CN201594462U - 一种调压器 - Google Patents
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Abstract
一种调压器，包括电源输入端和电源输出端，还包括线圈、滑动触头、采样电路、PLC控制电路、驱动器和电机，线圈设置于电源输入端和电源输出端之间，滑动触头与线圈接触，采样电路的输入端与电源输出端连接，采样电路的输出端与PLC控制电路的输入端连接，PLC控制电路的输出端与驱动器的输入端连接，驱动器的输出端与电机的输入端连接，电机与滑动触头连接。采样电路包括信号采集单元和变送器，PLC控制电路包括A/D转换电路、基准信号设置电路、比较器、控制器和D/A转换电路。该调压器通过闭环控制方式，能够实时根据输出端的信号调节滑动触头的位置进而调节输出端的信号，不仅能够自动控制调节，而且控制精确。
Description
技术领域
本实用新型涉及调压器技术领域，特别涉及一种接触式调压器。
背景技术
交流调压器广泛应用于生产科研方面，其种类也多种多样。现有技术中，接触式调压器，如附图4所示，通常是通过升/降按钮驱动交流电机带动传动机构改变环型线圈的匝比来线性调节电压，其工作原理类似滑动电阻。但这些调压器在使用时对负载的变化不能形成一个闭环控制。不能根据输出电压的实时变化及时调节环形线圈的匝比。在很多场合，使用时都需要有人值守，不仅造成大量人力物力的浪费，而且调压精度有限，存在调压精度不够的缺陷。
因此，针对现有技术不足，提供一种具有闭环控制特点、控制精确的调压器甚为必要。
发明内容
本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种具有闭环控制特点、控制精确的调压器。
本实用新型的目的通过以下技术措施实现：
一种调压器，包括电源输入端和电源输出端，还包括线圈、滑动触头、采样电路、PLC控制电路、驱动器和电机，所述线圈设置于所述电源输入端和所述电源输出端之间，所述滑动触头与所述线圈接触，所述采样电路的输入端与所述电源输出端连接，所述采样电路的输出端与所述PLC控制电路的输入端连接，所述PLC控制电路的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述电机的输入端连接，所述电机与所述滑动触头连接。
优选的，上述采样电路包括信号采集单元和变送器，所述信号采集单元与所述电源输出端连接，所述信号采集单元的输出端与所述变送器的输入端连接，所述变送器的输出端与所述PLC控制电路的输入端连接。
优选的，上述信号采集单元为电流传感器。
优选的，上述PLC控制电路包括A/D转换电路、基准信号设置电路、比较器、控制器和D/A转换电路，所述比较器设置有第一输入端和第二输入端，所述A/D转换电路的输入端与所述变送器的输出端连接，所述A/D转换电路的输出端与所述比较器的第一输入端连接，所述基准信号的输出端与所述比较器的第二输入端连接，所述比较器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述D/A转换电路的输入端连接，所述D/A转换电路的输出端与所述驱动器的输入端连接。
更优选的，上述PLC控制电路的所述控制器设置为PID控制器。
更优选的，上述电机为步进电机。
另一优选的，上述调压器还包括升流器T2，所述升流器T2设置有第一输入端T21、第二输入端T22、第一输出端T23和第二输出端T24，所述第一输入端T21与所述滑动触头连接，所述第二输入端T22接低电位，所述第一输出端T23与所述电源输出端连接，所述第二输出端T24接低电位。
本实用新型提供的一种调压器，包括电源输入端和电源输出端，还包括线圈、滑动触头、采样电路、PLC控制电路、驱动器和电机，所述线圈设置于所述电源输入端和所述电源输出端之间，所述滑动触头与所述线圈接触，所述采样电路的输入端与所述电源输出端连接，所述采样电路的输出端与所述PLC控制电路的输入端连接，所述PLC控制电路的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述电机的输入端连接，所述电机与所述滑动触头连接。该调压器通过采样电路对电源输出端的进行采样，并将采样结果输入PLC控制电路，通过PLC控制电路处理后输出控制信号，通过驱动器驱动电机，调节滑动触头的位置，从而调节电源输出端的输出信号。通过该闭环控制方式，本实用新型提供的调压器能够实时根据输出端的信号调节滑动触头的位置进而调节输出端的信号，不仅能够自动控制调节，而且控制精确。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型一种调压器的示意图；
图2是本实用新型一种调压器的具体示意图；
图3是本实用新型一种调压器的另外一种示意图；
图4是现有技术中的一种调压器示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1
