一种变压器测试仪.pdf

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摘要
申请专利号:

CN93100800.X

申请日:

1993.01.09

公开号:

CN1089726A

公开日:

1994.07.20

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开|||

IPC分类号:

G01R31/06; G01R29/20

主分类号:

G01R31/06; G01R29/20

申请人:

黄立;

发明人:

黄立

地址:

430071湖北省武汉市武昌中北路102号

优先权:

专利代理机构:

湖北省专利事务所

代理人:

王守仁

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内容摘要

本发明是用于测量变压器接线组别和变压比的一种变压器测试仪。该仪器的测试方法包括变比、相位测量电路及单片机和显示器,一个可将220伏单相交流电压形成对称三相电压的单相/三相电源变换电路设在电源端和被试变压器B2的原方a、b、c端。该仪器中的单相/三相电源变换电路,由变压器B1、移相电路和功率放大电路组成。本发明具有现场使用方便、功能多、结构简单、紧凑合理和成本较低等优点。

权利要求书

1: 一种变压器变比和组别的测量方法,包括变比测量电路、相位测量电路和单片机及显示器,其特征是在电源端和被试变压器B2的原方之间设有1个单相/三相电源变换电路,该电路将220伏单相交流电压形成1个对称的三相电压,然后加在B2的原方a、b、c端。
2: 根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于所述的对称的三相电压,其电压幅度在0.5~230 。
3: 根据权利要求1或2所述的测量方法而设计的一种变压器测试仪,其特征是单相/三相电源变换电路,由变压器B 1 、移相电路和功率放大电路组成,B 1 的原方接单相电源(220 ),副方一端接地,另一端接移相电路的输入端和经继电器J(即单片机控制的开关)接B 2 原方c端,移相电路输出端接功率放大电路输入端,功率放大电路输出端接相位测量电路和经J接B 2 原方A端,B 2 原方B端经J接地。
4: 根据权利要求1或2所述的方法而设计的一种变压器测试仪,其特征是单相/三相电源变换电路,由降压整流稳压电源电路、三相振荡器和功放电路组成,降压整流稳压电源电路输入端接单相电源220 ,输出端接三相振荡器、功放电路,功放电路输出端接B 2 原方端,三相振荡器输出端接功放电路输入端。
5: 根据权利要求3所述测试仪,其特征是移相电路中,电阻R 2 、R 3 并接于集成块IC 1 的反相输入端,R 2 的另一端接B 1 副方的非地端并经可调电阻R 1 接IC 1 同相输入端,IC 1 同相输入端经电容C接地,R 3 的另一端接IC 1 输出端、功率放大电路输入端。
6: 根据权利要求3所述的测试仪,其特征是相位测量电路中,R 2 原方的相位测量电路由IC 2 、IC 3 、IC 4 组成,IC 2 、IC 3 、IC 4 的同相输入端分别经R 5 、R 7 、R 11 接地,反相 输入端分别经R 6 、R 9 、R 13 接地,输出端则分别接单片机的输入口,IC 2 同相输入端经R 4 、R 12 接IC 4 反相输入端,IC 3 反相输入端经R 8 、R 10 接IC 4 同相输入端,R 4 和R 12 的公共点接功率放大电路的输出端且经继电器J接B 2 原方a端,R 8 和R 10 公共点接B 1 副方非地端且经J接B 2 原方C端。

说明书


本发明是用于测量变压器接线组别和变压比的一种变压器测试仪。

    中国专利89214620公布了“一种变压比自动测试仪”,该测试仪的设计“包括高精度VFC型A/D转换电路,即相序切换电路,测量接线转换电路,即自动换档电路,以及精密准峰值检波器和8031单片机等组成。”由于该测试仪只能完成变压器变比的自动测量和显示,故有功能少、应用范围窄的缺陷。

    目前,由武汉特种变压器厂所生产的一种改进的变比自动测试仪,其工作原理是:先将三相电压(380V三相电压)经过两只或三只变压器降压、隔离,然后加到被试变压器的原方,相位测量电路将其原方、副方信号取出,送至8031单片机进行处理、运算,求出被测组别及相位关系。尽管该测试仪增加了一个“组别测量”的功能,但是,由于该测试仪需用三相电源,故有以下缺陷:一是给现场使用带来极大的不方便;二是易受三相电源的供电质量影响,不能保证测量的准确性。

    本发明的目的是针对上述缺陷,提供一种变压器测试仪,该测试仪不仅可以准确地自动测量变压器的变比、接线组别和相位关系,而且只用单相220伏交流电源即可完成这些功能。

    本发明的目的是这样完成的:包括变比测量电路、相位测量电路和单片机及显示器,1个单相/三相电源变换电路设在电源端和被试变压器B2的原方之间,该电路先将220伏单相交流电压形成1个对称的三相电压,然后加在B2的原方a、b、c端,其电压幅度在0.5~230。

