Устройство для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой
Полезная модель относится к области электромеханики, а именно к применению средств обработки информации в электромеханике, и может быть использована для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой. Задачей полезной модели является создание устройства для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой. Поставленная задача достигается тем, что устройство для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой содержит блок приведения, который связан с блоком вычисления разности и блоком интегрирования, выходы которых соединены с соответствующими входами блока определения потерь.
Полезная модель относится к области электромеханики, а именно к применению средств обработки информации в электромеханике, и может быть использована для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой.
Не известны устройства для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой.
Задачей полезной модели является создание устройства для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой.
Поставленная задача достигается тем, что к объекту контроля последовательно подключены коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и блок приведения, связанный с блоком вычисления разности и блоком интегрирования. При этом блок вычисления разности и блок интегрирования связаны с блоком определения потерь.
Благодаря тому, что описываемое устройство содержит блок приведения, блок вычисления разности, блок интегрирования и блок определения потерь, оно позволяет определять магнитные потери в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой.
На фиг.1 - представлена аппаратная схема устройства для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой.
Устройство для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой (фиг.1) содержит блок приведения 1(БПр), блок вычисления разности 2(БВР), блок интегрирования 3(БИнт) и блок определения потерь 4(БОП).
Соответствующие выходы блока приведения 1(БПр) соединены с входом блока вычисления разности 2(БВР) и входом блока интегрирования 3(БИнт). Выходы блока вычисления разности 2(БВР) и блока интегрирования 3(БИнт) соединены с соответствующими входами блока определения потерь 4(БОП).
Блок приведения 1(БПр), блок вычисления разности 2(БВР), блок интегрирования 3(БИнт) и блок определения потерь 4(БОП) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53.
На первичную обмотку W1 трехобмоточного однофазного трансформатора подают входное напряжение u ВХ(t) с частотой f и периодом Т, одну из вторичных обмоток W2 подключают к нагрузке Z H, а третью обмотку трансформатора W0 оставляют ненагруженной. При этом по первичной обмотке трансформатора протекает ток i1 (t), по вторичной - ток i2 (t), а напряжение на ненагруженной обмотке равно u0 (t).
Перечисленные токи и напряжение через коммутатор поступают на АЦП (на чертеже не показано), где их оцифровывают с дискретностью по времени 
t, что соответствует числу отсчетов на периоде
.
Далее полученные массивы мгновенных значений входного тока |i1(tj)|, выходного тока |i2(tj)| и напряжения на ненагруженной обмотке |u0(t j)| поступают на вход блока приведения 1(БПр) (фиг.1). Здесь
.
В блоке приведения ЦБПр) вторичный ток и напряжение на ненагруженной обмотке приводят к первичной цепи
,
.
Затем одновременно массивы мгновенных значений входного тока |i1(tj )| и приведенного выходного тока |i'2 (tj)| поступают на вход блок вычисления разности 2(БВР), и массив мгновенных значений приведенного напряжения на ненагруженной обмотке |u'0(t j)| поступает на вход блока интегрирования 3(БИнт).
В блоке вычисления разности 2(БВР) вычисляют массив мгновенных значений тока намагничивания трансформатора
.
В блоке интегрирования 3(БИнт) определяют массив мгновенных значений интеграла |
u'0(tj)dt| численным интегрированием массива |u'0 (tj)|. Для этого сначала находят промежуточный массив |m(tj)| значений интеграла в точках 1...N, постоянная
составляющая которого не равна нулю. Для этого принимают, что |m(t1)|=0. Значения |m(tj)| в остальных точках рассчитывают по формуле:
.
Этот массив имеет некоторую постоянную составляющую. Поэтому далее находят массив значений интеграла |u'0(tj)dt| в точках 1...N, вычитая из массива |m(tj )| его постоянную составляющую М:
,
где 
- среднее за период значение массива |m(t j)|.
Далее одновременно массив |i 0(tj)| с блока вычисления разности 2(БВР) и массив 
с блока интегрирования 3(БИнт) поступают на вход блока определения потерь 4(БОП).
В блоке определения потерь 4(БОП) рассчитывают площадь характеристики зависимости 
, получаемую на одном периоде питающей сети. Для определения этой площади используют формулу площади многоугольника, заданного координатами вершин
.
Эта площадь соответствует потерям энергии в магнитопроводе трансформатора за время, равное одному периоду питающей сети. Для того чтобы определить мощность магнитных потерь в магнитопроводе эту площадь делят на период питающей сети:
.
Таким образом, на выходе блока определения потерь 4(БОП) имеем значение магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой Р 0.
Устройство для определения магнитных потерь в магнитопроводе однофазного трансформатора с одной ненагруженной обмоткой, отличающееся тем, что к объекту контроля последовательно подключены коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и блок приведения, связанный с блоком вычисления разности и блоком интегрирования, при этом блок вычисления разности и блок интегрирования связаны с блоком определения потерь.
