雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

管松

摘 要：文章討論了雙電源的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以確保電力的持續(xù)供應(yīng)。

關(guān)鍵詞：雙電源；自動轉(zhuǎn)換開關(guān)；可靠性；試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)種類

目前雙電源的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)大致分成三種類型。其一是自投自復(fù)種類，雙電源的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)中常用開關(guān)應(yīng)該連接在電源中，保證電源持續(xù)供應(yīng)。其二是自投不自復(fù)種類，其與自投自復(fù)種類存在一定差異。其三是互為備用種類，雙電源的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)具備兩路電源，但是僅僅利用一路電源，在接收到電源發(fā)生故障信號過程中，內(nèi)部操作機(jī)構(gòu)就會將電源開關(guān)有效切換到另外一路的電源中。

2 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可靠性試驗(yàn)試品柜設(shè)計(jì)

其設(shè)計(jì)的作用與基本功能就是實(shí)現(xiàn)試品合理安裝，同時通過相關(guān)操作實(shí)現(xiàn)參數(shù)的采集，針對所有型號的試品要放置不同的位置，從而不會影響試驗(yàn)的順利進(jìn)行。在試品柜中設(shè)置交流控制電機(jī)，替換其內(nèi)部操作機(jī)構(gòu)完成可靠性試驗(yàn)，而負(fù)載電壓選擇24VDC，試品柜中應(yīng)該設(shè)置接線端子板與開關(guān)電源，便于實(shí)現(xiàn)負(fù)載、試品與電源進(jìn)行連接。另外，利用電壓變頻器實(shí)施降壓，然后將信息數(shù)據(jù)采集，并且存儲于采集卡中進(jìn)行綜合分析。而電動調(diào)壓器主要是對各相電源相應(yīng)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而有效模擬失壓和欠壓以及過壓等狀況，通常應(yīng)用在自動轉(zhuǎn)換試驗(yàn)中。比如說電機(jī)正反轉(zhuǎn)功能設(shè)計(jì)，利用PCL-720信息數(shù)據(jù)采集卡實(shí)施控制，若是在操作電動機(jī)的合閘動作過程中，在合閘過后操作機(jī)就會碰觸相應(yīng)到位開關(guān)，然后到位開關(guān)就可以為計(jì)算機(jī)傳遞信號，并有計(jì)算機(jī)下達(dá)停止命令，此時電動機(jī)就不會轉(zhuǎn)動，具體原理如圖1所示。

圖1 操作機(jī)構(gòu)的正反轉(zhuǎn)原理示意圖

2.2 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可靠性試驗(yàn)的控柜設(shè)計(jì)

其一般由許多檢測與采集裝置構(gòu)成，主要對試品柜中所有操作信息數(shù)據(jù)實(shí)施采集，同時對信息數(shù)據(jù)處理，還能夠釋放指令完成控制試品柜有關(guān)操作。對于控制柜而言，應(yīng)該在后面設(shè)置分壓板，實(shí)現(xiàn)機(jī)械操作下觸頭電壓的有效分壓，滿足采集卡需求的采集量程要求，進(jìn)而利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)分析與記錄，此種電壓信號采集通常利用PCL-1713型號的信息數(shù)據(jù)采集卡完成。除此之外，為了能夠控制機(jī)械操作下的電動機(jī)設(shè)備開關(guān)的有效切換，設(shè)計(jì)的控制柜要利用計(jì)算機(jī)發(fā)出信號實(shí)現(xiàn)控制，并利用輸出信號對繼電器進(jìn)行控制，保證主電線路相關(guān)接觸器閉合，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部機(jī)構(gòu)有效運(yùn)行。

3 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可靠性試驗(yàn)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1 程序初始化

在雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠性試驗(yàn)過程中，應(yīng)該安裝試品之后就要進(jìn)行初始化操作，從而有效設(shè)置測量參數(shù)與指標(biāo)，針對參數(shù)額定電壓和額定電流以及額定功率等完成有效設(shè)置便于實(shí)施參數(shù)對照，而參數(shù)設(shè)置過后要點(diǎn)擊確定按鈕，這樣設(shè)置的參數(shù)就能夠自動輸入同時保存在系統(tǒng)中，這樣就便于完成機(jī)械操作下可靠性與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可靠性試驗(yàn)相關(guān)參數(shù)的設(shè)定。通常情況下，系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定為初始化的前提，在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定過后，相關(guān)人員要依據(jù)此設(shè)定試驗(yàn)操作全部信息數(shù)據(jù)實(shí)施試驗(yàn)，主要包含了機(jī)械操作下的可靠性試驗(yàn)信息數(shù)據(jù)與自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的可靠性試驗(yàn)信息數(shù)據(jù)。

3.2 欠壓調(diào)節(jié)

通過將電源電壓調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)電壓過后，就要對所有相電源實(shí)施欠壓調(diào)節(jié)，并且完成開關(guān)自動轉(zhuǎn)換的可靠性試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，主要以調(diào)整的A相電源電壓作為案例，重點(diǎn)分析了欠壓試驗(yàn)。試驗(yàn)時設(shè)定的欠壓數(shù)值為與標(biāo)準(zhǔn)電壓相比較后存在的差值，假設(shè)設(shè)置的欠壓數(shù)值為50V，而調(diào)節(jié)過后的電壓就是標(biāo)準(zhǔn)電壓和欠壓數(shù)值的相減，是170V，點(diǎn)擊系統(tǒng)中開始調(diào)壓按鈕，系統(tǒng)軟件就可以自動判斷采集A相的具體電壓值，因?yàn)閷相電壓調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，所以就要將A相電壓合理調(diào)低至170V。在試驗(yàn)的過程中運(yùn)用了電壓粗調(diào)與微調(diào)特性，初期調(diào)整A相電源電壓的數(shù)值為220V，此時設(shè)置的粗調(diào)上限與下限是50V的10%，而處于220V至175V區(qū)間的調(diào)壓過程屬于粗調(diào)，若是電動調(diào)壓器將電壓調(diào)節(jié)至175V時，就應(yīng)該選擇微調(diào)方式，直至調(diào)節(jié)到需求的電壓數(shù)值便可，具體過程如圖2所示。

圖2 調(diào)節(jié)欠壓狀態(tài)程序示意圖

3.3 變頻下切換測試

雙電源的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)并非只是在電壓發(fā)生故障狀況下實(shí)施自動切換，針對固定頻率失真或是發(fā)生偏差狀況下，需要完成自動轉(zhuǎn)換，因?yàn)轭l率發(fā)生偏差造成觸頭轉(zhuǎn)換與電壓偏差，從而進(jìn)行觸頭轉(zhuǎn)換，此全是在發(fā)生故障情形下實(shí)施自動轉(zhuǎn)換，而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的時間是一樣的。對此處于欠壓或是過壓情形下，雙電源的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)需要的轉(zhuǎn)換時間與變頻大致相同，僅僅需要測定電壓問題時雙電源的轉(zhuǎn)換時間便可，而在變頻狀況下要依據(jù)頻率的相應(yīng)偏差標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施轉(zhuǎn)換便可。

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