RU2778977C1 - Complex for automated measurement and control of parameters of high-frequency transformers - Google Patents
Complex for automated measurement and control of parameters of high-frequency transformers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778977C1 RU2778977C1 RU2021134566A RU2021134566A RU2778977C1 RU 2778977 C1 RU2778977 C1 RU 2778977C1 RU 2021134566 A RU2021134566 A RU 2021134566A RU 2021134566 A RU2021134566 A RU 2021134566A RU 2778977 C1 RU2778977 C1 RU 2778977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- buses
- analog switches
- control system
- bus
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 4
- 101710038853 inaC Proteins 0.000 description 4
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 210000003165 Abomasum Anatomy 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 101700062996 kin-32 Proteins 0.000 description 1
- 101710025528 pkc-1 Proteins 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 101710017310 src-b Proteins 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологическому оборудованию с автоматизированным управлением, и может быть использовано в процессе автоматизированного измерения и контроля параметров высокочастотных трансформаторов при организации их контроля как при их производстве на предприятиях изготовителях при организации выходного контроля, так и при организации автоматизированного входного контроля на предприятиях потребителях.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to technological equipment with automated control, and can be used in the process of automated measurement and control of the parameters of high-frequency transformers in the organization of their control, both in their production at manufacturers in the organization of output control, and in the organization of automated input control at consumer enterprises.
В процессе производства и применения высокочастотные трансформаторы подвергаются обязательному выходному и входному контролю, которые предусматривают проверку качества намотки и изготовления трансформатора путем измерения и контроля заданных параметров (измерение и контроль соблюдения заданных значений коэффициентов трансформации, измерение и контроль заданных значений индуктивностей намагничивания обмоток, измерение и контроль индуктивностей рассеивания, измерение и контроль активного сопротивления провода для каждой обмотки трансформатора). Кроме того проводят измерение и контроль проходной емкости между заданными обмотками и проверку качества межобмоточной изоляции путем измерения и контроля пробивного напряжения между обмотками. По совокупности полученных результатов производится оценка пригодности испытуемого высокочастотного трансформатора выполнять свое функциональное назначение (отбраковка). Для проведения описанного выходного и входного контроля применяются различные приборы и специальное оборудование: RLC измеритель, миллиомметр, мегаомметр, пробойная установка, лабораторный источник постоянного напряжения. В процессе ручного контроля оператору необходимо производить переподключение контактов испытуемого трансформатора к измерительным приборам и настройку измерительного оборудования, на заданный режим измерения, что занимает большое количество рабочего времени и понижает производительность труда оператора, а также приводит к удорожанию испытуемых изделий.In the process of production and use, high-frequency transformers are subject to mandatory output and input controls, which include checking the quality of winding and manufacturing of the transformer by measuring and controlling the set parameters (measuring and monitoring compliance with the set values of transformation ratios, measuring and monitoring the set values of winding magnetizing inductances, measuring and controlling leakage inductance, measurement and control of active resistance of the wire for each winding of the transformer). In addition, they measure and control the capacitance between the given windings and check the quality of the interwinding insulation by measuring and controlling the breakdown voltage between the windings. Based on the totality of the results obtained, an assessment is made of the suitability of the tested high-frequency transformer to fulfill its functional purpose (rejection). To carry out the described output and input control, various devices and special equipment are used: RLC meter, milliohmmeter, megohmmeter, breakdown unit, laboratory DC voltage source. In the process of manual control, the operator needs to reconnect the contacts of the tested transformer to the measuring instruments and adjust the measuring equipment to the specified measurement mode, which takes a large amount of working time and reduces the productivity of the operator, and also leads to an increase in the cost of the tested products.
Поэтому в настоящее время для повышения производительности труда и удешевления продукции применяют автоматизированные установки (стенды), уменьшающие или исключающие ручной труд при выходных или входных испытаниях высокочастотных трансформаторов.Therefore, at present, to increase labor productivity and reduce the cost of products, automated installations (stands) are used that reduce or eliminate manual labor during output or input tests of high-frequency transformers.
Из уровня техники известно техническое решение: «Коммутатор измерительного прибора для контроля качества цепей питания электротехнических систем изделия при их сборе» (Аналог 1: Патент РФ на изобретение №2535524, опубликован 10.12.2014 Бюл. № 34, МПК G01R 31/02). Этот коммутатор (аналог 1) состоит из трех входных цепей, четырех выходных цепей, электромагнитных реле, которые содержат контакты и обмотки управления, и входы управления, связанные с обмотками управления, а также содержит два резистора и диод. Реле объединены в две группы. Цепи управления каждой группы реле объединены между собой и соединены с входами управления реле. Этот коммутатор, работая в составе измерительного стенда, позволяет осуществить автоматизированный контроль и измерение некоторых параметров, например, сопротивление между шинами питания, сопротивление изоляции каждой шины питания относительно корпуса изделия при обеих полярностях подключения цепей питания электротехнических систем изделия при их сборке.A technical solution is known from the prior art: “A measuring device switch for monitoring the quality of power supply circuits of electrical systems of a product during their assembly” (Analogue 1: RF Patent for invention No. 2535524, published on December 10, 2014 Bull. No. 34, IPC G01R 31/02). This switch (analogue 1) consists of three input circuits, four output circuits, electromagnetic relays that contain contacts and control windings, and control inputs associated with control windings, and also contains two resistors and a diode. The relays are grouped into two groups. The control circuits of each relay group are interconnected and connected to the relay control inputs. This switch, working as part of a measuring stand, allows for automated control and measurement of some parameters, for example, the resistance between the power buses, the insulation resistance of each power bus relative to the product case with both polarities of connecting the power supply circuits of the electrical systems of the product during their assembly.
