CN102175947B - 多路均流型电容器耐久性试验仪 - Google Patents
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Abstract
多路均流型电容器耐久性试验仪，属于电子测试设备，具体涉及一种电容器耐久性试验仪。包括若干个变压器，所述各变压器的初级绕组串联连接，串联的初级绕组的首尾两端连接一个交流恒流电源，各变压器的次级主绕组的两端分别连接在一个接触器的常开触点的两端，各变压器的次级主绕组的中心点全部与同一个直流电源的正极连接，所述直流电源的负极分别并联电阻，所述电阻与变压器数量相等，每个电阻对应一个变压器，且所述各电阻的另一端相互分离，所述各变压器次级分别设置一个电压取样绕组。本发明可以连续工作，且如果有某个被试验电容失效时，不会影响其它电容继续试验，且加在每个被试验电容上的交流纹波电流误差很小。
Description
技术领域
本发明属于电子测试设备，具体涉及一种电容器耐久性试验仪。
背景技术
我国是世界上电解电容器第一生产大国。电解电容器在电路中的主要功能是滤波，就其物理意义就是反复地向电解电容器充电和放电。这种充放电的次数越多，对电解电容器的物理特性变化越大，例如它的容量会逐步减少，又会因为不断地充放电使电解电容器内部产生热量，这种热量的集聚会使电容器内部升温太高而最终使电容器内部的电解液汽化而会发生爆炸，因此这就产生了一个对电解电容器进行寿命试验的问题。由于电解电容器是一个有极性的元件，在电路中工作时，不允许有任何一瞬间电解电容器上的电压处于反向，因为这样会使电解电容器反向击穿，形成较大的反向电流，因而会使其内部发热而爆炸，正确的试验方法是模仿电解电容器在滤波电路中的作用，即在电解电容器上有一个正向的固定不变的直流电压，然后在这一直流电压上迭加一个交流电压，交流电压的幅度不能大于直流电压，或者说加在电解电容器上的直流电压不应低于迭加在电解电容器上的交流电压的幅值，这样才能充分保证电解电容器上所加的电压在任何一个瞬间都不会处于反向；其次由于电解电容器不仅工作在工频电压的电路中作为滤波，而且也经常使用在高频开关电源中进行滤波，因此在做寿命试验的过程中，所迭加交流电压的频率也是变化的，一般为50Hz—100KHz，具体的要看生产商所生产的电解电容器的规格型号而定。
现有的电容器耐久性试验仪包括一个工频变压器或高频变压器，变压器的初级绕组连接一个电压连续可调的交流恒压电源，变压器的次级主绕组的中心点连接一个直流电源的正极，直流电源的负极连接一个电阻，变压器次级还包括一个电压取样绕组；进行试验时，将被试验电容分成两组，一般共20只，每组10只，在变压器的次级主绕组的两端与上述电阻的另一端之间并联连接上述两组电容，每组电容的正极分别与次级主绕组的一端连接，所有电容的负极与上述电阻的另一端连接，然后打开交流恒压电源和直流电源，使电容反复充电和放电，电容寿命试验即可进行。
由于寿命试验是一个较长的过程，相关标准规定一般要连续工作三个月左右，同时又因为被试验的电容常常是一种未定型生产，处于设计状态的样品，这种样品有可能就是一种达不到寿命要求的样品，因此在寿命试验过程中，某一个或某几个电容的失效是难以避免的。失效的情况有两种：一种是某个电容击穿短路，另一种是某个电容失效而开路（即断路），无论那种情况的出现，都会使变压器的次级主绕组的两个端点之间的交流电压发生明显变化，此种变化经变压器次级的电压取样绕组检测到，试验仪会被迫停机，停止交流稳压电源和直流电源的工作，使电压降至0，并发出报警信号，由人工来检查并作相应处理，然后重新开机。因为寿命试验是日夜不停几个月连续工作的，一般是无人值守的。常常已经经过了若干小时，才由工作人员通过例行检查发现问题，这就打破了连续工作的要求，把连续工作变成了间断工作，违背了相关标准的要求，这是使用人员所不愿意的。
又因为被试验的电容是以每十只电容器为一组相并联的，由于每只电容的容量存在误差，国家标准规定这种误差可以在±20%以内，亦即它们的交流阻抗可存在±20%的误差，因此流过每只电容器上的交流电流亦存在±20%的误差。这也违背了相关标准的要求，这也是使用人员所不愿意的。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可以连续工作，且如果有某个被试验电容失效时，不会影响其它电容继续试验，且加在每个被试验电容上的交流纹波电流误差很小的电容器耐久性试验仪。
