CN216210700U - 一种高可靠性大电流恒流源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高可靠性大电流恒流源，包括直流电动机、直流发电机、调节控制器、第一电源、第二电源，所述直流电动机与所述直流发电机连接，所述第一电源与所述直流电动机连接，所述第二电源与所述直流发电机连接，所述调节控制器的输入端与所述直流发电机的输出端连接。本实用新型利用直流电动机、直流发电机、调节控制器实现直流恒流源，相比于基于高频逆变电路实现的直流恒流源，可靠性足够高，整体结构较为简单，使用成本大大降低，而且不易对外部环境产生干扰，同时也不易被外部环境干扰，值得被推广使用。

Description

一种高可靠性大电流恒流源

技术领域

本实用新型涉及恒流源技术领域，具体涉及一种高可靠性大电流恒流源。

背景技术

恒流源、交流恒流源、直流恒流源、电流发生器、大电流发生器又叫电流源、稳流源，是一种宽频谱，高精度交流稳流电源，具有响应速度快，恒流精度高、能长期稳定工作，适合各种性质负载(阻性、感性、容性)等优点。主要用于检测热继电器、塑壳断路器、小型短路器及需要设定额定电流、动作电流、短路保护电流等生产场合。

现在常用的直流恒流源基于高频逆变电路实现，在使用过程中存在一定的不足，比如其中所采用的半导体器件可靠性不够高，整体电路结构复杂，使用成本比较高昂，而且易对外部环境产生干扰，同时也易被外部环境干扰，为此，提出一种高可靠性大电流恒流源。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有直流恒流源存在的器件可靠性不够高、整体电路结构复杂、使用成本比较高昂等问题，提供了一种高可靠性大电流恒流源。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本实用新型包括直流电动机、直流发电机、调节控制器、第一电源、第二电源，所述直流电动机与所述直流发电机连接，所述第一电源与所述直流电动机连接，所述第二电源与所述直流发电机连接，所述调节控制器的输入端与所述直流发电机的输出端连接，所述调节控制器的两个输出端分别与所述第一电源、第二电源连接，对所述直流发电机输出的电流值进行恒流控制。

作为优选的，所述第一电源、第二电源均为直流电源。

作为优选的，所述直流电动机为永磁式直流电动机。

作为优选的，所述调节控制器为PID控制器。

作为优选的，所述PID控制器采集所述直流发电机的输出电流信号(电流信号通过霍尔传感器采集)，与设定电流值比较，并对第二电源的输出电压与第一电源的输出参数进行调节，将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值。

作为优选的，当不等于设定电流值时，PID控制器过程分为两步，第一步首先对第二电源的输出电压进行调节，进而将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值，当第一步调节后无法达到设定电流值时，进行第二步调节，对第一电源的输出参数进行调节，直至将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值。

作为优选的，调节的第一电源的输出参数即调节占空比、频率。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：利用直流电动机、直流发电机、调节控制器实现直流恒流源，相比于基于高频逆变电路实现的直流恒流源，可靠性足够高，整体结构较为简单，使用成本大大降低，而且不易对外部环境产生干扰，同时也不易被外部环境干扰，值得被推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种高可靠性大电流恒流源，包括直流电动机、直流发电机、调节控制器、第一电源、第二电源，所述直流电动机的转子与所述直流发电机连接，用于带动直流发电机的转子转动，进而切割磁感线产生感应电动势，所述第一电源与所述直流电动机连接，用于为直流电动机供电，所述第二电源与所述直流发电机连接，用于产生直流发电机所需要的励磁电压，所述调节控制器的输入端与所述直流发电机的输出端连接，所述调节控制器的两个输出端分别与所述第一电源、第二电源连接，用于对所述直流发电机输出的电流进行恒流控制。

在本实施例中，所述第一电源、第二电源均为直流电源，所述直流电源主要包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分，其中电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui，整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压；再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1；稳压电路能够在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定。

在本实施例中，所述直流电动机为永磁式直流电动机。

在本实施例中，所述调节控制器为PID控制器，所述PID控制器采集所述直流发电机的输出电流信号(电流信号通过霍尔传感器采集)，与设定电流值比较，当不等于设定电流值时，PID控制器过程分为两步，第一步首先对第二电源的输出电压(即直流发电机的励磁电压)进行调节，进而将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值，当第一步调节后无法达到设定电流值时，进行第二步调节，对第一电源的输出参数进行调节，直至将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值。

在本实施例中，第一电源的输出参数主要指占空比(对应调压方式改变直流电动机的转速)、频率(对应变频方式改变直流电动机的转速)。

工作原理：在使用过程中，首先将各个部件正确连接，然后检测直流发电机的输出电流信号，将其输入PID控制器中；当直流发电机的输出电流值小于设定电流值时，利用PID控制器首先对第二电源的输出电压(即直流发电机的励磁电压)调节，使其增大，检测直流发电机的输出电流值调节是否等于设定电流值，当第一步调节后无法达到设定电流值时，进行第二步调节，对第一电源的输出参数(即对直流发电机转速)进行调节，直至将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值；当直流发电机的输出电流值大于设定电流值时，利用PID控制器首先对第二电源的输出电压(即直流发电机的励磁电压)调节，使其减小，检测直流发电机的输出电流值调节是否等于设定电流值，当第一步调节后无法达到设定电流值时，进行第二步调节，对第一电源的输出参数(即对直流发电机转速)进行调节，直至将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值。

综上所述，该高可靠性大电流恒流源，利用直流电动机、直流发电机、调节控制器实现直流恒流源，相比于基于高频逆变电路实现的直流恒流源，可靠性足够高，整体结构较为简单，使用成本大大降低，而且不易对外部环境产生干扰，同时也不易被外部环境干扰，值得被推广使用。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种高可靠性大电流恒流源，其特征在于：包括直流电动机、直流发电机、调节控制器、第一电源、第二电源，所述直流电动机与所述直流发电机连接，所述第一电源与所述直流电动机连接，所述第二电源与所述直流发电机连接，所述调节控制器的输入端与所述直流发电机的输出端连接，所述调节控制器的两个输出端分别与所述第一电源、第二电源连接。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性大电流恒流源，其特征在于：所述第一电源、第二电源均为直流电源。

3.根据权利要求1所述的一种高可靠性大电流恒流源，其特征在于：所述直流电动机为永磁式直流电动机。

4.根据权利要求1所述的一种高可靠性大电流恒流源，其特征在于：所述调节控制器为PID控制器。

5.根据权利要求4所述的一种高可靠性大电流恒流源，其特征在于：所述PID控制器采集所述直流发电机的输出电流信号，与设定电流值比较，并对第二电源的输出电压与第一电源的输出参数进行调节，将直流发电机的输出电流值调节至设定电流值。

6.根据权利要求5所述的一种高可靠性大电流恒流源，其特征在于：所述直流发电机的输出电流信号通过霍尔传感器采集。

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