RU2428703C2 - Method for determining dynamic inductance of reactor and device for its implementation - Google Patents
Method for determining dynamic inductance of reactor and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2428703C2 RU2428703C2 RU2009142165/28A RU2009142165A RU2428703C2 RU 2428703 C2 RU2428703 C2 RU 2428703C2 RU 2009142165/28 A RU2009142165/28 A RU 2009142165/28A RU 2009142165 A RU2009142165 A RU 2009142165A RU 2428703 C2 RU2428703 C2 RU 2428703C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- inductance
- current
- voltage
- values
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к разделу электрических измерений, и может быть использовано для определения динамической индуктивности мощных реакторов, содержащих магнитопровод из ферромагнитного материала.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to the section of electrical measurements, and can be used to determine the dynamic inductance of powerful reactors containing a magnetic core made of ferromagnetic material.
Указанные реакторы находят широкое применение в мощных выпрямительных установках, электроприводах и устройствах плавного пуска асинхронных и синхронных электродвигателей напряжением 3, 6, 10, 15 кВ. В этих установках через реактор протекают как постоянная, так и переменная составляющие тока.These reactors are widely used in powerful rectifier installations, electric drives and soft starters of asynchronous and synchronous electric motors of 3, 6, 10, 15 kV. In these installations, both direct and alternating current components flow through the reactor.
Известен способ определения динамической индуктивности реактора (см. стандарт IEC (МЭК), публикация 289, 1988 г.), согласно которому измеряют действующие значения напряжения и тока основной гармоники при одновременном протекании по реактору постоянного и переменного токов. Динамическая индуктивность реактора определяется как отношение напряжения к произведению тока и угловой частоты гармоники.There is a method for determining the dynamic inductance of a reactor (see IEC standard, publication 289, 1988), according to which the effective values of the voltage and current of the fundamental harmonic are measured while direct and alternating currents flow through the reactor. The dynamic inductance of a reactor is defined as the ratio of voltage to the product of current and the angular frequency of the harmonic.
Устройство для осуществления указанного способа содержит два источника, один из которых постоянного тока, другой переменного тока частоты гармоники, реактор, индуктивность которого определяется, фильтр, блокирующий протекание переменного тока через источник постоянного тока, и конденсатор, блокирующий протекание постоянного тока через источник переменного тока. Источник постоянного тока подсоединен к реактору через фильтр. Источник переменного тока подключен к реактору через конденсатор. Устройство содержит приборы: два амперметра, первый из которых, включенный последовательно с источником постоянного тока, измеряет величину постоянного тока, второй, включенный последовательно с источником переменного тока, измеряет действующий ток гармоники; вольтметр, включенный параллельно источнику переменного тока, который измеряет действующее напряжение гармоники; частотомер, подключенный параллельно источнику переменного тока для измерения частоты гармоники.A device for implementing this method contains two sources, one of which is direct current, the other is an alternating current of harmonic frequency, a reactor whose inductance is determined, a filter that blocks the flow of alternating current through a direct current source, and a capacitor that blocks the flow of direct current through an alternating current source. A direct current source is connected to the reactor through a filter. The AC source is connected to the reactor through a capacitor. The device contains devices: two ammeters, the first of which, connected in series with a constant current source, measures the value of direct current, the second, connected in series with a constant current source, measures the effective harmonic current; a voltmeter connected in parallel with an AC source that measures the effective harmonic voltage; a frequency meter connected in parallel with an AC source to measure the harmonic frequency.
Действующий ток гармоники, измеряемый вторым амперметром, равен току реактора лишь при условии, что фильтр имеет весьма большое сопротивление для гармоники (теоретически бесконечно большое). На практике в качестве фильтра используется вспомогательный реактор, и выполнить его с индуктивным сопротивлением, значительно превосходящим сопротивление испытуемого реактора, как правило, не представляется возможным. Поэтому второй амперметр измеряет сумму токов от источника переменного тока, протекающих по цепям реакторов - основного (индуктивность которого определяется) и вспомогательного. Вольтметр измеряет действующее напряжение гармоники на реакторе лишь при условии, что емкостное сопротивление конденсатора весьма мало по сравнению с индуктивным сопротивлением основного реактора, что практически трудно осуществимо.The effective harmonic current, measured by the second ammeter, is equal to the reactor current only if the filter has a very high resistance for harmonic (theoretically infinitely large). In practice, an auxiliary reactor is used as a filter, and it is usually not possible to perform it with an inductive resistance much higher than the resistance of the test reactor. Therefore, the second ammeter measures the sum of the currents from the alternating current source flowing through the reactor chains - the main one (whose inductance is determined) and auxiliary. A voltmeter measures the effective harmonic voltage at the reactor only under the condition that the capacitance of the capacitor is very small compared with the inductance of the main reactor, which is practically impossible.