Однако аналог 1 не позволяет производить измерение параметров высокочастотных трансформаторов, в которых измерительные приборы подключаются к выводам высокочастотных трансформаторов по четырехпроводной схеме.However,
Из уровня техники известно техническое решение: «Apparatus and method for testing winding resistances of transformers based on an inductive voltage drop ( Аппаратура и метод для тестирования сопротивления трансформаторов основанный на индуктивном падение напряжения)» (Аналог 2: Патент US №9581637B2, опубликован Feb. 28, 2017, МПК GOIR 3L/06, GOIR 27/14, GOIR 31/02). Аналог 2 содержит мультиплексор (коммутатор), три источника постоянного тока, два вольтметра, систему управления и систему размагничивания. Данное устройство (аналог 2) позволяет измерить автоматически только сопротивление всех обмоток трехфазного трансформатора, но не позволяет измерять другие параметры многообмоточных высокочастотных трансформаторов такие как: индуктивность намагничивания, индуктивность рассеивания, проходную емкость, сопротивление изоляции.The technical solution is known from the prior art: "Apparatus and method for testing winding resistances of transformers based on an inductive voltage drop (Apparatus and method for testing the resistance of transformers based on inductive voltage drop)" (Analogue 2: US Patent No. 9581637B2, published Feb. 28, 2017, IPC GOIR 3L/06, GOIR 27/14, GOIR 31/02). Analogue 2 contains a multiplexer (switch), three direct current sources, two voltmeters, a control system and a demagnetization system. This device (analog 2) allows you to automatically measure only the resistance of all windings of a three-phase transformer, but does not allow you to measure other parameters of multi-winding high-frequency transformers such as: magnetizing inductance, leakage inductance, capacitance, insulation resistance.
Из уровня техники известно техническое решение: «Transformer test device and method for testing a transformer (Устройство тестирования трансформаторов и метод для тестирования трансформаторов)» (Аналог 3: US №2017/0336462 A1, дата публикации Nov . 23 , 2017, МПК GOIR 31 / 02 ( 2006 . 01 ), GOIR 31 / 06 ( 2006 . 01 ), HOIH 9 / 54 ( 2006 . 01 )). Аналог 3 содержит источник переменного тока тестового сигнала, управляемый ключ, измерительные устройства, подключенные к первичной и вторичной обмотке двухобмоточного трансформатора. Кроме того, аналог 3 содержит оценочное устройство и устройство управления, входящее в состав специализированного процессора. Аналог 3 позволяет производить различные измерения параметров двухобмоточного трансформатора, включая индуктивность намагничивания, индуктивность рассеивания, коэффициент трансформации, но не позволяет производить автоматические измерения параметров многообмоточного трансформатора.The technical solution is known from the prior art: "Transformer test device and method for testing a transformer (Transformer testing device and method for testing transformers)" (Analogue 3: US No. 2017/0336462 A1, publication date Nov. 23, 2017, IPC GOIR 31 / 02 (2006.01), GOIR 31/06 (2006.01), HOIH 9/54 (2006.01) ) . Analog 3 contains a test signal alternating current source, a controlled key, measuring devices connected to the primary and secondary windings of a two-winding transformer. In addition,
Из уровня техники известно техническое решение: «Apparatus for testing electrical components which have windings (Устройство для тестирования электрических компонентов которые имеют обмотки)» (Аналог 4: Патент US №5500598, дата публикации Mar 19, 1996, МПК G01R 31/06). Аналог 4 является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению и взят за прототип. Выбранный прототип содержит разъем, имеющий N точек (гнезд) подключения, для соединения с выводами испытуемого трансформатора, токовый шунт, измерительную систему (модуль), управляемый источник напряжения, генератор сигналов и микропроцессорную систему управления. Каждая точка (гнездо) подключения разъема для соединения с выводами испытуемого трансформатора состоит из двух физических контактов, образующих контакт Кельвина, оба контакта соединены между собой резистором 100 Ом. Первый контакт каждой точки подключения соединен через первый аналоговый ключ с первой шиной источника и со второй шиной источника через второй аналоговый ключ. Второй контакт каждой точки подключения соединен через третий аналоговый ключ с первой измерительной шиной и через четвертый аналоговый ключ со второй измерительной шиной. Первая шина источника подключена к первому контакту управляемого источника напряжения, а вторая шина источника через токовый шунт подключена ко второму контакту управляемого источника напряжения. Входы измерительной системы (модуля) подключены через аналоговые ключи к первой и второй шине измерения и к первому и второму контакту измерительного шунта. Управляющий вход управляемого источника напряжения подключен к генератору сигнала, выход синхронизации которого подключен к входу синхронизации измерительной системы (модуля), а вход управления соединен с выходом управляющей микропроцессорной системой управления.The technical solution is known from the prior art: "Apparatus for testing electrical components which have windings (Analog 4: US Patent No. 5500598, publication date Mar 19, 1996, IPC G01R 31/06). Analog 4 is the closest in technical essence and achieved technical result to the claimed invention and is taken as a