RU224014U1 - ELECTRONIC LOAD - Google Patents

ELECTRONIC LOAD Download PDF

Info

Publication number
RU224014U1
RU224014U1 RU2023134305U RU2023134305U RU224014U1 RU 224014 U1 RU224014 U1 RU 224014U1 RU 2023134305 U RU2023134305 U RU 2023134305U RU 2023134305 U RU2023134305 U RU 2023134305U RU 224014 U1 RU224014 U1 RU 224014U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
load
boards
power
switching
board
Prior art date
Application number
RU2023134305U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Борисов
Алексей Владимирович Гущин
Константин Анатольевич Шульгин
Егор Андреевич Бугаев
Original Assignee
Юрий Александрович Борисов
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Александрович Борисов filed Critical Юрий Александрович Борисов
Application granted granted Critical
Publication of RU224014U1 publication Critical patent/RU224014U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к устройству для формирования активной нагрузки при контроле параметров источников питания постоянного и/или переменного тока. Технический результат - повышение точности и достоверности результатов формирования заданного сопротивления. Заявленная нагрузка электронная содержит плату управления, соединенную по выходам с платами коммутации и платами коммутации силовыми, по входам-выходам соединенную с платой входа нагрузки, интерфейсом синхронизации блоков нагрузки и обновления ПО, интерфейсом RS-485 и платами управления вентиляторами. По входам плата управления соединена с платой конфигурации, блоком питания, с платами нагрузки и платами нагрузок силовыми, выполненными на линейных компонентах и снабженных датчиками температуры. Коммутация с объектом контроля выполняется через объединительные и коммутационные платы, а проверяемый объект контроля через электрический соединитель подключен к плате входа нагрузки. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to a device for forming an active load when monitoring the parameters of DC and/or AC power supplies. The technical result is to increase the accuracy and reliability of the results of forming a given resistance. The declared electronic load contains a control board connected via outputs to switching boards and power switching boards, connected via inputs and outputs to a load input board, an interface for synchronizing load units and software updates, an RS-485 interface and fan control boards. Through the inputs, the control board is connected to the configuration board, power supply, load boards and power load boards, made on linear components and equipped with temperature sensors. Switching with the monitored object is carried out through backplanes and switching boards, and the monitored object is connected to the load input board through an electrical connector. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к активным нагрузкам, предназначенным для формирования электрического сопротивления при контроле параметров источников питания постоянного и/или переменного тока.The utility model relates to electrical engineering, namely to active loads designed to form electrical resistance when monitoring the parameters of DC and/or AC power supplies.

В настоящее время разработано большое количество различных электронных нагрузок. Известно устройство «Имитатор нагрузок для испытания систем электроснабжения» описанное в патенте РФ №75755, 2008 г., которое передает полученную электроэнергию в энергосеть общего пользования для питания других потребителей и решает вопрос утилизации электроэнергии, получаемой от испытываемого источника тока. Однако такое решение имеет очень сложную конструкцию и систему управления, как следствие - высокую стоимость. Это не оправдано при малых и средних мощностях (1-4000 Вт). Это устройство возможно эксплуатировать только стационарно, нет возможности оперативного использования.Currently, a large number of different electronic loads have been developed. The device “Load simulator for testing power supply systems” is known, described in RF patent No. 75755, 2008, which transmits the received electricity to the public power grid to power other consumers and solves the issue of recycling electricity received from the current source being tested. However, such a solution has a very complex design and control system, which results in high cost. This is not justified at low and medium powers (1-4000 W). This device can only be used stationary; there is no possibility of operational use.

Известно устройство для тестирования систем электропитания патент US №3624489, 1970 г., содержащее группу резисторов, которые требуют физического подключения и отключения для установления определенной величины активного сопротивления. Этот процесс должен неоднократно повторяться, если испытания должны проводиться при различных уровнях выходной мощности. Недостатками такого устройства является высокая трудоемкость, невысокая точность установки электрического сопротивления, невозможность непрерывно изменять ток нагрузки от одного уровня до другого, невозможность проведения динамических испытаний.A known device for testing power supply systems is US patent No. 3624489, 1970, containing a group of resistors that require physical connection and disconnection to establish a certain value of active resistance. This process must be repeated many times if tests are to be carried out at different power output levels. The disadvantages of such a device are high labor intensity, low accuracy of setting the electrical resistance, the inability to continuously change the load current from one level to another, and the inability to conduct dynamic tests.

Данное решение было выбрано в качестве прототипа.This solution was chosen as a prototype.

Задачей заявленного решения является снижение эксплуатационных и временных затрат, а также повышение точности установки электрического сопротивления.The objective of the claimed solution is to reduce operating and time costs, as well as increase the accuracy of electrical resistance installation.

