Устройство для определения параметров продольных ветвей т-образной схемы замещения однофазного трансформатора с ненагруженной третьей обмоткой в рабочем режиме

Полезная модель относится к области электромеханики, а именно к применению средств обработки информации в электромеханике, и может быть использовано для определения параметров продольных звеньев схемы замещения (С3) однофазных трансформаторов. Задачей полезной модели является создание устройства для определения параметров продольных ветвей схемы замещения однофазного трансформатора в рабочем режиме. Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения параметров продольных ветвей т-образной схемы замещения однофазного трансформатора с ненагруженной третьей обмоткой в рабочем режиме содержит последовательно соединенные масштабирующий блок, инвертор и сумматор, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления, который связан с программатором вычисления производных по времени. А также последовательно соединенные второй масштабирующий блок, второй инвертор и второй сумматор, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления и с первым масштабирующим блоком. Третий масштабирующий блок, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления и со вторым программатором вычисления производных по времени, который в свою очередь соединен с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления. При этом выходы программатора вычисления коэффициентов трансформации соединены с первым, вторым и третьим масштабирующими блоками. Кроме того, входы первого сумматора, всех трех масштабирующих блоков, первого программатора вычисления производных по времени и программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления соединены с соответствующими аналого-цифровыми преобразователями.

Полезная модель относится к области электромеханики, а именно к применению средств обработки информации в электромеханике, и может быть использовано для определения параметров продольных звеньев схемы замещения (С3) однофазных трансформаторов.

Не известны устройства для определения параметров продольных ветвей схемы замещения однофазного трансформатора в рабочем режиме.

Задачей полезной модели является создание устройства для определения параметров продольных ветвей схемы замещения однофазного трансформатора в рабочем режиме.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения параметров продольных ветвей т-образной схемы замещения однофазного трансформатора с ненагруженной третьей обмоткой в рабочем режиме содержит последовательно соединенные масштабирующий блок, инвертор и сумматор, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления, который связан с программатором вычисления производных по времени. А также последовательно соединенные второй масштабирующий блок, второй инвертор и второй сумматор, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления и с первым масштабирующим блоком. Третий масштабирующий блок, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления и со вторым программатором вычисления производных по времени, который в свою очередь соединен с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления. При этом выходы программатора вычисления коэффициентов трансформации соединены с первым, вторым и третьим масштабирующими блоками. Кроме того, входы первого сумматора, всех трех масштабирующих блоков, первого программатора вычисления производных по времени и программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления соединены с соответствующими аналого-цифровыми преобразователями.

На фиг.1 - представлена аппаратная схема устройства для определения параметров продольных ветвей т-образной схемы замещения однофазного трансформатора с ненагруженной третьей обмоткой в рабочем режиме.

Устройство для определения параметров продольных ветвей т-образной схемы замещения однофазного трансформатора с ненагруженной третьей обмоткой в рабочем

режиме (фиг.1) содержит программатор вычисления коэффициентов трансформации 1(П1), масштабирующие блоки 2(М1), 3(М2), 4(М3), инверторы 5(ИНВ1) и 6(ИНВ2), сумматоры 7(Сумматор1) и 8(Сумматор2), программаторы вычисления производных по времени 9(П2) и 10(ПЗ), программатор вычисления индуктивности и активного сопротивления 11 (П4).

Соответствующие входы сумматора 7(Сумматор1), масштабирующего блока 2(М1), программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления П(П4), программатора вычисления производных по времени 9(П2), масштабирующих блоков 3(М2) и 4(М3) соединены с аналого-цифровыми преобразователями (не показаны на фиг.1). Выходы программатора вычисления коэффициентов трансформации 1(П1) соединены с соответствующими входами масштабирующих блоков 2(М1), 3(М2) и 4(М3). Выход масштабирующего блока 2(М1) соединен с входом инвертора 5(ИНВ1) и с соответствующим входом сумматора 8(Сумматор2). Выход инвертора 5(ИНВ1) соединен с соответствующим входом сумматора 7(Сумматор1). Выход сумматора 7(Сумматор1) соединен с соответствующим входом программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4). Выход программатора вычисления производных по времени 9(П2) соединен с соответствующим входом программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4). Выход масштабирующего блока 3(М2) соединен с входом инвертора 6(ИНВ2). Выход инвертора 6(ИНВ2) соединен с соответствующим входом сумматора 8(Сумматор2). Выход сумматора 8(Сумматор2) соединен с соответствующим входом программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4). Выход масштабирующего блока 4(МЗ) соединен с входом программатора вычисления производных по времени 10(П3) и соответствующим входом программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4). Выход программатора вычисления производных по времени 10(П3) соединен с соответствующим входом программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11 (П4).

Программатор вычисления коэффициентов трансформации 1(П1), масштабирующие блоки 2(М1), 3(М2), 4(М3), инверторы 5(ИНВ1) и 6(ИНВ2), сумматоры 7(Сумматор1) и 8(Сумматор2), программаторы вычисления производных по времени 9(П2) и 10(П3), программатор вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53.