prototype. The selected prototype contains a connector with N connection points (sockets) for connecting to the outputs of the transformer under test, a current shunt, a measuring system (module), a controlled voltage source, a signal generator and a microprocessor control system. Each connection point (socket) of the connector for connection with the terminals of the transformer under test consists of two physical contacts forming a Kelvin contact, both contacts are interconnected by a 100 Ohm resistor. The first contact of each connection point is connected through the first analog switch to the first source bus and to the second source bus through the second analog switch. The second contact of each connection point is connected through the third analog switch to the first measuring bus and through the fourth analog switch to the second measuring bus. The first source bus is connected to the first contact of the controlled voltage source, and the second source bus is connected to the second contact of the controlled voltage source through a current shunt. The inputs of the measuring system (module) are connected via analog switches to the first and second measurement bus and to the first and second contacts of the measuring shunt. The control input of the controlled voltage source is connected to the signal generator, the synchronization output of which is connected to the synchronization input of the measuring system (module), and the control input is connected to the output of the control microprocessor control system.
Прототип позволяет производить различные измерения параметров высокочастотных многообмоточных трансформаторов, включая индуктивность намагничивания, проходные емкости между обмотками, коэффициент трансформации, сопротивление изоляции обмоток. Однако такое устройство не позволяет осуществлять автоматическое измерение и контроль индуктивности рассеивания, а также не обеспечивает высокую точность автоматического измерения и контроля других электрических параметров обмоток высокочастотных трансформаторов в большом диапазоне изменения значений этих электрических параметров т.к. для всех диапазонов измеряемых параметров используется один токовый шунт. Кроме того, измерительное устройство имеет сложную схему измерения, для реализации которой необходимы прецизионные многодиапазонные усилители входного сигнала, работающие как на постоянном, так и на переменном токе в широком диапазоне напряжений входных сигналов (от десятков мкВ до единиц кВ). Это, в свою очередь, неминуемо приведет к снижению точности измерения и контроля электрических параметров многообмоточных высокочастотных трансформаторов.The prototype allows you to make various measurements of the parameters of high-frequency multi-winding transformers, including magnetization inductance, capacitances between the windings, the transformation ratio, the insulation resistance of the windings. However, such a device does not allow automatic measurement and control of leakage inductance, and also does not provide high accuracy of automatic measurement and control of other electrical parameters of the windings of high-frequency transformers in a wide range of changes in the values of these electrical parameters. one current shunt is used for all ranges of measured parameters. In addition, the measuring device has a complex measurement circuit, the implementation of which requires precision multi-range input signal amplifiers operating both on direct and alternating current in a wide range of input signal voltages (from tens of μV to units of kV). This, in turn, will inevitably lead to a decrease in the accuracy of measuring and monitoring the electrical parameters of multi-winding high-frequency transformers.
Таким образом, указанные выше недостатки позволяют сформулировать техническую проблему, связанную с необходимостью создания комплекса для измерения и контроля в автоматическом режиме индуктивности рассеяния многообмоточного высокочастотного трансформатора, а также для измерения и контроля других параметров: индуктивности намагничивания, проходных емкостей между обмотками, коэффициента трансформации, сопротивления изоляции обмоток этого трансформатора.Thus, the above disadvantages allow us to formulate a technical problem related to the need to create a complex for measuring and controlling in automatic mode the leakage inductance of a multi-winding high-frequency transformer, as well as for measuring and controlling other parameters: magnetization inductance, capacitances between the windings, transformation ratio, resistance insulation of the windings of this transformer.
Технический результат, достигаемый при решении указанной выше технической проблемы, заключается в обеспечении в автоматическом режиме заданной точности измерения и контроля индуктивности рассеяния, индуктивности намагничивания, проходных емкостей между обмотками, коэффициента трансформации, сопротивления изоляции обмоток многообмоточного высокочастотного трансформатора в широком диапазоне напряжений входных сигналов. The technical result achieved when solving the above technical problem is to automatically provide the specified accuracy of measurement and control of leakage inductance, magnetization inductance, capacitances between windings, transformation ratio, insulation resistance of windings of a multi-winding high-frequency transformer in a wide range of input signal voltages .