Поставленная цель достигается за счет того, что нагрузка электронная, содержащая группу резисторов, дополнительно содержит плату управления, соединенную по выходам с платами коммутации и платами коммутации силовыми, по входам-выходам соединенную с платой входа нагрузки, интерфейсом синхронизации блоков нагрузки и обновления ПО, интерфейсом RS-485 и платами управления вентиляторами, а по входам соединенную с платой конфигурации, блоком питания, с платами нагрузки и платами нагрузок силовыми, выполненными на линейных компонентах и снабженных датчиками температуры, при этом платы нагрузки и платы нагрузки силовые и платы коммутации и платы коммутации силовые через платы объединительные соединены с платой входа нагрузки, к которой подключен проверяемый объект контроля.This goal is achieved due to the fact that the electronic load, containing a group of resistors, additionally contains a control board connected via outputs to switching boards and power switching boards, connected via inputs and outputs to the load input board, the load block synchronization interface and software update interface RS-485 and fan control boards, and through the inputs connected to the configuration board, power supply, with load boards and power load boards, made on linear components and equipped with temperature sensors, while the load boards and power load boards and switching boards and switching boards The power ones are connected through connecting boards to the load input board, to which the monitored object is connected.

Технический результат от использования заявленного решения заключается в снижении эксплуатационных и временных затрат, а также повышении точности и достоверности результатов формирования заданного сопротивления, за счет того что нагрузка электронная формирует программно заданное пользователем электрическое сопротивление для проверяемого объекта контроля (источник питания постоянного и/или переменного тока) путем параллельного подключения линейных компонентов (резисторов), расположенных на платах нагрузок. К плате входа нагрузки подключается объект контроля, затем пользователь, через программный интерфейс RS-485, задает необходимое сопротивление, после чего плата управления формирует управляющие сигналы для других узлов, соединяя объект контроля с необходимыми резисторами на платах нагрузок через платы коммутации и платы объединительные. Блок питания формирует необходимые напряжения для функционирования узлов нагрузки.The technical result of using the claimed solution is to reduce operating and time costs, as well as increase the accuracy and reliability of the results of forming a given resistance, due to the fact that the electronic load generates a user-programmed electrical resistance for the test object being tested (DC and/or AC power supply ) by parallel connection of linear components (resistors) located on the load boards. The control object is connected to the load input board, then the user, through the RS-485 software interface, sets the required resistance, after which the control board generates control signals for other nodes, connecting the control object with the necessary resistors on the load boards through switching boards and interconnection boards. The power supply generates the necessary voltages for the operation of the load nodes.

При проведении проверки плата управления формирует управляющие сигналы для платы входа нагрузки, плат коммутации и платы управления вентиляторами. После соединения с объектом контроля, плата управления удерживает заданное сопротивление при возможных колебаниях температуры с помощью системы охлаждения. При превышении допустимого номинального тока происходит отключение нагрузки электронной от объекта контроля, что обеспечивает безопасность работы.During the test, the control board generates control signals for the load input board, switching boards, and fan control board. After connecting to the control object, the control board maintains the specified resistance during possible temperature fluctuations using the cooling system. When the permissible rated current is exceeded, the electronic load is disconnected from the monitored object, which ensures safe operation.

В нагрузке электронной предусмотрена защита от перегрева элементов, некорректной коммутации резисторов и превышения номинального тока, что обеспечивает безопасность работы. Нагрузка электронная предназначена для установки в механические конструкции серии 482,6 мм (19 дюймов). Кроме того, нагрузка электронная содержит съемный пылевой фильтр, вентиляционные отверстия, индикаторы наличия питания и готовности к работе (аварии), электрические соединители интерфейсов и объекта контроля, переключатель выбора адреса нагрузки и клемму заземления.The electronic load provides protection against overheating of elements, incorrect switching of resistors and exceeding the rated current, which ensures safe operation. The electronic load is designed for installation in mechanical structures of the 482.6 mm (19 inch) series. In addition, the electronic load contains a removable dust filter, ventilation holes, indicators of power availability and readiness for operation (emergency), electrical connectors for interfaces and the monitored object, a load address selection switch and a grounding terminal.

Заявленное решение представляет собой программно управляемый блок, который осуществляет точное формирование заданного электрического сопротивления и его коммутацию с объектом контроля, что позволяет уменьшить влияние человеческого фактора на точность установки сопротивления и сократить затраты времени на проверку работоспособности объекта контроля. Также заявленное решение обеспечивает возможность соединения нескольких нагрузок электронных друг с другом, что позволяет выполнить проверку объектов контроля различных типов, в том числе многоканальных.The claimed solution is a software-controlled unit that accurately generates a given electrical resistance and its commutation with the test object, which makes it possible to reduce the influence of the human factor on the accuracy of resistance setting and reduce the time spent on checking the functionality of the test object. Also, the claimed solution provides the ability to connect several electronic loads with each other, which makes it possible to test control objects of various types, including multi-channel ones.

Достоинством заявленного решения является удобство и точность установки электрического сопротивления при проведении проверки источников питания постоянного и/или переменного тока, низкий уровень шума при работе, простота крепления проверяемого оборудования, малый вес нагрузки. Использование в решении линейных компонентов обеспечивает высокую точность воспроизведения выходного тока объектов контроля, на выходных соединителях контролируемых источников питания постоянного и/или переменного тока обеспечивается линейная вольтамперная характеристика в независимости от значения заданного сопротивления за счет автоматической коммутации резисторов с соответствующим заданному сопротивлению номиналом. Наличие программного обеспечения дает возможность предоставления удобного интерфейса пользователю для управления проверками и отображения результатов контроля, установки электрического сопротивления, коммутации электрического сопротивления с объектом контроля, автоматического тестирования нагрузки электронной, индикации сообщений о состоянии нагрузки электронной (авария, готовность к работе), автоматизированной проверки параметров проверяемого прибора, ведения базы данных проверок, формирования отчетов по результатам проверок и вывода их на печать.The advantage of the claimed solution is the convenience and accuracy of setting the electrical resistance when testing DC and/or AC power supplies, low noise level during operation, ease of mounting the equipment being tested, and low load weight. The use of linear components in the solution ensures high accuracy of reproduction of the output current of the controlled objects; at the output connectors of controlled DC and/or AC power supplies, a linear current-voltage characteristic is ensured, regardless of the value of the specified resistance, due to the automatic switching of resistors with a nominal value corresponding to the specified resistance. The presence of software makes it possible to provide a convenient interface to the user for managing checks and displaying test results, setting electrical resistance, switching electrical resistance with the test object, automatically testing the electronic load, displaying messages about the state of the electronic load (accident, readiness for operation), automated checking of parameters the device being tested, maintaining a database of checks, generating reports on the results of checks and printing them.

Нагрузка электронная позволяет проводить проверку, как под управлением компьютера, так и через другие устройства, имеющие интерфейс RS-485.The electronic load allows testing both under computer control and through other devices with an RS-485 interface.

Заданное решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема устройства.The given solution is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a block diagram of the device.

Нагрузка электронная содержит:The electronic load contains:

1 - плата управления;1 - control board;

2 - плата входа нагрузки;2 - load input board;

3 - плата конфигурации;3 - configuration board;

4 - блок питания;4 - power supply;

5 - платы нагрузок;5 - load boards;

6 - платы нагрузок силовые;6 - power load boards;

7 - платы объединительные;7 - connecting boards;

8 - платы коммутации;8 - switching boards;

9 - платы коммутации силовые;9 - power switching boards;

10 - датчик температуры;10 - temperature sensor;

11 - платы управления вентиляторами;11 - fan control boards;

12 - вентиляторы;12 - fans;

13 - интерфейс синхронизации блоков нагрузок и обновления программного обеспечения;13 - interface for synchronizing load blocks and software updates;

14 - интерфейс RS-485.14 - RS-485 interface.