    按照上述方法设计的变压器测试仪,设有由变压器B1、移相电路和功率放大电路组成的单相/三相电源变换电路,该电路也可以由降压整流稳压电源、三相振荡器和功放电路组成。

    上述的移相电路中,可由集成块IC1、电阻、可调电阻和电容组成,其作用是将B1输出的电压Ucb移相,再经功率放大电路放大,即可得到一个与Ucb幅度相同、相位上与Ucb相差60°的Uab。由矢量合成的法则可知电压矢量Uac等于Uab减Ucb,即Uac的幅值与Ucb、Uab地幅值相同,也就是说Uab、Ubc、Uca三个电压矢量在较高的精度下构成一个等边三角形,于是就得到了所需要的三相测试电源。

    上述的相位测量电路可由集成块和相应的电阻组成,供测试变压器的接线组别及相位关系。

    本发明的优点是:

    其一,因采用了单相/三相电源变换电路,故给现场使用提供了方便,且其测量准确性大大提高和不受供电质量影响。

    其二,功能多,既可自动测量变压器的变比,又可准确自动测量变压器的接线组别和相位关系。

    其三,结构简单、紧凑合理,且成本较低。

    图1是本发明的电路方框图,

    图2是图1的单相/三相电源变换以及相位测量电路原理图;

    图3是图1的另一种单相/三相电源变换电路方框图。

    下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明:

    如图1所示,本发明包括变比、相位测量电路及单片机、显示器。它不用三相电源市电,而采用单相/三相电源变换电路,将单相(220)市电变换为所需三相测试电源,该电路设在电源端及被试变压器B2的原方a、b、c端。

    如图2所示,单相/三相电源变换电路由变压器B1、移相电路和功率放大电路组成。功率放大电路可以是集成电路,也可以是由分立元件构成的电路。

    移相电路中,集成块IC1反相输入端接分压电阻R2、R3的公共点;IC1同相输出端经电容C接地,经可调电阻R1接R2的另一端及R1副方非地端、被试变压器B2原方C端;IC1输出端接R3的另一端以及功率放大电路输入端。B2原方b端接地。

    图2中所示的B2原方的相位测量电路,是由三个集成块IC2、IC3、IC4和相应的电阻组成。其结构是:IC2、IC3、IC4的同相输入端分别经R5、R7、R11接地;反相输入端分别经R6、R9、R13接地;输出端则分别接单片机的输入口。IC2同相输入端又经R4、R12接IC4反相输入端,IC4同相输入端经R10、R8接IC3反相输入器。R4和R12的公共点接功率放大电路的输出端且经继电器J接B2原方a端。R8和R10公共点接B1副方非地端且经J接B2原方C端。继电器J(单片机控制的开关)也与变比测量电路相接。变比测量电路同现有技术。

    图2中所示的B2副方a′、b′、c′通过继电器J与变比测量电路以及由IC5、IC6、IC7组成的相位测量电路相连接的电路原理示意图。除B2副方b′不接地,是通过J触点分别经R14、R15接IC5反相输入端,IC6同相输入端外,其余部分与原方的相位测量电路相同。

    以上IC2~IC6起波形整形作用,将正弦波转换为代表其相位关系的方波信号。

    下面简述一下本发明的工作过程。

    一、变比测量:

    当需要测量变压器(即B2)的变比时,单片机控制开关(继电器J)的动触点J1、J2、J3、J4、J5、J6分别接至J1″、J2″、J3″、J4″、J5″、J6″处,即B2的原、副方均与变比测量电路连通,于是同现有技术一样可进行变比测量工作。

    二、组别和相位的测量

    当需要测量B2的接线组别、指数和相位关系时,则J的动触点J1~J6分别接至J1′~J6′,即单相/三相电源变换电路和相位测量电路处于工作状态。其中,先由单相/三相电源变换电路将单相电源(220)由B1降压,B1输出的电压一方面加至B2原方b、c相上(b相通过地线与B1相连),作为电压矢量cb,另一方面由移相电路移相,经功率放大电路放大,得到相差60°的ab,且|ab|=|cb|,于是电压矢量ca被合成,在较高的精度下,这三个电压矢量构成了一个等边三角形,也就是形成了一个所需要的三相测试电源,其电压幅度在0.5~230之间。

    然后,由相位测量电路将被试变压器B2副方a′、b′、c′的输出电压信号及原方a、b、c的输入电压信号进行转换,转换后的信号加到单片机上进行处理、运算,即可求出B2的接线组别、指数和相位关系。

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本发明是用于测量变压器接线组别和变压比的一种变压器测试仪。该仪器的测试方法包括变比、相位测量电路及单片机和显示器,一个可将220伏单相交流电压形成对称三相电压的单相/三相电源变换电路设在电源端和被试变压器B2的原方a、b、c端。该仪器中的单相/三相电源变换电路,由变压器B1、移相电路和功率放大电路组成。本发明具有现场使用方便、功能多、结构简单、紧凑合理和成本较低等优点。 。

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