Для решения технической проблемы и достижения технического результата комплекс для автоматизированного измерения и контроля параметров высокочастотных трансформаторов, как и прототип, содержит разъем, имеющий N гнезд для подключения выводов испытуемого трансформатора, первую и вторую шины источника питания, первую и вторую измерительные шины и микропроцессорную систему управления. Каждое гнездо для подключения испытуемого трансформатора состоит из двух физических контактов, образующих контакт Кельвина. Первый контакт каждого гнезда для подключения соединен соответственно с первой и второй шиной источника питания через первый и второй аналоговые ключи соответственно. Второй контакт каждого гнезда для подключения соединен соответственно с первой и второй измерительными шинами через третий и четвертый аналоговые ключи соответственно. В отличие от прототипа комплекс содержит дополнительно, по крайней мере, четыре измерительных прибора: мегаомметр, измеритель фазы, миллиомметр, RLC измеритель, каждый из которых имеет цифровой интерфейс управления, соединенный с микропроцессорной системой управления. Кроме того, второй контакт каждого гнезда для подключения соединены между собой пятыми аналоговыми ключами, образуя шину закорачивания. Вторые контакты каждого гнезда соединены механически тягой с электромагнитным приводом, обеспечивающим фиксацию электрических контактов гнезд подключения с выводами испытуемого высокочастотного трансформатора, при этом управляющий вход электромагнитного привода соединен с выходом микропроцессорной системой управления. Каждый измерительный прибор содержит первую и вторую клеммы тестового сигнала, подключенные через соответствующие аналоговые ключи к первой и второй шине источника питания, соответственно, и первую и вторую клеммы измерительного сигнала, подключенную через аналоговые ключи к первой и второй измерительной шине, соответственно.To solve a technical problem and achieve a technical result, the complex for automated measurement and control of the parameters of high-frequency transformers, like the prototype, contains a connector with N sockets for connecting the leads of the transformer under test, the first and second power supply buses, the first and second measuring buses and a microprocessor control system . Each socket for connecting the transformer under test consists of two physical contacts, forming a Kelvin contact. The first contact of each connection socket is connected respectively to the first and second power supply bus through the first and second analog switches, respectively. The second contact of each socket for connection is connected respectively to the first and second measuring buses through the third and fourth analog switches, respectively. Unlike the prototype, the complex additionally contains at least four measuring instruments: megohmmeter, phase meter, milliohmmeter, RLC meter, each of which has a digital control interface connected to the microprocessor control system. In addition, the second contact of each connection socket is interconnected by the fifth analog switches, forming a shorting bus. The second contacts of each socket are connected mechanically by a tie rod with an electromagnetic drive, which ensures the fixation of the electrical contacts of the connection sockets with the outputs of the high-frequency transformer under test, while the control input of the electromagnetic drive is connected to the output by a microprocessor control system. Each measuring device contains the first and second terminals of the test signal, connected via the corresponding analog switches to the first and second bus of the power source, respectively, and the first and second terminals of the measuring signal, connected via analog switches to the first and second measuring bus, respectively.
Технический результат предложенного изобретения достигается, во-первых, за счет разделения измерительной части на функционально разделенные измерительные приборы: мегаомметр 6, измеритель фазы 7, миллиомметр 8, RLC измеритель 9, каждый из которых реализует соответствующее измерение параметра высокочастотного трансформатора с заданной точностью в нужном диапазоне измеряемого параметра.The technical result of the proposed invention is achieved, firstly, by dividing the measuring part into functionally separated measuring instruments:
Во-вторых, введение пятых аналоговых ключей, шины закорачивания и электромагнитного привода, управляемого от микропроцессорной системы управления, позволяет автоматически производить калибровку измерительных приборов, как при разомкнутых, так и при замкнутых контактах Кельвина, что гарантирует их точность измерения.Secondly, the introduction of the fifth analog switches, a shorting bus and an electromagnetic drive controlled by a microprocessor control system allows automatic calibration of measuring instruments, both with open and closed Kelvin contacts, which guarantees their measurement accuracy.
В третьих, введение пятых аналоговых ключей, шины закорачивания и электромагнитного привода, управляемого от микропроцессорной системы управления, позволяет реализовать измерение индуктивности рассеивания между любыми обмотками высокочастотного многообмоточного трансформатора.Thirdly, the introduction of fifth analog switches, a shorting bus and an electromagnetic drive controlled by a microprocessor control system makes it possible to measure the leakage inductance between any windings of a high-frequency multi-winding transformer.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показана функциональная схема комплекса, на Фиг. 2 показана схема подключения испытуемого трансформатора.The present invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a functional diagram of the complex, Fig. 2 shows the connection diagram of the tested transformer.
Заявляемый комплекс Фиг. 1 содержит N гнезд подключения испытуемого высокочастотного трансформатора XT1 .. XTN, первую 1 и вторую 2 шины источника питания, первую 3 и вторую 4 измерительные шины и микропроцессорную систему управления 5. Каждое гнездо для подключения испытуемого трансформатора XT1 .. XTN состоит из двух физических контактов Кн1 и Кн2, образующих контакт Кельвина. Первый контакт Кн1 каждого гнезда для подключения XT1 .. XTN соединен соответственно с первой 1 и второй 2 шинами источника питания через первые K11, K21 … KN1 и вторые K12, K22 .. KN2 аналоговые ключи соответственно. Второй контакт Кн2 каждого гнезда для подключения XT1 .. XTN соединен соответственно с первой 3 и второй 4 измерительными шинами через третьи K13, K23 .. KN3 и четвертые K14, K24 .. KN4 аналоговые ключи соответственно. Комплекс содержит дополнительно, по крайней мере, четыре измерительных прибора: мегаомметр 6, измеритель фазы 7, миллиомметр 8, RLC измеритель 9, каждый из которых имеет цифровой интерфейс управления с входами 10, 11, 12, 13, соединенный с входом цифрового интерфейса 14 микропроцессорной системой управления 5. Второй контакт Кн2 каждого гнезда для подключения XT1 .. XTN соединены между собой пятыми аналоговыми ключами K15, K25 .. KN5 , образуя шину закорачивания 15. Вторые контакты Кн2 каждого гнезда XT1 .. XTN соединены механически тягой 16 с электромагнитным приводом 17, обеспечивающим фиксацию электрических контактов Кн1, Кн2 гнезд подключения XT1 .. XTN с выводами испытуемого высокочастотного трансформатора (высокочастотный трансформатор на чертеже не показан). Управляющий вход 18 электромагнитного привода 17 соединен с выходом 19 микропроцессорной системой управления 5. Каждый измерительный прибор содержит первую 20, 24, 28, 32 и вторую 23, 27, 31, 35 клеммы тестового сигнала, подключенные через соответствующие аналоговые ключи Kвх11, Kвх21, Kвх31, Kвх41 и Kвх14, Kвх24, Kвх34, Kвх44 к первой 1 и второй 2 шине источника питания, соответственно. Первые 21, 25, 29, 33 и вторые 22, 26, 30, 34 клеммы измерительного сигнала, подключены через аналоговые ключи Kвх12, Kвх22, Kвх32, Kвх42 и Kвх13, Kвх23, Kвх33, Kвх43 к первой 3 и второй 4 измерительной шине, соответственно. Разъем, имеющий N гнезд подключения XT1 .. XTN, на чертеже обозначен как А1. The claimed complex Fig. 1 contains N sockets for connecting the tested high-frequency transformer XT1 .. XTN, the first 1 and second 2 power supply buses, the first 3 and second 4 measuring buses and a
На Фиг. 2 обозначены: TV1 - испытуемый трансформатор, W1 - первичная обмотка, W2 - вторичная обмотка, XT1, XT2, XT3, XT3 - гнезда подключения испытуемого трансформатора.On FIG. 2 are marked: TV1 - tested transformer, W1 - primary winding, W2 - secondary winding, XT1, XT2, XT3, XT3 - test transformer connection sockets.
Работа заявляемого комплекса рассмотрена на конкретном примере. Схема собрана на доступных (серийно выпускаемых) комплектующих, с возможностью многократного воспроизведения. Аналоговые ключи собраны на герконовых реле, имеющих высокие значения сопротивления в разомкнутом состоянии и малое сопротивление в замкнутом состоянии.The work of the proposed complex is considered on a specific example. The circuit is assembled on available (commercially produced) components, with the possibility of multiple reproduction. Analog switches are assembled on reed relays with high resistance values in the open state and low resistance in the closed state.
Микропроцессорная система управления 5, выполнена на промышленном микроконтроллере, предназначена для управления измерительными приборами 6 .. 9 (Тестер сопротивления изоляции GPT-9900, Милиомметр GOM-7804, измеритель иммитанса LCR-7821), всеми аналоговыми ключами и электромагнитным приводом 17 в соответствии с измеряемым параметром в текущий момент времени или в процессе калибровки измерительных приборов.
