。同时还设有电流和转速自动复合控制回路及直流测功机励磁电流换向开关，使其具备了使用可靠、操作简单、成本低无噪音等优点，可广泛用于对传统直流测功机组的改造。
文档编号H02M7/757GK2037894SQ8821993
公开日1989年5月17日 申请日期1988年9月7日 优先权日1988年9月7日
发明者龚正, 吕涛, 李广胜 申请人:山东省内燃机研究所