Таким образом, величины, измеряемые амперметром и вольтметром, предопределяют погрешность при определении динамической индуктивности реактора за счет недостоверности измеряемых величин тока и напряжения. Кроме того, частота переменного тока, который генерируется автономным источником, характеризуется нестабильностью. Одна из причин нестабильности - автоколебания в системе источника. Это обстоятельство определяет еще одну причину погрешности способа определения динамической индуктивности.Thus, the values measured by the ammeter and voltmeter determine the error in determining the dynamic inductance of the reactor due to the inaccuracy of the measured values of current and voltage. In addition, the frequency of the alternating current generated by an autonomous source is characterized by instability. One of the reasons for instability is self-oscillations in the source system. This circumstance determines another reason for the error in the method for determining the dynamic inductance.
Так как измерения индуктивности производят в основном при подмагничивании реактора номинальным током, а у фильтра индуктивное сопротивление велико, то габариты, мощность и стоимость фильтра и первого источника получаются высокими. Реакторы на напряжение 6 и 10 кВ выпускаются промышленностью на ток 80-4000 А с индуктивностью от 0,1 до 100 мГн, отсюда видно, что требуется испытательное оборудование большой мощности.Since inductance measurements are carried out mainly when the reactor is magnetized with rated current, and the filter has inductive resistance, the dimensions, power and cost of the filter and the first source are high. Reactors for voltage of 6 and 10 kV are produced by industry for a current of 80-4000 A with an inductance of 0.1 to 100 mH, which shows that high-power testing equipment is required.
В качестве генераторов в устройстве используются вращающиеся электрические машины, они не только требуют повышенных затрат на обслуживание, но и уступают по надежности полупроводниковым преобразователям.Rotary electric machines are used as generators in the device; they not only require increased maintenance costs, but they are also inferior in reliability to semiconductor converters.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому способу, принятому за прототип, является способ определения динамической индуктивности реактора (патент RU №2073250 C1 с приоритетом от 13.04.1993 г.). Способ заключается в определении динамической индуктивности реактора по измеряемым величинам, одна из которых - действующее напряжение основной гармоники, измеренное на выводах реактора, вторая - действующее значение производной мгновенного тока основной гармоники по времени. Динамическую индуктивность реактора рассчитывают как отношение первой величины ко второй.The closest analogue in technical essence to the claimed method, adopted as a prototype, is a method for determining the dynamic inductance of a reactor (patent RU No. 2073250 C1 with priority from 04/13/1993). The method consists in determining the dynamic inductance of the reactor from the measured values, one of which is the effective voltage of the fundamental harmonic measured at the terminals of the reactor, and the second is the effective value of the derivative of the instantaneous current of the fundamental harmonic with respect to time. The dynamic inductance of the reactor is calculated as the ratio of the first value to the second.
Устройство для осуществления заявленного способа (патент RU №2073250 C1 с приоритетом от 13.04.1993 г.) содержит основной и вспомогательный реакторы, источник переменного тока, подключенный к основному реактору через конденсатор, источник постоянного тока, подключенный к основному реактору через амперметр с шунтом и вспомогательный реактор, измерительные приборы, в частности частотомер, подключенный параллельно источнику переменного тока, двухканальный анализатор гармоник, один вход которого соединен с выходом введенного токоизмерительного пояса, охватывающего вывод основного реактора, а второй вход соединен с выводами основного реактора.A device for implementing the inventive method (patent RU No. 2073250 C1 with priority of 04/13/1993) contains a main and auxiliary reactors, an alternating current source connected to the main reactor through a capacitor, a direct current source connected to the main reactor through an ammeter with a shunt and auxiliary reactor, measuring instruments, in particular a frequency meter connected in parallel with an alternating current source, a two-channel harmonic analyzer, one input of which is connected to the output of the input current-measuring instrument jar covering the main reactor output and a second input connected to the pin of the reactor core.
В способе-прототипе через реактор пропускают ток одновременно от двух источников: от источника переменного тока через конденсатор и от источника постоянного тока через вспомогательный реактор, при этом ток источника постоянного тока контролируют по амперметру, а ток реактора измеряют с помощью токоизмерительного пояса, охватывающего вывод реактора.In the prototype method, a current is passed through a reactor simultaneously from two sources: from an alternating current source through a capacitor and from a direct current source through an auxiliary reactor, while the current of the direct current source is controlled by an ammeter, and the reactor current is measured using a current measuring belt covering the output of the reactor .
Токоизмерительный пояс представляет собой воздушный трансформатор, измеряющий ток на выводе реактора, его недостаток - на нем наводятся помехи магнитными полями реактора. Особенно велики наводки при изготовлении реактора с большим немагнитным зазором и большим, как следствие, потоком рассеяния. В результате вышесказанного точность измерения производной тока оказывается недостаточно высокой. Измерительные кабели от анализатора гармоник до реактора и токоизмерительного пояса выполнены неэкранированными, это снижает их помехозащищенность и, следовательно, точность измерения напряжения и производной мгновенного тока основной гармоники.The current-measuring belt is an air transformer that measures the current at the output of the reactor, its drawback is that it is interfered with by the magnetic fields of the reactor. Especially great are crosstalk in the manufacture of a reactor with a large non-magnetic gap and a large, as a result, scattering flux. As a result of the above, the accuracy of measuring the derivative of the current is not high enough. The measuring cables from the harmonic analyzer to the reactor and the current measuring belt are made unshielded, this reduces their noise immunity and, therefore, the accuracy of measuring the voltage and the derivative of the instantaneous current of the fundamental.
Не учитывается падение напряжения на активном сопротивлении реактора, которое может быть существенным у малоиндуктивных реакторов или у реакторов, работающих в кратковременных режимах и обладающих, следовательно, повышенным активным сопротивлением.The voltage drop across the active resistance of the reactor, which may be significant in low-inductance reactors or in reactors operating in short-term conditions and, therefore, having an increased active resistance, is not taken into account.
Таким образом, к недостаткам способа-прототипа определения динамической индуктивности и устройства для его осуществления относятся низкая точность измерения переменных составляющих тока и напряжения реактора, а также низкая надежность, низкий к.п.д., высокая стоимость оборудования, так как в качестве источников применяются в данном случае вращающиеся электрические машины, которые уступают по всем указанным показателям статическим полупроводниковым преобразователям. Для определения динамической индуктивности ряда реакторов, выполненных на разные токи, необходим ряд вспомогательных реакторов, что еще больше повышает стоимость оборудования.Thus, the disadvantages of the prototype method for determining the dynamic inductance and the device for its implementation include low accuracy of measuring the alternating components of the current and voltage of the reactor, as well as low reliability, low efficiency, high cost of equipment, as sources are used in this case, rotating electric machines, which are inferior in all of these indicators to static semiconductor converters. To determine the dynamic inductance of a number of reactors made for different currents, a number of auxiliary reactors are needed, which further increases the cost of equipment.
Технический результат предлагаемого способа определения динамической индуктивности реактора - высокая точность определения динамической индуктивности реактора.The technical result of the proposed method for determining the dynamic inductance of the reactor is the high accuracy of determining the dynamic inductance of the reactor.
Технический результат достигается тем, что в способе определения динамической индуктивности реактора, заключающемся в том, что индуктивность рассчитывают по измеряемым величинам, одна из величин - k мгновенных значений напряжения на реакторе, другая - k мгновенных значений тока реактора на участках нарастания и спада как отношение произведения длительности участка на среднее значение напряжения реактора, за вычетом падения напряжения на его активном сопротивлении, к приращению тока на участках нарастания и спада, затем определяют среднее арифметическое значение двух индуктивностей. Значения измеряемых k мгновенных величин определяют по одновременно снятым значениям напряжения на реакторе и тока реактора на участках нарастания и спада.The technical result is achieved by the fact that in the method for determining the dynamic inductance of the reactor, which consists in the fact that the inductance is calculated from the measured values, one of the values is k instantaneous values of the voltage across the reactor, and the other is k instantaneous values of the reactor current in the rise and fall sections as the ratio of the product the duration of the plot by the average value of the voltage of the reactor, minus the voltage drop at its active resistance, to the increment of the current in the areas of rise and fall, then determine the average its arithmetic value of two inductances. The values of the measured k instantaneous values are determined by the simultaneously taken values of the voltage at the reactor and the current of the reactor in the areas of rise and fall.
Сущность способа определения динамической индуктивности реактора заключается в том, что расчет динамической индуктивности производится по одновременно снятым осциллограммам и выполняется на участках нарастания и спада тока. При этом достигается высокая точность определения динамической индуктивности реактора.The essence of the method for determining the dynamic inductance of a reactor lies in the fact that the calculation of the dynamic inductance is based on simultaneously taken oscillograms and is performed in the areas of current rise and fall. This achieves high accuracy in determining the dynamic inductance of the reactor.
Сначала вычисляют динамическую индуктивность на участке нарастания тока реактора.First, the dynamic inductance is calculated at the site of increase in the reactor current.
Ток и напряжение реактора связаны уравнением:The current and voltage of the reactor are related by the equation:
где u - мгновенное значение напряжения реактора;where u is the instantaneous value of the voltage of the reactor;
I - мгновенное значение тока реактора;I is the instantaneous value of the reactor current;
R - активное сопротивление реактора;R is the active resistance of the reactor;
L - индуктивность реактора;L is the reactor inductance;
di /dt - производная тока по времени.di / dt - time derivative of current.
После интегрирования выражения (1) на участке нарастания тока с момента времени от t1 до t2 имеем:After integrating the expression (1) on the plot of current rise from the time from t1 to t2 we have:
где t1 и t2 - начальное и конечное значения времени;where t 1 and t 2 - the initial and final values of time;
i1, i2 - мгновенные значения тока в моменты времени t1 и t2.i 1 , i 2 - instantaneous current values at time t 1 and t 2 .
Из (1) следует, что в момент времени t2, когда производная тока равна нулю, напряжение u2 равно падению напряжения на активном сопротивлении реактора. В остальные моменты времени падение напряжения на активном сопротивлении описывается уравнением:From (1) it follows that at time t 2 , when the derivative of the current is zero, the voltage u 2 is equal to the voltage drop across the active resistance of the reactor. At other times, the voltage drop across the active resistance is described by the equation:
Осциллограммы цифрового запоминающего осциллографа представляются в табличном формате с достаточно большим числом дискрет отсчета. В результате интеграл в выражении (2) можно вычислить по формулеOscillograms of a digital storage oscilloscope are presented in a tabular format with a sufficiently large number of sample discretes. As a result, the integral in expression (2) can be calculated by the formula
где τ - дискрета времени отсчета;where τ is the discrete sampling time;
uk, ik - табличные значения напряжения и тока k-го отсчета;u k, i k - tabular values of voltage and current of the k-th reference;
n1, n2 - номера отсчетов в моменты времени t1 и t2;n 1 , n 2 are the numbers of samples at time t 1 and t 2 ;
u2 - напряжение в момент времени t2.u 2 is the voltage at time t 2 .
Правая часть выражения (4) не что иное, как произведение среднего значения напряжения реактора за вычетом падения напряжения на его активном сопротивлении в диапазоне от t1 до t2 на приращение времени от t1 до t2.The right side of expression (4) is nothing but the product of the average value of the reactor voltage minus the voltage drop across its active resistance in the range from t 1 to t 2 by the time increment from t 1 to t 2 .
где Ucp - среднее значение напряжения реактора;where Ucp is the average voltage of the reactor;
I*R - среднее значение падения напряжения на активном сопротивлении реактора.I * R is the average value of the voltage drop across the active resistance of the reactor.
где Δt - приращение времени.where Δt is the increment of time.
В правой части выражений (2), (4), (5) присутствует только приращение токаOn the right side of expressions (2), (4), (5) there is only a current increment
В результате нет необходимости сохранять постоянную составляющую тока и вычисление индуктивности, исходя из выражений (1)…(7), сводится к формулеAs a result, there is no need to maintain a constant component of the current and the calculation of the inductance, based on the expressions (1) ... (7), is reduced to the formula
Определение динамической индуктивности реактора только на участке нарастания тока может привести к снижению точности вычислений. Объясняется это тем, что в условиях наложенных помех затруднено определение максимума тока i2. Например, при сдвиге момента времени t2, соответствующего максимуму тока i2, влево пропорционально уменьшаются величины Δt и Ucp-I*R, в результате ошибка вычисления индуктивности возрастает в квадрате. Для исключения этой ошибки необходимо аналогичным способом определить индуктивность и на спаде тока на участках времени от t2 до t3.Determination of the dynamic inductance of the reactor only in the current rise section can lead to a decrease in the accuracy of calculations. This is explained by the fact that under conditions of imposed interference it is difficult to determine the maximum current i 2 . For example, when the time moment t 2 corresponding to the maximum of the current i 2 is shifted, Δt and Ucp-I * R proportionally decrease to the left, as a result, the error in calculating the inductance increases squared. To eliminate this error, it is necessary in a similar way to determine the inductance in the current drop in the time sections from t 2 to t 3 .
Результирующая динамическая индуктивность реактора рассчитывается как среднее арифметическое индуктивностей, определенных на участках нарастания L ср.1 и спада тока Lcp.2 The resulting dynamic reactor inductance is calculated as the arithmetic mean of the inductances determined in the areas of rise L cf. 1 and current decay L cp.2
Вычисление динамической индуктивности реактора по данным в табличном формате не представляет затруднений и выполняется с помощью широко распространенных программ обработки данных, например Excel.The calculation of the dynamic inductance of the reactor from the data in a tabular format is not difficult and is performed using widely used data processing programs, such as Excel.
Заявляемый способ определения динамической индуктивности реактора предлагается осуществить устройством.The inventive method for determining the dynamic inductance of the reactor is proposed to implement the device.
Технический результат предлагаемого устройства для осуществления способа определения динамической индуктивности реактора заключается в повышении точности определения динамической индуктивности реактора, а также в значительном снижении мощности и стоимости испытательного оборудования.The technical result of the proposed device for implementing the method for determining the dynamic inductance of a reactor is to increase the accuracy of determining the dynamic inductance of the reactor, as well as to significantly reduce the power and cost of test equipment.
Технический результат достигается тем, что в устройство для осуществления способа определения динамической индуктивности реактора, содержащее выпрямитель, к первому выходу которого через шунт с амперметром подключен первый вывод реактора, введены малоиндуктивный шунт, экранированные кабели, двухканальный цифровой запоминающий осциллограф, входы первого канала которого соединены с выходами экранированного кабеля, входы которого соединены с выходами малоиндуктивного шунта, включенного между вторым выходом выпрямителя и вторым выводом реактора, первый вывод которого соединен экранированным кабелем с входом второго канала цифрового запоминающего осциллографа, причем выпрямитель выполнен управляемым, по крайней мере, на тиристорах. Малоиндуктивный шунт выполнен, по крайней мере, высокоомным. Первый канал цифрового запоминающего осциллографа выполнен для измерения переменной составляющей сигнала.The technical result is achieved by the fact that in the device for implementing the method for determining the dynamic inductance of the reactor, containing a rectifier, to the first output of which the first output of the reactor is connected through a shunt with an ammeter, a low-inductance shunt, shielded cables, a two-channel digital storage oscilloscope, the inputs of the first channel of which are connected to the outputs of the shielded cable, the inputs of which are connected to the outputs of the low inductance shunt connected between the second output of the rectifier and the second pin th reactor, a first terminal of which is connected with a shielded cable to an input of the second channel digital storage oscilloscope, the controllable rectifier is formed, at least in the thyristors. The low inductance shunt is made at least high resistance. The first channel of the digital storage oscilloscope is designed to measure the variable component of the signal.