Нагрузка электронная содержит плату управления 1, соединенную с платой входа нагрузки 2, платой конфигурации 3, блоком питания 4, платами нагрузок 5, платами нагрузок силовыми 6, платами коммутации 8, платами коммутации силовыми 9, датчиком температуры 10, платами управления вентиляторами 11, интерфейсом синхронизации блоков нагрузки и обновления ПО 13, интерфейсом RS-485 14. Платы коммутации 7 и 8 соединены с платами объединительными, которые подключены к платам нагрузок 5 и 6. Платы коммутации силовые 9 размещаются на радиаторе, к которому закреплен датчик температуры 10. Платы объединительные 7 соединены с платой входа нагрузки 2, платами нагрузок 5 и 6, платами коммутации 8 и 9. Плата управления вентиляторами 11 соединена с вентиляторами 12. Блок питания 4 осуществляет питание узлов устройства через плату управления 1. К плате входа нагрузки 2 подключается объект контроля. До подключения объекта контроля платы нагрузок 5 и 6 отключены от платы входа нагрузки 2 по умолчанию. Через интерфейс задается требуемое сопротивление. Плата управления 1 формирует установленное сопротивление через платы коммутации 8 и 9, после чего через платы объединительные 9 и плату входа нагрузки 2 объект контроля подключается к заданному сопротивлению. На платах нагрузок 5 и 6 установлены датчики температуры, выход которых подключен к плате управления 1. На основании показаний датчиков плат нагрузок и датчика температуры 10, плата управления 1 формирует управляющий сигнал на платы управления вентиляторами 11, которые выполняют регулировку оборотов вентиляторов 12. Через интерфейс 13 выполняется обновление базового программного обеспечения нагрузки электронной, а также ее подключение к другим аналогичным электронным нагрузкам.The electronic load contains a control board 1 connected to a load input board 2, a configuration board 3, a power supply 4, 5 load boards, 6 power load boards, 8 switching boards, 9 power switching boards, a temperature sensor 10, 11 fan control boards, an interface synchronization of load units and software updates 13, RS-485 interface 14. Switching boards 7 and 8 are connected to backplanes, which are connected to load boards 5 and 6. Power switching boards 9 are placed on the radiator, to which the temperature sensor 10 is attached. Backplanes 7 are connected to load input board 2, load boards 5 and 6, switching boards 8 and 9. Fan control board 11 is connected to fans 12. Power supply 4 powers the device nodes through control board 1. A control object is connected to load input board 2. Before connecting the control object, load boards 5 and 6 are disconnected from load input board 2 by default. The required resistance is set via the interface. Control board 1 generates the set resistance through switching boards 8 and 9, after which the control object is connected to the specified resistance through connecting boards 9 and load input board 2. Temperature sensors are installed on load boards 5 and 6, the output of which is connected to control board 1. Based on the readings of the load board sensors and temperature sensor 10, control board 1 generates a control signal to fan control boards 11, which adjust the speed of fans 12. Via the interface 13 the basic software of the electronic load is updated, as well as its connection to other similar electronic loads.

Перед началом проверки объект контроля (источник питания постоянного и/или переменного тока) подключают к нагрузке электронной, включают питание, после чего нагрузка электронная проводит процедуру самодиагностики. По индикаторам контролируют исправность нагрузки электронной. Затем задают требуемое сопротивление и включают объект контроля.Before starting the test, the test object (DC and/or alternating current power source) is connected to the electronic load, the power is turned on, after which the electronic load carries out a self-diagnosis procedure. The indicators monitor the health of the electronic load. Then the required resistance is set and the controlled object is turned on.

Измеренные оператором параметры выходных сигналов сравнивают с эталонными значениями. Если отклонения измеренных параметров от эталонных находятся в пределах установленных допусков, объект проверки считается годным. При отклонении измеренных параметров за пределы допусков объект проверки признается неисправным. Все измеренные в результате проверки сигналы заносятся в базу данных компьютера, и на их основании составляется карта проверки соответствующего проверяемого объекта.The output signal parameters measured by the operator are compared with reference values. If the deviations of the measured parameters from the reference ones are within the established tolerances, the test object is considered suitable. If the measured parameters deviate beyond the tolerance limits, the test object is considered faulty. All signals measured as a result of the test are entered into a computer database, and on their basis a test card for the corresponding tested object is compiled.

Технические средства нагрузки электронной функционируют в автоматическом режиме под управлением системного и прикладного программного обеспечения, инсталлированного на ПК. Программное обеспечение нагрузки электронной предназначено для:Electronic load hardware operates automatically under the control of system and application software installed on a PC. Load electronic software is designed for:

- предоставления удобного интерфейса пользователю для управления проверками и отображения результатов контроля;- providing a convenient interface to the user for managing inspections and displaying inspection results;

- установки электрического сопротивления;- installation of electrical resistance;

- коммутации электрического сопротивления с объектом контроля;- commutation of electrical resistance with the controlled object;

- автоматического тестирования нагрузки электронной;- automatic electronic load testing;

- индикации сообщений о состоянии нагрузки электронной (авария, готовность к работе);- indication of messages about the state of the electronic load (accident, readiness for operation);

- автоматизированной проверки параметров проверяемого прибора;- automated verification of the parameters of the device being tested;

- ведения базы данных проверок;- maintaining a database of inspections;

- формирования отчетов по результатам проверок и вывода их на печать.- generating reports based on the results of inspections and printing them.