При работе однофазного трансформатора в режиме, когда на первичную обмотку подается входное напряжение u _вх(t_j), к вторичной обмотке подключается нагрузка, а

третья обмотка остается разомкнутой, через измерительные преобразователи и аналого-цифровые преобразователи на входы соответствующих блоков, как показано на фиг.1, подаются массивы мгновенных значений входного напряжения u _вх(t_j), тока в первичной обмотке i₁(t_j), напряжения вторичной обмотки u_н(t_j ), тока во вторичной обмотке i₂(t _j) и напряжения на третьей разомкнутой обмотке u ₃(t_j). В программатор вычисления коэффициентов трансформации 1(П1) вводятся значения чисел витков в первичной W₁, вторичной W ₂ и третьей W₃ обмотках трансформатора.

С выхода масштабирующего блока 2(М1) массив мгновенных значений напряжения на третьей обмотке , приведенного к первичной цепи и определенный как через инвертор 5(ИНВ1) поступает на вход сумматора 7(Сумматор1). Одновременно с массивом мгновенных значений напряжения на третьей обмотке на вход сумматора 7(Сумматрр1) поступает массив мгновенных значении входного напряжения , a на вход программатора вычисления производных по времени 8(П2) и на вход программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(114) поступает массив мгновенных значений входного тока . В сумматоре 7(Сумматор1) происходит формирование массива мгновенных значений напряжения на первом продольном сопротивлении схемы замещения в соответствии со вторым законом Кирхгофа, как . С выхода сумматора 7(Сумматор1) массив мгновенных значений напряжения на первом продольном сопротивлении схемы замещения поступает на вход программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4), В программаторе вычисления производных по времени 8(П2) производится дифференцирование массива мгновенных значений входного тока , формируется массив как и подается на вход программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11 (П4). В программаторе вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4)

фиксируются моменты времени, когда i₁(t _j)=0 (момент времени t₁) и моменты времени, когда (момент времени t₂), рассчитываются значения активного сопротивления R₁ и индуктивности L₁ первой продольной ветви схемы замещения трансформатора по формулам: ; .

Рассчитываются средние за период значения указанных параметров, как , , где N_L1, N_R1 - соответственно количества значений L₁ , R₂ найденных на периоде.

С выхода масштабирующего блока 3(М2) массив мгновенных значений выходного напряжения , приведенного к первичной цепи и определенный как через инвертор 6(ИНВ2) поступает на вход сумматора 9(Сумматор2). Одновременно с массивом мгновенных значений выходного напряжения на вход сумматора 9(Сумматор2) с выхода масштабирующего блока 2(М1) поступает массив мгновенных значении напряжения на третьей обмотке , приведенного к первичной цепи, а с входа масштабирующего блока 4(М3) массив мгновенных значений выходного тока , приведенного к первичной цепи и определенный как , поступает на вход программатора вычисления производных по времени 10(П3) и на вход программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4). В сумматоре 9(Сумматор2) происходит формирование массива мгновенных значений напряжения на втором продольном сопротивлении схемы замещения , приведенного к первичной цепи, в соответствии со вторым законом Кирхгофа, как . С выхода сумматора 9(Сумматрр2) массив мгновенных значений напряжения на втором продольном сопротивлении схемы замещения поступает на вход программатора

вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4). В программаторе

вычисления производных по времени 10(П3) производится дифферендирование массива мгновенных значений приведенного выходного тока , формируется массив формируется массив как и подается на вход программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4). В программаторе вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4) фиксируются моменты времени, когда (момент времени t₃) и моменты времени, когда =0 (момент времени t₄), рассчитываются значения активного сопротивления и индуктивности второй продольной ветви схемы замещения трансформатора, приведенные к первичной цепи, по формулам ; . Рассчитываются средние за период значения указанных параметров, как ; , где N_L2, N_R2 - соответственно количества значений L_2** , R₂**, найденных на периоде.

Таким образом на выходе программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления 11(П4) имеем значения активных сопротивлении и индуктивнрстей продольных ветвей схемы замещения исследуемого однофазного трансформатора с ненагруженной третьей обмоткой R ₁, L₁, .

Устройство для определения параметров продольных ветвей т-образной схемы замещения однофазного трансформатора с ненагруженной третьей обмоткой в рабочем режиме, отличающееся тем, что оно содержит последовательно соединенные масштабирующий блок, инвертор и сумматор, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления, который связан с программатором вычисления производных по времени, а также последовательно соединенные второй масштабирующий блок, второй инвертор и второй сумматор, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления и с первым масштабирующим блоком, третий масштабируюший блок, соединенный с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления и со вторым программатором вычисления производных по времени, который в свою очередь соединен с программатором вычисления индуктивности и активного сопротивления, при этом выходы программатора вычисления коэффициентов трансформации соединены с первым, вторым и третьим масштабирующими блоками и, кроме того, входы первого сумматора, всех трех масштабирующих блоков, первого программатора вычисления производных по времени и программатора вычисления индуктивности и активного сопротивления соединены с соответствующими аналого-цифровыми преобразователями.