本发明的目的是这样实现的：多路均流型电容器耐久性试验仪，包括若干个变压器，所述各变压器的初级绕组串联连接，串联的初级绕组的首尾两端连接一个交流恒流电源，各变压器的次级主绕组的两端分别连接在一个接触器的常开触点的两端，各变压器的次级主绕组的中心点全部与同一个直流电源的正极连接，所述直流电源的负极分别并联电阻，所述电阻与变压器数量相等，每个电阻对应一个变压器，且所述各电阻的另一端相互分离，所述各变压器次级分别设置一个电压取样绕组。
本发明试验时，一般是20个电容，分成10组，每组两个，两个电容的正极分别接在各变压器次级主绕组的两端，两个电容的负极连在一起并和所述电阻的另一端相连，每组变压器都这样设置，共10个变压器，如图2所示。
将10个变压器各绕组、20只电容器正负极、10个接触器的10个触点及直流电源E、交流电源i有序接好，然后开启直流电源E，将E的输出电压值按要求调至合适的直流电压，该直流电压的正极沿变压器B1的次级主绕组的中心抽头N4分别经N3和N5而进入电容器C1、C2的正极，直流电源E的负极经电阻R1进入电容器C1、C2的负极，由于变压器B1的次级主绕组对直流电源E不显任何阻值，也即相当于一根短路线，同时由于C1、C2的直流漏电流极小，该电流在电阻R1上所形成的电压可以忽略不计，因此电解电容器C1、C2上的直流电压和电源E的输出电压近似相等。同理C3、C4直至C19、C20上的直流电压也和电源E的输出电压近似相等。
由于变压器B1的初级绕组的N1点和变压器B10的初级绕组的N2点接入一个可调的交流恒流源i,当调动i时，由于变压器B1～B10的初级绕组是互相串连的，i的值就会加至B1～B10的初级绕组上，并且电流值是相等的，这样在B1～B10的次级绕组的N3和N5之间就会分别感应出一个交流电流，这个交流电流就会分别流过电解电容器C1和C2，C3和C4，直至C19、C20，而分别和变压器B1，变压器B2，直至变压器B10次级绕组的N5、N3点形成交流回路。又因为变压器B1～B10的初次级绕组的匝数、物理结构等电气物理参数都是相同的，同时流过变压器B1～B10的初级绕组上的电流值又是完全相等的，根据变压器的等效原理，变压器B1～B10的次级绕组上流过的电流值也应是完全相等的，亦即流过电解电容器C1、C2上的交流电流和流过电解电容器C3、C4上的交流电流，直至流过C19、C20上的交流电流是完全相等的。调动直流电源E和交流电源i,使加至各个电解电容器上的直流电压和流过各个电解电容器上的交流电流达到设定值，设备即进入正常工作。
本发明的优点：
由于C1或C2的失效，试验仪会使接触器J1吸合，使触点接通，此外试验仪还会发出相应的指示灯指示，机内的智能化部件会纪录下发生故障的时间、电容器的代号等信息。试验仪无需停止工作，直至将整个试验进行完毕，这就克服了传统电路由于某只电容的失效，而使整个试验被迫中断的缺点。试验结束后，使用人员会查询到整个试验的全过程记录，这更加符合相关标准的要求，受到使用人员的欢迎。
附图说明
图1为本发明进行试验时的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，多路均流型电容器耐久性试验仪，包括10个变压器B1～B10，各变压器的初级绕组的两端头为N1和N2，各变压器的初级绕组串联连接，串联的初级绕组的首尾两端连接一个交流恒流电源i，各变压器的次级主绕组的两端N3和N5分别连接在接触器J1～J10的常开触点的两端，各变压器的次级主绕组的中心点N4全部与同一个直流电源E的正极连接，直流电源E的负极分别并联电阻R1～R10，电阻与变压器数量相等，均为10个，每个电阻对应一个变压器，且各电阻的另一端相互分离，各变压器次级分别设置一个电压取样绕组，其两个接头为N6和N7。图1为将20个待试验电容C1～C20接入本试验仪的结构示意图。
Claims (1)
1.多路均流型电容器耐久性试验仪，其特征在于：包括若干个变压器，所述各变压器的初级绕组串联连接，串联的初级绕组的首尾两端连接一个交流恒流电源，各变压器的次级主绕组的两端分别连接在一个接触器的常开触点的两端，每个变压器对应一个电阻，各变压器的次级主绕组两端分别连接两个被测电容器的正极，两个被测电容器的负极连接在一起并和所述电阻的一端连接，所述电阻的另一端与一个直流电源的负极连接，所述直流电源的正极分别与各变压器的次级主绕组的中心点相连接，所述各变压器次级分别设置一个电压取样绕组；各变压器的初、次级绕组的匝数和物理结构都是相同的。
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