Claims (1)

Нагрузка электронная, содержащая группу резисторов, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит плату управления, соединенную по выходам с платами коммутации и платами коммутации силовыми, по входам-выходам соединенную с платой входа нагрузки, интерфейсом синхронизации блоков нагрузки и обновления ПО, интерфейсом RS-485 и платами управления вентиляторами, а по входам соединенную с платой конфигурации, блоком питания, с платами нагрузки и платами нагрузок силовыми, выполненными на линейных компонентах и снабженных датчиками температуры, при этом платы нагрузки и платы нагрузки силовые и платы коммутации и платы коммутации силовые через платы объединительные соединены с платой входа нагрузки, к которой подключен проверяемый объект контроля.An electronic load containing a group of resistors, characterized in that it additionally contains a control board connected via outputs to switching boards and power switching boards, connected via inputs and outputs to a load input board, an interface for synchronizing load units and software updates, and an RS-485 interface and fan control boards, and through the inputs connected to the configuration board, power supply, with load boards and power load boards, made on linear components and equipped with temperature sensors, while the load boards and power load boards and switching boards and power switching boards through the boards the connecting ones are connected to the load input board, to which the tested object of control is connected.
RU2023134305U 2023-12-18 ELECTRONIC LOAD RU224014U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU224014U1 true RU224014U1 (en) 2024-03-12

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU75755U1 (en) * 2008-03-11 2008-08-20 Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (НИИАЭМ) при Томском университете систем управления и радиоэлектроники LOAD SIMULATOR FOR TESTING ELECTRICAL SUPPLY SYSTEMS FOR SPACE VEHICLES
RU77448U1 (en) * 2008-05-27 2008-10-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") POWER PANEL CHECK STAND
US11114947B2 (en) * 2016-10-28 2021-09-07 Intelesol, Llc Load identifying AC power supply with control and methods
US11700147B2 (en) * 2015-10-30 2023-07-11 Lutron Technology Company Llc Commissioning load control systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU75755U1 (en) * 2008-03-11 2008-08-20 Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (НИИАЭМ) при Томском университете систем управления и радиоэлектроники LOAD SIMULATOR FOR TESTING ELECTRICAL SUPPLY SYSTEMS FOR SPACE VEHICLES
RU77448U1 (en) * 2008-05-27 2008-10-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") POWER PANEL CHECK STAND
US11700147B2 (en) * 2015-10-30 2023-07-11 Lutron Technology Company Llc Commissioning load control systems
US11114947B2 (en) * 2016-10-28 2021-09-07 Intelesol, Llc Load identifying AC power supply with control and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021192526A (en) Method for detecting location of fault, handheld maintenance tool, and method for detecting fault
CN108845555A (en) Motor controller of new energy automobile automatization test system
RU224014U1 (en) ELECTRONIC LOAD
CN108760090B (en) Simulated environment temperature testing device
CN110568288A (en) Device and method for diagnosing loosening of screw of terminal strip of switch cabinet
Hafizi et al. Developing a monitoring system for tripping fault detection via iot
CN213544708U (en) Fire control box test system
WO2013171759A2 (en) A power analyzer with inbuilt rpm and slip rpm measurement circuit
KR102288798B1 (en) testing simulator for charging apparatus of electric vehicle
US10197637B2 (en) Method and system for performing diagnostics and monitoring a DC subsystem
RU98601U1 (en) CONTROL AND TEST COMPLEX FOR CHECKING ELECTRICAL CONVERTERS
RU2755331C1 (en) Control and inspection complex
CN112928820A (en) Automatic detection system for power distribution cabinet and detection method thereof
RU102393U1 (en) CONTROL COMPLEX
RU2801061C1 (en) Device for automated control of the functioning of relay blocks
RU158297U1 (en) AUTOMATED DEVICE FOR FUNCTIONAL MONITORING AND MONITORING OF PARAMETERS OF ELECTRIC CIRCUITS OF COMPLEX TECHNICAL PRODUCTS
RU2267804C1 (en) System for controlling parameters of multi-functional systems
CN212933330U (en) High-temperature testing device of attenuation redundant controller
RU2809484C2 (en) Stand for checking operation of power, measuring, regulating and discrete elements of linear telemechanics system
US9852036B2 (en) Configurable input/output sub-channels for optimized diagnostics
RU219257U1 (en) SWITCHING STAND FOR TROUBLESHOOTING OF ELECTROCHEMICAL PROTECTION SYSTEM AND CORROSION MONITORING
CN219475742U (en) Visual chemical industry accuse complete machine test cabinet
RU203595U1 (en) DEVICE FOR CHECKING THE OPERATION OF THE CONTROL BOARD OF THE INVERTER COMPRESSOR OF THE EXTERNAL UNIT OF THE AIR CONDITIONING SYSTEM
RU225253U1 (en) Pressure and temperature receiver testing unit
RU184237U1 (en) STAND FOR CHECKING THE POWERFUL ELEMENTS OF A SYSTEM OF A LINEAR TELEMECHANICS