Сущность предлагаемого устройства для осуществления способа определения динамической индуктивности реактора заключается в том, что за счет выполнения выпрямителя управляемым и введения в устройство малоиндуктивного шунта, двухканального цифрового запоминающего осциллографа, экранированных кабелей и их оригинальной схеме соединения достигнуты высокие технико-экономические показатели. Возросла надежность оборудования, существенно снизились стоимость и габариты испытательного оборудования, повысилась точность измерения электрических величин и определения динамической индуктивности реактора.The essence of the proposed device for implementing the method for determining the dynamic inductance of a reactor is that due to the rectifier being controlled and introducing a low-inductance shunt, a two-channel digital storage oscilloscope, shielded cables and their original connection scheme, high technical and economic indicators are achieved. The reliability of the equipment has increased, the cost and dimensions of the test equipment have significantly decreased, the accuracy of measuring electrical quantities and determining the dynamic inductance of the reactor has increased.
Заявляемое техническое решение - устройство для осуществления способа определения динамической индуктивности реактора поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема устройства.The claimed technical solution is a device for implementing the method for determining the dynamic inductance of the reactor is illustrated by drawings, where figure 1 shows a schematic diagram of a device.
Устройство для осуществления способа определения динамической индуктивности реактора содержит: управляемый выпрямитель 1, шунт 2, амперметр 3, подключенный к выходам шунта 2, малоиндуктивный шунт 4, испытуемый реактор 5, соединенный через шунты 2 и 4 с выходами управляемого выпрямителя 1, двухканальный цифровой запоминающий осциллограф 6, экранированные кабели 7, соединяющие входы двухканального цифрового запоминающего осциллографа с выходами малоиндуктивного шунта 4 и испытуемого реактора 5.A device for implementing the method for determining the dynamic inductance of a reactor comprises: a controlled rectifier 1, a shunt 2, an ammeter 3 connected to the outputs of a shunt 2, a low inductance shunt 4, a test reactor 5 connected through shunts 2 and 4 with the outputs of a controlled rectifier 1, a two-channel digital storage oscilloscope 6, shielded cables 7 connecting the inputs of a two-channel digital storage oscilloscope with the outputs of a low-inductance shunt 4 and the test reactor 5.
Устройство для осуществления способа определения динамической индуктивности реактора работает следующим образом.A device for implementing the method for determining the dynamic inductance of a reactor operates as follows.
Выпрямленное напряжение с выхода управляемого выпрямителя 1 поступает через шунт 2 с амперметром 3 и малоиндуктивный шунт 4 к испытуемому реактору 5. Путем регулирования угла включения тиристоров управляемого выпрямителя 1 устанавливают необходимую величину тока реактора 5, контролируя ее по амперметру 3. С выхода малоиндуктивного шунта 4 сигнал подается на один канал двухканального цифрового запоминающего осциллографа 6. На второй канал двухканального цифрового запоминающего осциллографа 6 подается напряжение с выводов испытуемого реактора 5. Обе измеряемые величины запоминаются, затем определяется среднее значение напряжения на интервале нарастания тока, потом на интервале спада тока. После этого определяется падение напряжения на активном сопротивлении реактора. Рассчитывают динамическую индуктивность реактора на интервале нарастания тока, потом на интервале спада тока как отношение произведения длительности участка на среднее значение напряжения реактора, за вычетом падения напряжения на его активном сопротивлении, к приращению тока. В результате находят динамическую индуктивность реактора как среднее арифметическое индуктивностей на участках нарастания и спада тока.The rectified voltage from the output of the controlled rectifier 1 enters through a shunt 2 with an ammeter 3 and a low-inductance shunt 4 to the test reactor 5. By adjusting the angle of the thyristors of the controlled rectifier 1, the required current value of the reactor 5 is established, controlling it by ammeter 3. From the output of the low-inductance shunt 4, the signal is fed to one channel of a two-channel digital storage oscilloscope 6. The second channel of a two-channel digital storage oscilloscope 6 is supplied with voltage from the terminals of the test reaction torus 5. Both measured values are stored, then the average voltage value is determined in the interval of current rise, then in the interval of current decrease. After that, the voltage drop across the active resistance of the reactor is determined. The dynamic inductance of the reactor is calculated in the interval of current rise, then in the interval of current decrease as the ratio of the product of the section duration by the average value of the reactor voltage, minus the voltage drop at its active resistance, to the current increment. As a result, the dynamic inductance of the reactor is found as the arithmetic mean of the inductances in the areas of current rise and fall.