一种调压器，如图1、图2所示，包括电源输入端UIN和电源输出端UO，还包括线圈100、滑动触头200、采样电路500、PLC控制电路600、驱动器400和电机300，线圈100设置于电源输入端UIN和电源输出端UO之间，线圈100两端分别与源输入端UIN的端子A、N连接，滑动触头200与线圈100接触，滑动触头200与电源输出端UO的端子a连接。通过改变滑动触头200的位置调节线圈100的匝数从而调节电源输出端UO的输出信号。采样电路500的输入端与电源输出端UO连接，采样电路500的输出端与PLC控制电路600的输入端连接，PLC控制电路600的输出端与驱动器400的输入端连接，驱动器400的输出端与电机300的输入端连接，电机300与滑动触头200连接。该调压器通过采样电路500对电源输出端UO的输出电信号进行采样，并将采样结果输入PLC控制电路600，通过PLC控制电路600处理后输出控制信号，通过驱动器400驱动电机300，从而调节滑动触头200的位置，进而调节电源输出端UO的输出电压电流。整个采样、控制、调节过程形成了一个闭环控制，能够随时监测输出端的电压电流，并根据电源输出端UO的信号及时调节滑动触头200的位置进而调节电源输出端UO的电压电流，不仅能够自动控制调节，而且具有控制精确的特点。
其中，电机300采用的是步进电机，因为步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，因此，在该调压器中，采用步进电机控制使得控制更加简单。
采样电路500包括信号采集单元501和变送器502，信号采集单元501设置于电源输出端UO，信号采集单元501的输出端与变送器502的输入端连接，变送器502的输出端与PLC控制电路600的输入端连接。信号采集单元501用于感应电源输出端UO的被测参数，变送器502是将信号采集单元微弱的电流信号转化为4-20mA标准的模拟信号。
PLC控制电路600包括A/D转换电路601、基准信号设置电路602、比较器603、控制器604和D/A转换电路605，控制器604为PID控制器，比较器603设置有第一输入端6031和第二输入端6032，A/D转换电路601的输入端与变送器502的输出端连接，A/D转换电路601的输出端与比较器603的第一输入端6031连接，基准信号设置电路602的输出端与比较器603的第二输入端6032连接，比较器603的输出端与控制器604的输入端连接，控制器604的输出端与D/A转换电路605的输入端连接，D/A转换电路605的输出端与驱动器400的输入端连接。A/D转换电路601将变送器502输送的模拟信号转换为数字信号，所转换的数字信号作为输入信号输入至比较器603的第一输入端6031，比较器603的第二输入端6032与基准信号设置电路602的输出端连接，基准设置电路602由使用者根据具体使用环境设置，比较器603输出的信号输入控制器604，控制器604按PID控制运算，然后再通过D/A转换器605将数字信号转换为模拟信号，输出一组方波脉冲信号，以控制步进电机的速度和正反转，从而调节滑动触头200的位置。驱动器400用于将PLC控制电路600输出的脉冲信号放大以提高驱动能力。
本实用新型提供的一种调压器，其具体工作过程是：
电源输入端UIN对线圈100的输入端供电，使用者根据使用环境对基准信号设置电路602设置，此时，电源输出端UO输出电压电流，信号采集单元501感应电源输出端UO的被测参数，通过变送器502将该信号采集单元501传输的微弱的电流信号转化为4-20mA标准的模拟信号。A/D转换电路601将变送器502输送的模拟信号转换为数字信号，比较器603将该数字信号与基准信号设置电路602的输出端的基准信号进行比较，输出结果至控制器604，控制器604按PID控制运算，然后再通过D/A转换电路605将数字信号转换为模拟信号，并经驱动器400放大后，驱动并控制步进电机300的速度和正反转，从而调节滑动触头200的位置。驱动器400将PLC控制电路600的信号放大驱动步进电机300顺时针或逆时针转动升高或降低电源输出端UO电压，直到电流符合要求驱动信号才会消逝。
实施例2
本实用新型的另一种调压器，在实施例1的基础上增加了一个升流器T2，如图3所示。升流器T2用于将高电压小电流信号转换为低电压大电流信号，设置升流器T2是为了使电源输出端UO的输出信号放大以便采样电路500进行采样。升流器T2设置有第一输入端T21、第二输入端T22、第一输出端T23和第二输出端T24，第一输入端T21与滑动触头200连接，第二输入端T22接低电位，第一输出端T23与电源输出端UO连接，第二输出端T24接低电位。
下面以本实施例的调压器作母线测试为例介绍该调压器的具体使用过程。
母线的作用是汇集、分配和传送电能。由于母线在运行中，有巨大的电能通过，短路时，承受着很大的发热和电动力效应，因此，必须合理的选用母线材料、截面形状和截面积以符合安全经济运行的要求。由于母线的一些特性，在做恒流测试时，如果测试电压稍有波动，就会造成被测母线电流巨大波动，因此在母线测试时需要测试电压稳定，以保证被测母线的电流稳定。
首先，根据不同规格的母线，设置不同的母线测试电流，根据该母线测试电流对基准信号设置电路602进行设置；当电源输入端UIN对线圈100的输入端供电时，电源输出端UO便会输出电信号，电流传感器501感应电源输出端UO的输出电流，通过变送器502将该电流传感器501输出的微弱的电流信号转换为标准量程的电流信号，送给PLC控制电路600的A/D转换电路601的输入端；经A/D转换后得到与电流成比例的数字量，通过将其与电流设定值比较，并按PID控制运算，输出一组方波脉冲信号，驱动器400将PLC控制电路600的信号放大驱并动步进电机300顺时针或逆时针转动，以升高或降低电源输出端UO电压。步进电机300根据PLC控制电路600的输出信号来对输出电压作出相应的调整以达到反馈电流与基准电流一致的目的。
