直流試驗(yàn)電源基本原理一、關(guān)于本設(shè)備

根據(jù)部頒《繼電保護(hù)及**自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)直流試驗(yàn)電源的要求研制，具有穩(wěn)壓性能好，調(diào)節(jié)范圍大，輸出容量大，保護(hù)功能完備，輕巧便于攜帶，適用于發(fā)電廠，變電站的繼電保護(hù)及二次控制回路帶開(kāi)關(guān)及動(dòng)作電壓試驗(yàn)，模擬電壓降低時(shí)的整組聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)和代替直流電源屏工作電源。也適用于直流繼電器試驗(yàn)等需要大功率直流試驗(yàn)電源的場(chǎng)合。

直流試驗(yàn)電源基本原理二、電源方面

·本設(shè)備使用交流220V電源；

·本設(shè)備可控輸出10～300V可調(diào)直流電源；

·整機(jī)功率3000VA

直流試驗(yàn)電源基本原理三、**方面

·為了**和設(shè)備的正常工作，通常應(yīng)將設(shè)備外殼有效接地；

·使用本電源時(shí)應(yīng)避免與其他電源沖突。

直流試驗(yàn)電源基本原理四、面板及功能

1．按鍵功能

分：控制分閘電源輸出；

合：控制合閘電源輸出。

2．插座

正、負(fù)：輸出+、- 可調(diào)直流電源；

分：分、- 端輸出分閘電源；

合：合、- 端輸出合閘電源。

3．電源插座：交流電源輸入，自帶保險(xiǎn)絲。

4．電源開(kāi)關(guān)：電源開(kāi)啟。

5．電壓表：監(jiān)測(cè)可調(diào)直流電壓。

6．電流表：監(jiān)測(cè)輸出的直流電流。

7．旋鈕：調(diào)整直流電源電壓。

直流試驗(yàn)電源基本原理五、試驗(yàn)操作

1．直流輸出

·二芯直流輸出線連接正、負(fù)輸出插座至需送電的二次回路。

·開(kāi)機(jī)后，調(diào)整電源至所需值；

·按正按鈕控制電源輸出。

2．控制輸出

·三芯直流輸出線連接分、合、負(fù)輸出插座至斷路器控制回路；

·開(kāi)機(jī)后，調(diào)整電源至所需值；

·按分（合）按鈕點(diǎn)動(dòng)控制電源輸出

3．開(kāi)關(guān)低電壓動(dòng)作試驗(yàn)

·同上連接直流輸出線等；

·按試驗(yàn)要求設(shè)定操作電壓（例如額定電壓的30%或65%或其它）；

·按“分、合”操作電源送電鍵，觀察開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作。

六、技術(shù)指標(biāo)：

輸入電源：AC220V，頻率：50HZ

輸出電壓：10～300V連續(xù)可調(diào)；

額定電流：30A，連續(xù)工作

負(fù)載變化率：≤1%。

顯示：

電壓：10～300V數(shù)字式，精度：0.5級(jí)

電流：0～30A數(shù)字式， 精度：0.5級(jí)

外形尺寸：400×245×250（mm）；

質(zhì)量：6Kg (主機(jī))。

基本原理

單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似，單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用(簡(jiǎn)稱為"非靜電力")使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個(gè)電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。

直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后，在電源外部(外電路)，由于電場(chǎng)力的推動(dòng)，形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部(內(nèi)電路)，非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極，從而使電荷的流動(dòng)形成閉合的循環(huán)。

表現(xiàn)電源本身的一個(gè)重要特征量是電源的電動(dòng)勢(shì)，它等于單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移到正極時(shí)非靜電力所作的功。當(dāng)電源給電路提供能量時(shí)，所供給的功率P等于電源的電動(dòng)勢(shì)E與電流I兩者的乘積,P=E I。電源的另一個(gè)特征量是它的內(nèi)電阻(簡(jiǎn)稱內(nèi)阻)R0，當(dāng)通過(guò)電源的電流為I時(shí),電源內(nèi)部損耗的熱功率(即單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱)等于R0I。

當(dāng)電源的正、負(fù)兩極沒(méi)有連通時(shí),電源處于斷路(開(kāi)路)狀態(tài)，這時(shí)電源兩電極之間的電位差在量值上即等于電源的電動(dòng)勢(shì)。在斷路狀態(tài)下，不發(fā)生非電能與電能的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)把負(fù)載電阻接到電源的兩極上以構(gòu)成閉合回路時(shí)，通過(guò)電源內(nèi)部的電流從負(fù)極流到正極，這時(shí)，電源所提供的功率E I等于輸送到外電路的功率U I(U是電源正極與負(fù)極之間的電位差)與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和，E I=U IR0I。于是，當(dāng)電源向負(fù)載電阻提供功率時(shí)，電源兩極間的電位差U=E-R0I。

當(dāng)用另一個(gè)電動(dòng)勢(shì)較大的電源接到電動(dòng)勢(shì)較小的電源上，正極接正極，負(fù)極接負(fù)極(例如用直流發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池組充電)時(shí)，在電動(dòng)勢(shì)較小的電源內(nèi)部，電流是從它的正極流到負(fù)極的，這時(shí)，外界向電源輸入電功率U I，它等于電源中單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存的能量E I與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和，U I=E IR0I。于是，當(dāng)外界向電源輸入功率時(shí)，外界加到電源兩極之間的電壓應(yīng)為U=ER0I。

當(dāng)電源的內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)時(shí)，可以認(rèn)為電源的電動(dòng)勢(shì)在量值上近似地等于電源兩極間的電位差或電壓。

為了取得較高的直流電壓，常將直流電源串聯(lián)使用，這時(shí)總電動(dòng)勢(shì)為各電源的電動(dòng)勢(shì)之和，總內(nèi)阻也為各電源內(nèi)電阻之和。由于內(nèi)阻增大，一般只能用于所需電流強(qiáng)度較小的電路。為了取得較大的電流強(qiáng)度，可以將等電動(dòng)勢(shì)的直流電源并聯(lián)使用，這時(shí)總電動(dòng)勢(shì)即為單個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)，總內(nèi)阻為各電源內(nèi)電阻的并聯(lián)值。

直流電源的類型很多，不同類型的直流電源中，非靜電力的性質(zhì)不同，能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程也不同。在化學(xué)電池(例如干電池、蓄電池等)中，非靜電力是與離子的溶解和沉積過(guò)程相聯(lián)系的化學(xué)作用,化學(xué)電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱在溫差電源(例如金屬溫差電偶、半導(dǎo)體溫差電偶)中，非靜電力是與溫度差和電子的濃度差相聯(lián)系的擴(kuò)散作用，溫差電源向外電路提供功率時(shí)，熱能部分地轉(zhuǎn)化為電能。在直流發(fā)電機(jī)中,非靜電力是電磁感應(yīng)作用,直流發(fā)電機(jī)供電時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能與焦耳熱。在光電池中，非靜電力是光生伏打效應(yīng)的作用，光電池供電時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱。