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基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試

作者: 時(shí)間:2013-12-18 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
恒流源通入副邊短路的中時(shí),雖然原邊電流很快達(dá)到其穩(wěn)定值,但由于副邊感生電感電流的影響,原邊電壓要經(jīng)過一長(zhǎng)時(shí)間才達(dá)到其穩(wěn)定值。由此可見,互感耦合繞組電路的過渡過程由次級(jí)參數(shù)決定,而與初級(jí)無(wú)關(guān),即便是加大電源內(nèi)阻也并不能影響次級(jí)時(shí)間常數(shù)。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/227451.htm

造成加電后感性繞組存在過渡過程的原因是磁通不能突變。當(dāng)由一穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到別一穩(wěn)態(tài)時(shí)就需要過渡時(shí)間。如果略去剩磁,則測(cè)量時(shí),其起始狀態(tài)磁通為零。如果我們?cè)O(shè)法在整個(gè)測(cè)量過程中保持這種零狀態(tài),那就從根本上消除了過渡過程,達(dá)到快速測(cè)量的目的。測(cè)量高(中)壓線圈的的同時(shí),在中(低)壓線圈中加反向電流,目的是抵消電流磁場(chǎng)。也就是說(shuō),當(dāng)測(cè)量高壓側(cè)時(shí),除在高壓待測(cè)相線圈中加電流外,還應(yīng)在相應(yīng)的中壓側(cè)線圈中加一反向電流,使此電流產(chǎn)生之磁勢(shì)與高壓側(cè)產(chǎn)生之磁勢(shì)大小相等方向相反,如能同時(shí)加入則性能達(dá)到相互抵消。即,保證在整個(gè)測(cè)量過程中保持“零磁通”狀態(tài)。其簡(jiǎn)圖如圖2(略去低壓繞組)所示。

基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試

基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試

設(shè)高壓側(cè)有N1匝,中壓側(cè)有N2匝,則高壓側(cè)磁勢(shì)為N1i1,中壓側(cè)為N2i2,如N1i1+N2i2=0,則i2=-N1·i1/N2,因N1/N2=u1/u2,故,由銘牌上給定的某一分頭電壓比,即可求出匝數(shù)比。

當(dāng)測(cè)量低壓側(cè)繞組時(shí),其簡(jiǎn)化電路如圖3所示。由圖可知,中低壓匝數(shù)比為中壓線電壓和低壓線電壓之比,如設(shè)中壓線電壓為u2,低壓為u3,則N2/N3=(u2/基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試/u3。又因低壓繞組系bc相串接后與a相并接。故,總注入電流應(yīng)為a相電流的1.5倍,即:

基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試

滿足(8)式關(guān)系即可使中低壓磁勢(shì)相互抵消。通過控制恒流源輸出消磁電流的大小,完成測(cè)試。

2.2動(dòng)態(tài)測(cè)試法基本思路

僅靠“靜態(tài)”的方法并不能很好地解決測(cè)量的準(zhǔn)確性與快速性這個(gè)矛盾。為此,本文提出了在“靜態(tài)”測(cè)量的思路基礎(chǔ)之上的“動(dòng)態(tài)”測(cè)試法。其原理示意圖見圖4,圖中,UN是串入繞組中的高精密標(biāo)準(zhǔn)電阻RN上端電壓,E為被測(cè)繞組端電壓。

基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試

由式(1)可知,在消磁過程中,能測(cè)出t1、t2兩個(gè)不同時(shí)刻的UN及E值,將它們代入式(1)中可得:

基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試

從理論上講,Δt取值越小,利用(9)、(10)式解出的直阻值RX越準(zhǔn)確,那么保證測(cè)量的準(zhǔn)確性是不成問題的,但事實(shí)并非如此。當(dāng)Δt小到一定程度后,算出的RX值的誤差將隨著Δt減小而增大。這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)算中的字長(zhǎng)及模擬信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的量化誤差和線圈的自然時(shí)間常數(shù)等因素都對(duì)直阻RX的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。動(dòng)態(tài)測(cè)試法必須經(jīng)過認(rèn)真研究及大量仿真試驗(yàn),方可得出最優(yōu)測(cè)量方案。但在測(cè)量過程中通以消磁電流后,電流的變化相對(duì)比較穩(wěn)定一些(即Δi較小),采樣點(diǎn)數(shù)就可以取得少一些,因此,Δt取值就可以相對(duì)偏大一些,減輕了微處理器的計(jì)算負(fù)擔(dān)。本測(cè)試儀根據(jù)下式確定采樣點(diǎn)數(shù):

基于DSP變壓器直流電阻的“消磁動(dòng)態(tài)”方法測(cè)試

式(11)中,Δi和δ事先由計(jì)算機(jī)設(shè)定。在Δt(事先由計(jì)算機(jī)設(shè)定)時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)采樣電壓,并進(jìn)行判斷,一旦滿足要求就不需采樣電壓,而進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,完成顯示和PC通訊等功能。3 測(cè)試系統(tǒng)介紹

整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)以TMS320F240為控制中心,系統(tǒng)框圖如圖5所示。TMS320F240(16位定點(diǎn)處理器),將高性能內(nèi)核和豐富的微控制器外設(shè)功能集于單片之中,從而成為傳統(tǒng)的多微處理器單元(MCU)和昂貴的多片設(shè)計(jì)的理想替代品〔5〕。F240具有16路10bit A/D輸入接口,由于它優(yōu)良的性能使得依靠單一的芯片基本上可以完成系



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