直流发电机测试负载系统论文和设计-郑飞

全文摘要

本实用新型涉及一种直流发电机测试负载系统，其解决了现有直流电机负载系统功能单一，指针式表读数误差大，操作复杂，负载散热能力差不能长时间运行的技术问题，其包括双路负载，每支路采用多个接触器分别控制小负载单独加载，每1支路受1组大接触器控制本支路总负载的加载和卸载，并且其中1支路中的恒定负载上利用1个接触器接至总负载控制接触器的前端，可以不用更改负载型式即可进行动态性能试验，且大功率的散热风扇可满足负载长时间运行；所有的控制按钮和数字显示表均设置与控制面板，实现操作可视一体化。其可用于航空地面设备技术领域。

主设计要求

1.一种直流发电机测试负载系统，包括车体，其特征是，所述车体设有控制面板、断路器、电源插排、第一开关电源模块、第二开关电源模块、直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2、直流接触器K10、直流接触器K11、直流接触器K12、直流接触器K20、第1路分流器、第2路分流器、第1路负载和第2路负载，所述控制面板连接有第1路数显电流表、第1路数显电压表、第2路数显电流表、第2路数显电压表、开关按钮S0、开关按钮S1、开关按钮S2、开关按钮S10、开关按钮S11、开关按钮S12和开关按钮S20，所述第1路负载由两个电阻负载片并联而成，所述第2路负载由两个电阻负载片并联而成；所述电源插排与断路器的输出端连接，所述第二开关电源的输入端与电源插排连接，第一开关电源的输入端与电源插排连接；第一开关电源的输出端分为3路分别通过电缆和端子排与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2的线包连接，开关按钮S0、开关按钮S1、开关按钮S2分别与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2的线包连接，直流接触器K10的线包、直流接触器K20的线包分别与电源插排连接，开关按钮S10、开关按钮S20分别与直流接触器K10、直流接触器K20的线包连接；第1路负载的一端作为负端，另一端分别接至直流接触器K1、直流接触器K2一端的触点，直流接触器K1、直流接触器K2另一端触点通过直流接触器K10与第1路分流器的一端连接，第1路分流器的另一端作为“+”端，直流接触器K10和第1路分流器之间的节点与直流接触器K0的一端连接，直流接触器K1和第1路负载中的第1个电阻负载片之间的节点与直流接触器K0的另一端连接，第1路数显电流表接至第1路分流器的两端，第1路数显电压表的2根引线分别接至第1路分流器的“+”端和第1路负载的负端；所述第二开关电源的输出端分为2路分别通过通讯电缆和端子排与直流接触器K11、直流接触器K12的线包连接，开关按钮S11、开关按钮S12分别与直流接触器K11、直流接触器K12的线包相连；第2路负载的一端作为“-”端，另一端分别接至直流接触器K11、直流接触器K12一端的触点，直流接触器K11、直流接触器K12的另一端触点接至第2路分流器的一端，第2路分流器的另一端作为“+”端，第2路数显电流表接至第2路分流器的两端，第2路数显电压表的2根引线分别接至第2路分流器的“+”端和第2路负载的“-”端；所述直流接触器K20连接于第2路分流器的“+”端和第1路负载的负端之间。

设计方案

所述电源插排与断路器的输出端连接，所述第二开关电源的输入端与电源插排连接，第一开关电源的输入端与电源插排连接；第一开关电源的输出端分为3路分别通过电缆和端子排与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2的线包连接，开关按钮S0、开关按钮S1、开关按钮S2分别与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2的线包连接，直流接触器K10的线包、直流接触器K20的线包分别与电源插排连接，开关按钮S10、开关按钮S20分别与直流接触器K10、直流接触器K20的线包连接；第1路负载的一端作为负端，另一端分别接至直流接触器K1、直流接触器K2一端的触点，直流接触器K1、直流接触器K2另一端触点通过直流接触器K10与第1路分流器的一端连接，第1路分流器的另一端作为“+”端，直流接触器K10和第1路分流器之间的节点与直流接触器K0的一端连接，直流接触器K1和第1路负载中的第1个电阻负载片之间的节点与直流接触器K0的另一端连接，第1路数显电流表接至第1路分流器的两端，第1路数显电压表的2根引线分别接至第1路分流器的“+”端和第1路负载的负端；

所述第二开关电源的输出端分为2路分别通过通讯电缆和端子排与直流接触器K11、直流接触器K12的线包连接，开关按钮S11、开关按钮S12分别与直流接触器K11、直流接触器K12的线包相连；第2路负载的一端作为“-”端，另一端分别接至直流接触器K11、直流接触器K12一端的触点，直流接触器K11、直流接触器K12的另一端触点接至第2路分流器的一端，第2路分流器的另一端作为“+”端，第2路数显电流表接至第2路分流器的两端，第2路数显电压表的2根引线分别接至第2路分流器的“+”端和第2路负载的“-”端；

所述直流接触器K20连接于第2路分流器的“+”端和第1路负载的负端之间。

2.根据权利要求1所述的直流发电机测试负载系统，其特征是，还包括轴流风扇、交流接触器K21和开关按钮S21，交流接触器K21的线包分别与电源插排连接，开关按钮S21与交流接触器K21的线包连接，轴流风扇与交流接触器K21连接。

3.根据权利要求2所述的直流发电机测试负载系统，其特征是，所述车体包括承重脚轮、车架、柜门、散热板和多个垫板，所述车架为钢制焊接结构，所述多个垫板为环氧布板材质左右对称分5层铺垫于车架中，所述散热板与车架连接，所述断路器安装于控制面板上；所述电源插排、第一开关电源模块、第二开关电源模块安装于垫板的第5层，所述直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2、直流接触器K11和直流接触器K12安装于垫板的第2-4层，所述直流接触器K10和直流接触器K20安装于两侧的车架的中间；第1路分流器和第2路分流器安装于垫板的第1层；第1路负载和第2路负载安装于车架的后侧上方，轴流风扇安装于车架的下部，轴流风扇位于第1路负载和第2路负载的下方，形成由下而上的风道。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及航空地面设备技术领域，具体而言，涉及一种用于机场地面电源的直流发电机测试负载系统。

背景技术

在航空地面设备技术领域，用于对飞机场用直流电机进行负载测试的直流负载系统，参考说明书附图的图1，能够满足额定电压28V时负载试验和串联70V的负载试验。但还存在如下不足：功能比较单一，只能进行28V或70V试验的一种，负载采用指针式表读数误差大，且按照GJB572A标准中的要求进行动态性能试验时，需要改接恒定负载，操作复杂；而且负载散热能力不足，不能长时间运行。

在飞机场用直流电机进行负载测试的直流负载系统，一般均沿用传统的直流电机负载系统，虽然其能够满足基本试验要求，但是还存在如下不足：功能比较单一，只能进行28V或70V试验的一种，负载采用指针式表读数误差大，且按照GJB572A标准中的要求进行动态性能试验时，需要手动改接恒定负载，操作复杂，耗时长；而且大多负载散热能力不足，不能长时间运行。

发明内容

本实用新型就是为了解决现有直流电机负载系统功能单一，指针式表读数误差大，操作复杂，负载散热能力差不能长时间运行的技术问题，提供一种操作简单，功能多样、操作可视化、读数数字化，维护和维修方便、降低成本，并可长时间运行测试的箱体式直流发电机测试负载系统。

本实用新型提供的直流发电机测试负载系统包括车体，车体设有控制面板、断路器、电源插排、第一开关电源模块、第二开关电源模块、直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2、直流接触器K10、直流接触器K11、直流接触器K12、直流接触器K20、第1路分流器、第2路分流器、第1路负载和第2路负载，控制面板连接有第1路数显电流表、第1路数显电压表、第2路数显电流表、第2路数显电压表、开关按钮S0、开关按钮S1、开关按钮S2、开关按钮S10、开关按钮S11、开关按钮S12和开关按钮S20，第1路负载由两个电阻负载片并联而成，第2路负载由两个电阻负载片并联而成；