При каждом включении питания комплекс автоматически производит калибровку измерительных приборов 6, 8, 9. МСУ 5 подает сигнал на включение электромагнитного привода 17, который толкает тягу 16, замыкая все контакты Кельвина Кн1, Кн2 всех точек подключения XT1 .. XTN, замыкает аналоговые ключи K11, K13, K22, K24. Замыкает аналоговые ключи Kвх41 .. Kвх44, подключая клеммы 32..35 RLC измерителя 9 к первой шине источника 1, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине источника 2 соответственно и посылает команду RLC измерителю 9 произвести калибровку на холостом ходу. После окончания выполнения команды RLC измерителем 9 МСУ 5 размыкает аналоговые ключи Kвх41 .. Kвх44. Замыкает Kвх31 .. Kвх34, подключая клеммы 28..31 RLC миллиомметра 8 к первой шине источника 1, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине источника 2 соответственно и посылает команду миллиомметру 8 произвести калибровку на холостом ходу. После окончания выполнения команды миллиомметром 8 МСУ 5 размыкает аналоговые ключи Kвх31 .. Kвх34. Замыкает Kвх11 .. Kвх14, подключая клеммы 20..23 мегаомметра 6 к первой шине источника 1, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине источника 2 соответственно и посылает команду мегаомметру 6 произвести калибровку на холостом ходу. После окончания выполнения команды мегаомметром 6 МСУ 5 размыкает аналоговые ключи Kвх11 .. Kвх14, замыкает аналоговые ключи K15, K25, Kвх41.. Kвх44 и посылает команду RLC измерителю 9 произвести калибровку на коротком замыкание. После окончания выполнения команды RLC измерителем 9 МСУ 5 размыкает аналоговые ключи Kвх41 .. Kвх44, замыкает Kвх31 .. Kвх34 и посылает команду миллиомметру 8 произвести калибровку на коротком замыкании. После окончания выполнения команды миллиомметром 8, МСУ 5 размыкает все аналоговые ключи и выключает электромагнитный привод 17.Each time the power is turned on, the complex automatically calibrates the measuring
При измерении индуктивности намагничивания, добротности, сопротивления обмотки на переменном токе первой обмотки W1 испытуемого трансформатора TV1 (фиг. 2) микропроцессорная система управления МСУ 5 подает сигнал на включение электромагнитного привода 17, который толкает тягу 16 замыкая все контакты Кельвина Кн1, Кн2 всех точек подключения XT1 .. XTN с выводами высокочастотного трансформатора, замыкает аналоговые ключи Квх41..Kвх44, подключая клеммы 32..35 RLC измерителя 9 к первой шине источника 1, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине источника 2 соответственно, замыкает аналоговые ключи K11, K13 и K22, К24 образуя, таким образом, четырехпроводную схему измерения. По входу 14 цифрового интерфейса МСУ 5 устанавливает необходимые параметры RLC измерителя 9, такие как частота тестового сигнала, эквивалентная схема измерения, уровень тестового сигнала и запускает процесс измерения. После окончания измерения RLC измеритель 9 отправляет по цифровому интерфейсу значение измеренных параметров в микропроцессорную систему управления МСУ 5, после чего микропроцессорная система управления МСУ 5 снимает сигнал с электромагнитного привода 17. When measuring the magnetization inductance, quality factor, winding resistance on alternating current of the first winding W1 of the tested transformer TV1 (Fig. 2), the microprocessor
При измерении проходной емкости между обмотками W1 и W2 (фиг. 2) микропроцессорная система управления МСУ 5 подает сигнал на включение электромагнитного привода 17, который толкает тягу 16, замыкая все контакты Кельвина Кн1, Кн2 всех гнезд подключения XT1 .. XTN с выводами высокочастотного трансформатора, замыкает аналоговые ключи Квх41..Kвх44, подключая клеммы 32..35 RLC измерителя 9 к первой шине 1 источника, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине 2 источника, соответственно, замыкает аналоговые ключи K11, K13 и K32, К34, образуя, таким образом, четырехпроводную схему измерения. По входу 14 цифрового интерфейса МСУ 5 устанавливает необходимые параметры RLC измерителя 9, такие как частота тестового сигнала, эквивалентная схема измерения, уровень тестового сигнала и запускает процесс измерения. После окончания измерения RLC измеритель 9 отправляет по цифровому интерфейсу значение измеренной проходной емкости в микропроцессорную систему управления МСУ 5, после чего микропроцессорная система управления МСУ 5 снимает сигнал с электромагнитного привода 17.When measuring the capacitance between the windings W1 and W2 (Fig. 2), the microprocessor
При измерении индуктивности рассеивания первой обмотки W1 трансформатора TV1, МСУ 5 подает сигнал на включение электромагнитного привода 17 который толкает тягу 16, замыкая все контакты Кельвина Кн1, Кн2 всех гнезд подключения XT1 .. XTN с выводами высокочастотного трансформатора, замыкает аналоговые ключи Квх41..Kвх44, подключая клеммы 32..35 RLC измерителя 9 к первой шине 1 источника, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине 2 источника, соответственно, замыкает аналоговые ключи K11, K13 и K22, К24 образуя, таким образом, четырехпроводную схему измерения. Также производится замыкание аналоговых ключей K35.. K45. По входу 14 цифрового интерфейса МСУ 5 устанавливает необходимые параметры RLC измерителя 9, такие как частота тестового сигнала, эквивалентная схема измерения, уровень тестового сигнала и запускает процесс измерения. После окончания измерения RLC измеритель 9 отправляет по цифровому интерфейсу значение измеренных параметров в микропроцессорную систему управления МСУ 5, после чего микропроцессорная система управления МСУ 5 снимает сигнал с электромагнитного привода 17.When measuring the dissipation inductance of the first winding W1 of the TV1 transformer, the