На фиг.2 приведены диаграммы напряжения и тока реактора.Figure 2 shows a diagram of the voltage and current of the reactor.
Предлагаемый способ определения динамической индуктивности реактора и устройство для его осуществления целесообразно использовать в случае определения динамической индуктивности реакторов, обладающих повышенным активным сопротивлением обмотки (например, реакторы выполненные из высокотемпературного провода, реакторы работающие в кратковременных режимах: реакторы для пуска электродвигателей, для заряда конденсаторов).The proposed method for determining the dynamic inductance of a reactor and a device for its implementation, it is advisable to use in the case of determining the dynamic inductance of reactors with increased active resistance of the winding (for example, reactors made of high temperature wire, reactors operating in short-term modes: reactors for starting electric motors, for charging capacitors).
Целесообразно использовать способ и устройство для его осуществления в условиях наложенных шумов токового сигнала, приводящих к искажению формы измеряемых сигналов, что наиболее часто встречается в реакторах с малыми пульсациями тока (реакторы с высокой индуктивностью при незначительной величине активного сопротивления), а также в реакторах с большим магнитным зазором и, соответственно, с большими полями рассеяния. Предлагаемый способ определения динамической индуктивности реактора обеспечивает высокую точность расчета индуктивности.It is advisable to use the method and device for its implementation under the conditions of superimposed noise of the current signal, leading to distortion of the shape of the measured signals, which is most often found in reactors with small current ripples (reactors with high inductance with a small value of active resistance), as well as in reactors with large magnetic gap and, accordingly, with large scattering fields. The proposed method for determining the dynamic inductance of the reactor provides high accuracy in calculating the inductance.
В случае определения динамической индуктивности реакторов, не обладающих значительным полем рассеяния или активным сопротивлением, имеющих значительные (легкоизмеримые) пульсации тока целесообразно использовать упрощенный вариант способа без учета падения напряжения на активном сопротивлении реактора. При этом часто достаточно расчета динамической индуктивности ректора только на участке нарастания или спада тока и может быть не востребовано использование высокоомного безиндуктивного шунта или режима измерения осциллографом только переменной составляющей сигнала. Точность измерения осциллографом и точность расчета динамической индуктивности реактора в этих случаях достаточна для большинства научных и инженерных применений.In the case of determining the dynamic inductance of reactors that do not have a significant scattering field or active resistance, having significant (easily measurable) current ripples, it is advisable to use a simplified version of the method without taking into account the voltage drop across the active resistance of the reactor. Moreover, it is often sufficient to calculate the dynamic inductance of the rector only in the area of increase or decrease in current and the use of a high-resistance non-inductive shunt or the oscilloscope measuring mode of only the variable signal component may not be required. The accuracy of the oscilloscope and the calculation of the dynamic inductance of the reactor in these cases are sufficient for most scientific and engineering applications.
Устройство для реализации способа определения динамической индуктивности реактора в сравнении с прототипом исключает из принципиальной схемы электрические вращающиеся машины, а применение управляемого выпрямителя позволяет значительно повысить надежность оборудования, что существенно снижает стоимость и габариты испытательного оборудования.A device for implementing the method for determining the dynamic inductance of a reactor in comparison with the prototype excludes electric rotating machines from the circuit diagram, and the use of a controlled rectifier can significantly increase the reliability of the equipment, which significantly reduces the cost and dimensions of the test equipment.
Предлагаемые способ определения динамической индуктивности реактора и устройство для его осуществления были испытаны на пяти образцах реакторов с номинальными параметрами: напряжение 6 и 10 кВ, ток - 80; 100; 320; 630 А, индуктивность - от 6 до 80 мГн.The proposed method for determining the dynamic inductance of a reactor and a device for its implementation were tested on five samples of reactors with nominal parameters: voltage 6 and 10 kV, current - 80; one hundred; 320; 630 A, inductance - from 6 to 80 mH.