该调压器能够实时监测电源输出端UO的情况，并及时作出调整。如果调压器的输入电压有波动，由于调压器的线性关系调压器的输出电压和升流器T2的输入电压也会产生波动。升流器T2的输出端亦即电源输出端UO的电压电流也会跟着变化；电流传感器501的感应电流也会跟着变化，变送器502再将电流传感器501反馈的电流信号转化为标准模拟信号，经过PLC控制电路600的A/D转换电路601转化为数字信号与基准量比较，然后再进行内部PID运算，经D/A转换电路605将数字信号转换为模拟信号，并经驱动器400放大后，驱动并控制步进电机300的速度和正反转，从而调节滑动触头200的位置。驱动器400将PLC控制电路600的信号放大驱动步进电机300顺时针或逆时针转动升高或降低电源输出端UO电压，直到电流符合要求驱动信号才会消逝。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种调压器，包括电源输入端和电源输出端，其特征在于：还包括线圈、滑动触头、采样电路、PLC控制电路、驱动器和电机，所述线圈设置于所述电源输入端和所述电源输出端之间，所述滑动触头与所述线圈接触，所述采样电路的输入端与所述电源输出端连接，所述采样电路的输出端与所述PLC控制电路的输入端连接，所述PLC控制电路的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述电机的输入端连接，所述电机与所述滑动触头连接。
2.根据权利要求1所述的一种调压器，其特征在于：所述采样电路包括信号采集单元和变送器，所述信号采集单元与所述电源输出端连接，所述信号采集单元的输出端与所述变送器的输入端连接，所述变送器的输出端与所述PLC控制电路的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种调压器，其特征在于：所述信号采集单元为电流传感器。
4.据权利要求3所述的一种调压器，其特征在于：所述PLC控制电路包括A/D转换电路、基准信号设置电路、比较器、控制器和D/A转换电路，所述比较器设置有第一输入端和第二输入端，所述A/D转换电路的输入端与所述变送器的输出端连接，所述A/D转换电路的输出端与所述比较器的第一输入端连接，所述基准信号的输出端与所述比较器的第二输入端连接，所述比较器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述D/A转换电路的输入端连接，所述D/A转换电路的输出端与所述驱动器的输入端连接。
5.据权利要求4述的一种调压器，其特征在于：所述PLC控制电路的所述控制器设置为PID控制器。
6.据权利要求1或2或3或4所述的一种调压器，其特征在于：所述电机为步进电机。
7.根据权利要求6所述的一种调压器，其特征在于：所述调压器还包括升流器T2，所述升流器T2设置有第一输入端T21、第二输入端T22、第一输出端T23和第二输出端T24，所述第一输入端T21与所述滑动触头连接，所述第二输入端T22接低电位，所述第一输出端T23与所述电源输出端连接，所述第二输出端T24接低电位。
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|---|---|---|---|---|
| CN107145185A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-09-08 | 廖华勇 | 能自调节维持额定电压电流输出的电子元器件 |
| CN113238477A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-10 | 深圳供电局有限公司 | 调压控制方法、工控机、调压控制系统和存储介质 |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: GUANGDONG XIWU ELECTRIC CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: DONGGUAN XIWU ELECTRIC EQUIPMENT MANUFACTURING CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 523413 Guangdong city of Dongguan province river Liaobu Zhen Heng Keng Industrial Zone Wanrong Road 23 Guangdong Westinghouse Electric Co. Ltd. Patentee after: Guangdong Xiwu Electrical Equipment Co., Ltd. Address before: 523000 Guangdong city of Dongguan province Liaobu town Hengkeng Industrial Zone Wanrong Embankment Road 23 Dongguan Westinghouse Electric Equipment Manufacturing Co Ltd Patentee before: Dongguan City Xiwu Electrical Equipment Co., Ltd. |
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