При измерении сопротивления первой обмотки W1 испытуемого трансформатора TV1 на постоянном токе микропроцессорная система управления МСУ 5 подает сигнал на включение электромагнитного привода который толкает тягу 16, замыкая все контакты Кельвина Кн1, Кн2 всех точек подключения XT1 .. XTN с выводами высокочастотного трансформатора, замыкает аналоговые ключи Квх31..Kвх34, подключая клеммы 28..31 миллиомметра 8 к первой шине 1 источника, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине 2 источника, соответственно, замыкает аналоговые ключи K11, K13 и K22, К24, образуя, таким образом, четырехпроводную схему измерения. По входу 14 цифрового интерфейса МСУ 5 запускает процесс измерения миллиомметра 8. После окончания измерения миллиомметр 8 отправляет по цифровому интерфейсу значение измеренных параметров в микропроцессорную систему управления МСУ 5, после чего микропроцессорная система управления МСУ 5 снимает сигнал с катушки электромагнитного привода 17.When measuring the resistance of the first winding W1 of the tested transformer TV1 at direct current, the microprocessor
При измерении полярности намотки первой W1 и второй W2 обмотки испытуемого трансформатора TV1 (фиг. 2) микропроцессорная система управления МСУ 5 подает сигнал на включение электромагнитного привода 17 который толкает механическую тягу 16, замыкая все контакты Кельвина Кн1, Кн2 всех точек подключения XT1 .. XTN с выводами высокочастотного трансформатора, замыкает аналоговые ключи Квх21..Kвх24, подключая клеммы 24..27 измерителя фазы 7 к первой шине 1 источника, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине 2 источника, соответственно, замыкает аналоговые ключи K11, K22 и K33, K44. По входу 14 цифрового интерфейса МСУ 5 запускает процесс измерения измерителя фазы 7. После окончания измерения измерителя фазы 7 отправляет по цифровому интерфейсу значение измеренной полярности подключения в микропроцессорную систему управления МСУ 5, после чего микропроцессорная система управления МСУ 5 снимает сигнал с электромагнитного привода 17.When measuring the polarity of the winding of the first W1 and second W2 windings of the tested transformer TV1 (Fig. 2), the microprocessor
При измерении сопротивления изоляции между первой W1 и второй W2 обмотками испытуемого высокочастотного трансформатора TV1 микропроцессорная система управления МСУ подает сигнал на включение электромагнитного привода 17, который толкает тягу 16, замыкая все контакты Кельвина Кн1, Кн2 всех точек подключения XT1 .. XTN с выводами испытуемого высокочастотного трансформатора, замыкает аналоговые ключи Квх11 .. Kвх14, подключая клеммы 20..23 мегаомметра 6 к первой шине 1 источника, первой измерительной шине 3, второй измерительный шине 4, второй шине 2 источника, соответственно, замыкает аналоговые ключи K11, K13, K32, K34. По входу 14 цифрового интерфейса МСУ 5 запускает процесс измерения мегаомметра 6. После окончания измерения мегаомметр 6 отправляет по цифровому интерфейсу значение измеренного сопротивления изоляции в микропроцессорную систему управления МСУ 5, после чего микропроцессорная система управления МСУ 5 снимает сигнал электромагнитного привода 17.When measuring the insulation resistance between the first W1 and the second W2 windings of the tested high-frequency transformer TV1, the MSU microprocessor control system sends a signal to turn on the
Таким образом, комплекс для автоматизированного измерения и контроля параметров высокочастотных трансформаторов согласно заявляемому изобретению позволяет решить поставленную техническую проблему и достигнуть технического результата, заключающегося в возможности измерения и контроля индуктивности рассеивания, а также других необходимых параметров высокочастотного трансформатора в автоматическом режиме. При этом заявляемый комплекс обеспечивает широкий диапазон измерения и контроля электрических параметров испытуемого трансформатора при заданной точности, которая определяется выбранными измерительными приборами, что, в свою очередь, обеспечивается за счет автоматической калибровки измерительных приборов и разделения измерения по этим специализированным приборам. Заявляемое изобретение позволяет проводить измерение и контроль параметров высокочастотных трансформаторов с любым числом обмоток (многообмоточных трансформаторов), что легко обеспечивается увеличением числа гнезд подключения до числа выводов испытуемого трансформатора.Thus, the complex for automated measurement and control of the parameters of high-frequency transformers according to the claimed invention allows solving the posed technical problem and achieving a technical result, which consists in the possibility of measuring and controlling the leakage inductance, as well as other necessary parameters of the high-frequency transformer in automatic mode. At the same time, the inventive complex provides a wide range of measurement and control of the electrical parameters of the transformer under test at a given accuracy, which is determined by the selected measuring instruments, which, in turn, is ensured by automatic calibration of the measuring instruments and separation of measurements by these specialized instruments. The claimed invention makes it possible to measure and control the parameters of high-frequency transformers with any number of windings (multi-winding transformers), which is easily achieved by increasing the number of connection sockets to the number of outputs of the tested transformer.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778977C1 true RU2778977C1 (en) | 2022-08-29 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500598A (en) * | 1991-11-16 | 1996-03-19 | Voltech Instruments Limited | Apparatus for testing electrical components which have windings |
| RU2399925C1 (en) * | 2009-07-21 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") | Device for monitoring of power transformer insulation condition |
| CN103941122B (en) * | 2014-04-04 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | A kind of Multifunction transformer test comprehensive test device |
| US9581637B2 (en) * | 2011-05-17 | 2017-02-28 | Haefely Test Ag | Apparatus and method for testing winding resistances of transformers based on an inductive voltage drop |
| CN107229030A (en) * | 2016-08-31 | 2017-10-03 | 广州供电局有限公司 | Monitor Intelligent current transformer on-line |
| US20170336462A1 (en) * | 2014-10-30 | 2017-11-23 | Omicron Electronics Gmbh | Transformer test device and method for testing a transformer |
| CN207318595U (en) * | 2017-06-26 | 2018-05-04 | 常熟市宏宇电力工程有限公司 | Integrated testing instrument for transformer |
| RU2700369C1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-09-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Technical monitoring device of digital transformer by parameters of partial discharges in insulation |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500598A (en) * | 1991-11-16 | 1996-03-19 | Voltech Instruments Limited | Apparatus for testing electrical components which have windings |
| RU2399925C1 (en) * | 2009-07-21 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ГОУ ВПО "ТГТУ") | Device for monitoring of power transformer insulation condition |
| US9581637B2 (en) * | 2011-05-17 | 2017-02-28 | Haefely Test Ag | Apparatus and method for testing winding resistances of transformers based on an inductive voltage drop |
| CN103941122B (en) * | 2014-04-04 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | A kind of Multifunction transformer test comprehensive test device |
| US20170336462A1 (en) * | 2014-10-30 | 2017-11-23 | Omicron Electronics Gmbh | Transformer test device and method for testing a transformer |
| CN107229030A (en) * | 2016-08-31 | 2017-10-03 | 广州供电局有限公司 | Monitor Intelligent current transformer on-line |
| CN207318595U (en) * | 2017-06-26 | 2018-05-04 | 常熟市宏宇电力工程有限公司 | Integrated testing instrument for transformer |
| RU2700369C1 (en) * | 2018-12-26 | 2019-09-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Technical monitoring device of digital transformer by parameters of partial discharges in insulation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2664924C1 (en) | Device for testing transformer and method of testing transformer | |
| US6456097B1 (en) | Fault current detection method | |
| CN107677980B (en) | Integrated detection platform and method for metering performance of mutual inductor of power distribution network | |
| US20120242357A1 (en) | Automatic fault insertion, calibration and test system | |
| RU2686447C1 (en) | Switching device, test device and method for operation of switching device for measuring device for transformer | |
| Rathnayaka et al. | On-line impedance monitoring of transformer based on inductive coupling approach | |
| EP3035065A1 (en) | Device for testing control transformers | |
| RU2778977C1 (en) | Complex for automated measurement and control of parameters of high-frequency transformers | |
| CN107422247A (en) | A kind of signal amplifier automatic test circuit | |
| CN103777171A (en) | Testing method of exciting characteristic curve of current transformer | |
| CN214041542U (en) | Constant current circuit for direct current resistance tester | |
| RU2534387C1 (en) | Computer-aided testing method for electric circuits of sophisticated engineering products and device for its implementation | |
| RU2248002C2 (en) | Device for calibrating instrument voltage transformer | |
| CN103487745A (en) | Automatic testing circuit of transforming amplifier and testing method | |
| Rathnayaka et al. | Inductive coupling method for on-line frequency response analysis (FRA) for transformer winding diagnostic | |
| CN203479987U (en) | Automatic test circuit for conversion amplifier | |
| RU2282208C1 (en) | Device for testing measuring voltage transformers | |
| Luo et al. | A test method of winding deformation excited by pseudorandom M-Sequences—Part II: Experiments and outlook | |
| Goda et al. | Comparison tests of high current shunts in high power laboratories in Asia with an STL reference shunt | |
| CN109991478B (en) | Inductance measuring device and inductance measuring method | |
| Mašlán | High capacitance simulation using mutual inductors | |
| CN111366883B (en) | High-precision magnetic core loss test circuit and method | |
| Deac et al. | Aspects Regarding the Alternating Current Monitoring In Electrical Equipment Testing Installations | |
| CN115236401A (en) | Electrical impedance measuring system with direct current bias applying and calibrating functions | |
| Dimitrova | Methods for Diagnostics of the Status of Equipment for Signalling Systems |