电源插排与断路器的输出端连接，第二开关电源的输入端与电源插排连接，第一开关电源的输入端与电源插排连接；第一开关电源的输出端分为3路分别通过电缆和端子排与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2的线包连接，开关按钮S0、开关按钮S1、开关按钮S2分别与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2的线包连接，直流接触器K10的线包、直流接触器K20的线包分别与电源插排连接，开关按钮S10、开关按钮S20分别与直流接触器K10、直流接触器K20的线包连接；第1路负载的一端作为负端，另一端分别接至直流接触器K1、直流接触器K2一端的触点，直流接触器K1、直流接触器K2另一端触点通过直流接触器K10与第1路分流器的一端连接，第1路分流器的另一端作为“+”端，直流接触器K10和第1路分流器之间的节点与直流接触器K0的一端连接，直流接触器K1和第1路负载中的第1个电阻负载片之间的节点与直流接触器K0的另一端连接，第1路数显电流表接至第1路分流器的两端，第1路数显电压表的2根引线分别接至第1路分流器的“+”端和第1路负载的负端；

第二开关电源的输出端分为2路分别通过通讯电缆和端子排与直流接触器K11、直流接触器K12的线包连接，开关按钮S11、开关按钮S12分别与直流接触器K11、直流接触器K12的线包相连；第2路负载的一端作为“-”端，另一端分别接至直流接触器K11、直流接触器K12一端的触点，直流接触器K11、直流接触器K12的另一端触点接至第2路分流器的一端，第2路分流器的另一端作为“+”端，第2路数显电流表接至第2路分流器的两端，第2路数显电压表的2根引线分别接至第2路分流器的“+”端和第2路负载的“-”端；

直流接触器K20连接于第2路分流器的“+”端和第1路负载的负端之间。

优选地，还包括轴流风扇、交流接触器K21和开关按钮S21，交流接触器K21的线包分别与电源插排连接，开关按钮S21与交流接触器K21的线包连接，轴流风扇与交流接触器K21连接。

优选地，车体包括承重脚轮、车架、柜门、散热板和多个垫板，车架为钢制焊接结构，多个垫板为环氧布板材质左右对称分5层铺垫于车架中，散热板与车架连接，断路器安装于控制面板上；电源插排、第一开关电源模块、第二开关电源模块安装于垫板的第5层，直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2、直流接触器K11和直流接触器K12安装于垫板的第2-4层，直流接触器K10和直流接触器K20安装于两侧的车架的中间；第1路分流器和第2路分流器安装于垫板的第1层；第1路负载和第2路负载安装于车架的后侧上方，轴流风扇安装于车架的下部，轴流风扇位于第1路负载和第2路负载的下方，形成由下而上的风道。

本实用新型的有益效果是：

负载通过接触器的控制可以实现28V电压分别单独加载即1路加载，另外1路空载或加部分负载。也可实现28V电压2路同时加载，通过切换可实现负载串联70V加载，还可以实现先加部分恒定小负载，然后突加、突卸大负载的瞬态性能试验。本系统由于采用强迫通风负载可以长时间加载使用，且所有的读数和控制均通过控制面板的数字表和控制按钮实现，操作可视化强，读数准确。负载的风道加装大功率的散热风扇改善散热能力，以保证长时间运行。

