直流断路器安秒特性测定仪的研制

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翻新时间：2023-08-06

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直流断路器安秒特性测定仪的研制

摘要：根据直流断路器通断特性的测试要求，设计了一种新型的直流断路器安秒特性测定仪，可以测试直流断路器的通断特性曲线，一定程度上提高了电力系统中直流断路器测试的装备水平。

1.引言：

2.系统的硬件结构

2.1系统工作原理

系统采用在触摸屏上设置测试参数，触摸屏与DSP通讯，将参数传给DSP测控系统。DSP测控系统根据测试参数和电流值，通过PID算法，输出PWM波形控制DCDC模块输出电流。触摸屏可以进行人机交互，同时有存储数据，生成图表等功能。该系统可以产生500A以下的电流，测试范围比较宽，精度比较高。

2.2DCDC电源模块

该系统采用AMPSS系列的DCDC模块，此款模块（单个）最大可提供60A的电流，效率可达88%，具有低输出噪音，超过1百万小时的高可靠性。本系统采用10个DCDC模块并联的方法，通过调节CLIMADJ口PWM的占空比，达到调节输出电流的方法。

2.3DSP测控系统

DSP测控系统由电流互感器，通讯模块， DSP及其外围电路组成。电流互感器采用FS600B/4V，测量范围为0-±900A，线性度为1%，输出电压0-±4V。DSP及外围控制电路（其中一路）的原理如图1所示：

测试时，触摸屏给DSP发开始测试命令，命令中包含设定电流，DSP收到命令后，根据设定电流和外部Flash中记录的标定数据，打开DCDC模块的电源，调整PWM占空比及开相应DCDC模块数量，此时DSP的AD口接收霍尔传感器的信号得到实际电流I实测，通过I实测和I设置的比较，利用PID算法，调整PWM占空比及开DCDC模块数量以达到I实测接近I设置的目的。

测试过程中，如果测试时间到，则触摸屏给DSP发测试时间到停止命令。如果在测试过程中需要手动停止，则触摸屏给DSP发手动停止命令。但是如果测试过程中，直流断路器脱扣断开，此时DSP给触摸屏发送脱扣停止命令，命令中包含整个测试过程的时间。触摸屏收到信号后显示当前测试状态及测试时间。

2.3触摸屏

触摸屏主要提供一个人机界面的交互，他的功能有：

1.设定参数：包括设定测试时间，设定测试电流，设定测试件编号，设定厂家标号等等

2.显示当前状态：包括正在测试状态，手动停止状态，时间到停止状态，脱扣停止状态等等

3.给DSP发送指令：包括开始测试指令，手动停止指令，时间到停止指令等等

4.接收DSP指令：包括脱扣停止指令等

5.存储数据，打印图表，转存U盘等。

触摸屏与DSP间的通讯采用232接口，电平转换用MAX232，采用光耦与DSP隔离，同时MAX232采用单独DCDC模块进行供电。

3.系统的软件设计

系统的软件分为DSP系统软件和触摸屏系统软件，其中DSP系统软件流程如图2所示，在测试过程中测试人员可以随时改变设定电流及设定时间。测试完后，可以保存数据也可以将数据转存在U盘上，在电脑上进行处理。

4.系统测试数据