Испытания подтвердили высокую точность определения динамической индуктивности реакторов. Высокая точность определения динамической индуктивности реакторов позволяет оптимизировать расход активных материалов при разработке реакторов, точнее контролировать их качество при производстве, определять с высокой точностью зависимость индуктивности от тока в диапазоне рабочих токов, что позволит повысить качество настройки преобразователей со сглаживающими реакторами.Tests have confirmed the high accuracy of determining the dynamic inductance of reactors. The high accuracy of determining the dynamic inductance of reactors allows optimizing the consumption of active materials in the design of reactors, more precisely controlling their quality in production, determining with high accuracy the dependence of inductance on current in the range of operating currents, which will improve the quality of tuning of converters with smoothing reactors.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009142165/28A RU2428703C2 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Method for determining dynamic inductance of reactor and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009142165/28A RU2428703C2 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Method for determining dynamic inductance of reactor and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009142165A RU2009142165A (en) | 2011-05-27 |
| RU2428703C2 true RU2428703C2 (en) | 2011-09-10 |
Family
ID=44734336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009142165/28A RU2428703C2 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Method for determining dynamic inductance of reactor and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2428703C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140209587A1 (en) * | 2013-01-31 | 2014-07-31 | Illinois Tool Works Inc. | Waveform compensation systems and methods for secondary weld component response |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114200225A (en) * | 2021-11-12 | 2022-03-18 | 辽宁芯峻电气有限公司 | Cabinet type dry hollow current-limiting reactor test method |
-
2009
- 2009-11-16 RU RU2009142165/28A patent/RU2428703C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140209587A1 (en) * | 2013-01-31 | 2014-07-31 | Illinois Tool Works Inc. | Waveform compensation systems and methods for secondary weld component response |
| US9506958B2 (en) * | 2013-01-31 | 2016-11-29 | Illinois Tool Works Inc. | Waveform compensation systems and methods for secondary weld component response |
| US10464155B2 (en) | 2013-01-31 | 2019-11-05 | Illinois Tool Works Inc. | Waveform compensation systems and methods for secondary weld component response |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009142165A (en) | 2011-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Samimi et al. | The Rogowski coil principles and applications: A review | |
| US9823275B2 (en) | Electrical signal measurement | |
| Tanaka et al. | A new method of harmonic power detection based on the instantaneous active power in three-phase circuits | |
| CN106772152B (en) | A kind of measurement method of transformer core remanent magnetism | |
| Cataliotti et al. | Characterization and error compensation of a Rogowski coil in the presence of harmonics | |
| Metwally | Design of different self-integrating and differentiating Rogowski coils for measuring large-magnitude fast impulse currents | |
| Nussbaumer et al. | Separation of disturbing influences on induction machine's high-frequency behavior to ensure accurate insulation condition monitoring | |
| RU2428703C2 (en) | Method for determining dynamic inductance of reactor and device for its implementation | |
| CN114002475A (en) | Lightning arrester resistive current on-line monitoring method | |
| Fuchs et al. | Innovative procedure for measurement of losses of transformers supplying nonsinusoidal loads | |
| Bartman et al. | The influence of measurement methodology on the accuracy of electrical waveform distortion analysis | |
| Martinez et al. | Current Measurement Issues of a High Frequency GaN Inverter in the MHz Order for Magnetic Characterization | |
| Nussbaumer et al. | Sensitivity analysis of insulation state indicator in dependence of sampling rate and bit resolution to define hardware requirements | |
| Nussbaumer et al. | Analysis of current reaction on inverter-switching to detect changes in electrical machine's high-frequency behavior | |
| RU2704394C1 (en) | Method for remote determination of the phase-to-ground closure point | |
| SU883827A1 (en) | Device for checking magnetic permeability | |
| Zoeller et al. | Detection and localization of insulation deterioration in traction drives based on specific high frequency current response evaluation | |
| Kasprzak et al. | Operation of voltage transformer in grids with distorted signals | |
| Samimi et al. | A Review on the Rogowski Coil Principles and Applications | |
| Schneider | Test bench design for power measurement of inverter-operated machines in the medium voltage range | |
| Seferi et al. | Effect of sampling rate and sensor bandwidth on measured transient signals in LV AC and DC power systems | |
| Yoda | AC/DC Current Box PW9100 | |
| CN111903214B (en) | Low-frequency large-current sensor | |
| Skala et al. | Design of current sensor for medium frequency operation | |
| Liu et al. | Research on error compensation method for 10kV 1kA high accuracy current measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161117 |