本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是直流发电机测试负载系统的结构图；

图2是图1所示系统的内部结构示意图；

图3是图1所示系统的内部结构示意图；

图4是测试负载系统的电路原理图；

图5是直流发电机测试负载系统的两组负载与各个接触器以及电压表、电流表之间的电路原理图。

图中符号说明：

QF.断路器，1.电源插排，2.第一开关电源模块，3.第二开关电源模块，k0～k20代表直流接触器，k21代表交流接触器，S0～S21代表控制面板上的开关按钮。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、2、3所示，直流发电机测试负载系统包括车体1，开关电源单元2，加卸载模块3，负载模块4，控制面板5、通风散热模块6，车体1包括承重脚轮11、车架12、柜门13、垫板14和散热板15，承重脚轮11与车架1连接，柜门13与车架12连接。开关电源单元2包括断路器21、电源插排22、开关电源模块23、端子排24。加卸载模块3由若干组功率不同的分路直流接触器31、单路总直流接触器32和分流器33组成。负载模块4为电阻型负载模块，由电阻负载片41和导电铜42板组成。控制面板5上连接有两个电压表51、两个电流表52、两组带灯控制按钮53，左侧的一个电压表51、一个电流表52和多个带灯控制按钮53为一组，右侧的一个电压表51、一个电流表52和多个带灯控制按钮53组成另一组。通风散热模块6由2组轴流风扇61组成。带灯控制按钮53包括开关按钮S0、开关按钮S1、开关按钮S2、开关按钮S3、开关按钮S4、开关按钮S5、开关按钮S6、开关按钮S7、开关按钮S8、开关按钮S9、开关按钮S10、开关按钮S11、开关按钮S12、开关按钮S13、开关按钮S14、开关按钮S15、开关按钮S16、开关按钮S17、开关按钮S18、开关按钮S19、开关按钮S20、开关按钮S21。

车架12为钢制焊接结构，垫板14为环氧布板材质左右对称分5层铺垫于车架12中，车架12上有若干螺孔用于安装散热板15。断路器21安装于控制面板5上。电源插排22、开关电源模块23安装于车体的垫板14的第5层。分路直流接触器31安装于垫板14的第2-4层，单路总直流接触器32安装于两侧的车架12的中间。分流器33安装于垫板14的第1层。负载模块4安装于车架12的后侧上方，轴流风扇61安装于车架12的下部，轴流风扇61位于负载模块4的下方，形成由下而上的风道。

开关电源模块23包括第二开关电源模块231和第一开关电源模块232。

结合图4和5所示，单相220V市电与断路器21的输入端连接，断路器21的输出端与电源插排22连接，第二开关电源231的输入端与电源插排22连接，第一开关电源232的输入端与电源插排22连接。第一开关电源232的输出端分为10路分别通过通讯电缆和端子排242与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2、直流接触器K3、直流接触器K4、直流接触器K5、直流接触器K6、直流接触器K7、直流接触器K8、直流接触器K9的线包连接，开关按钮S0、开关按钮S1、开关按钮S2、开关按钮S3、开关按钮S4、开关按钮S5、开关按钮S6、开关按钮S7、开关按钮S8、开关按钮S9分别与直流接触器K0、直流接触器K1、直流接触器K2、直流接触器K3、直流接触器K4、直流接触器K5、直流接触器K6、直流接触器K7、直流接触器K8、直流接触器K9的线包连接。直流接触器K10的线包、直流接触器K20的线包、交流接触器K21的线包分别与电源插排22连接；直流接触器K10的控制触点接交流，动作触点接直流；直流接触器K20的控制触点接交流，动作触点接直流。开关按钮S10、开关按钮S20、开关按钮S21也分别与直流接触器K10、直流接触器K20、交流接触器K21的线包连接。9个电阻负载片通过铜板并联后，一端作为第1路负载的负端，另一端分别接至直流接触器K1～K9一端的触点，直流接触器K1～K9的另一端触点与直流接触器K10的一端连接，直流接触器K10的另一端接至第1路分流器的一端，第1路分流器的另一端作为“+”端，直流接触器K10和第1路分流器之间的节点与直流接触器K0的一端连接，直流接触器K1和第1个电阻负载片之间的节点与直流接触器K0的另一端连接，第1路数显电流表接至第1路分流器的两端，第1路数显电压表的2根引线分别接至第1路分流器的“+”端和第1路负载的负端，从而实现采集电流和电压信号。

第二开关电源231的输出端分为10路分别通过通讯电缆和端子排241与直流接触器K11、直流接触器K12、直流接触器K13、直流接触器K14、直流接触器K15、直流接触器K16、直流接触器K17、直流接触器K18、直流接触器K19的线包连接，开关按钮S11、开关按钮S12、开关按钮S13、开关按钮S14、开关按钮S15、开关按钮S16、开关按钮S17、开关按钮S18、开关按钮S19分别与直流接触器K11、直流接触器K12、直流接触器K13、直流接触器K14、直流接触器K15、直流接触器K16、直流接触器K17、直流接触器K18、直流接触器K19的线包相连。9个电阻负载片通过铜板并联形成第2路负载，一端作为“-”端，另一端分别接至接触器K11～K19一端的触点，接触器K11～K19的另一端触点接至第2路分流器的一端，第2路分流器的另一端作为“+”端，第2路数显电流表接至第2路分流器的两端，第2路数显电压表的2根引线分别接至第2路分流器的“+”端和第2路负载的“-”端，用以采集电流和电压信号。

轴流风扇与交流接触器K21连接。

利用各个开关按钮(S0～S21)来控制相应各个接触器的线包使接触器通断，从而控制相应负载的通断，负载串、并联的变换和轴流风扇的开关。

直流接触器K20连接于第2路分流器的“+”端和第1路负载的负端之间。

负载试验工作过程：

如图5所示，直流发电机的两路单独28VDC输出时，直流发电机的两路输出端分别接至第1路和第2路负载的正端、负端，直流接触器K20保持断开状态，当直流发电机发电正常后，先通过开关按钮S21启动轴流风扇，然后通过开关按钮S10将直流接触器K10接触器闭合，随后即可通过开关按钮S0～S9、S11～S19控制按所需要的负载分别加载，加载后电压信号通过数显电压表直接采集，电流信号通过分流器后被数显电流表采集。

瞬态试验工作过程：

如图5所示，直流发电机进行瞬态试验时，直流发电机的其中一路输出端分别接至第1路负载的正端、负端，直流接触器K20保持断开状态，当直流发电机发电正常后，先通过开关按钮S21启动轴流风扇，然后通过开关按钮S0将接触器K0闭合，接通固定负载，随后通过开关按钮S1～S9调节至所需要的负载量，即可通过开关按钮S10控制直流接触器K10闭合和关断来进行瞬态试验。

负载串、并联切换工作过程：

直流电机进行70V试验时，直流发电机的两路输出串联后形成的“+”极接至1路负载的正端，形成的“-”极接至2路负载的负端，接触器K20保持闭合状态，先通过开关按钮S21启动轴流风扇，然后通过开关按钮S0～S19调节所需要的负载量，当直流发电机发电正常后，调节直流发电机的输出电压至70V,即可通过开关按钮S10控制直流接触器K10闭合和关断来进行试验。

本负载系统为车体可移动式，自带通风散热系统，两组负载并列分布于车架之上，两组负载可并联使用也可串联使用，可加载试验用，也可做瞬态试验用。所有负载状态的切换均为接触器控制，控制按钮和数字显示仪表均安装于控制面板。本负载系统操作简便，方便移动，可视化程度高，用于直流发电机负载试验测试可以大大的提升工作效率。双直流电机28.5V，2×800A负载可分别或同时加至额定负载，可并联或串联进行负载和动态性能的测试，且负载可额定长时间持续运行。而且所有的控制按钮和数字显示表均设置与控制面板，实现操作可视一体化。

需要说明的是，由9个电阻负载片组成的第2路负载只是举例，实际可以用多个电阻负载片组成第2路负载，相应的就有多个直流接触接触器。同理，第1路负载由多个电阻负载片组成，相应的就有多个直流接触接触器。

以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。

设计图

直流发电机测试负载系统论文和设计

直流发电机测试负载系统论文和设计-郑飞

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