Устройство для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора
Полезная модель относится к области электромеханики, а именно к применению средств обработки информации в электромеханике, и может быть использовано для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора в рабочем режиме или в режиме холостого хода.
Задачей полезной модели является создание устройства для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора в рабочем режиме или в режиме холостого хода.
Поставленная задача достигается тем, что к объекту контроля подключен блок приведения, который соединен с блоком вычисления разности и блоком усреднения, выходы которых соединены с блоком определения сопротивления, к которому последовательно подключены блок вычисления напряжения, блок интегрирования и блок вычисления индуктивности.
Полезная модель относится к области электромеханики, а именно к применению средств обработки информации в электромеханике, и может быть использовано для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора в рабочем режиме или в режиме холостого хода.
Не известны устройства для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора.
Задачей полезной модели является создание устройства для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора в рабочем режиме или в режиме холостого хода.
Поставленная задача достигается тем, что к объекту контроля подключен блок приведения, который соединен с блоком вычисления разности и блоком усреднения, выходы которых соединены с блоком определения сопротивления, к которому последовательно подключены блок вычисления напряжения, блок интегрирования и блок вычисления индуктивности.
Благодаря тому, что заявляемое устройство содержит блок приведения, блок вычисления разности, блок усреднения, блок определения сопротивления, блок вычисления напряжения, блок интегрирования и блок вычисления индуктивности, оно позволяет определять мгновенные значения индуктивности намагничивания однофазного трансформатора.
На фиг.1 - представлена аппаратная схема устройства для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора.
Устройство для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора (фиг.1) содержит блок приведения 1 (БПр), блок вычисления разности 2 (БВР), блок усреднения 3 (БУс), блок определения сопротивления 4 (БОС), блок вычисления напряжения 5 (БВН), блок интегрирования 6 (БИнт) и блок вычисления индуктивности 7 (БВИ).
Вход блока приведения 1 (БПр) соединен с трансформатором (на фиг.1 не показан). Соответствующие выходы блока приведения 1 (БПр) соединены с входом блока вычисления разности 2 (БВР) и с входом блока усреднения 3 (БУс), выходы которых соединены с входом блока определения сопротивления 4 (БОС). К блоку вычисления сопротивления 4 (БОС) последовательно подключены блок вычисления напряжения 5 (БВН), блок интегрирования 6
(БИнт) и блок вычисления индуктивности 7 (БВИ). Выход блока вычисления индуктивности 7 (БВИ) соединен с сегментным индикатором, не показанным на фиг.1.
Блок приведения 1 (БПр), блок вычисления разности 2 (БВР), блок усреднения 3 (БУс), блок определения сопротивления 4 (БОС), блок вычисления напряжения 5 (БВН), блок интегрирования 6 (БИнт) и блок вычисления индуктивности 7 (БВИ) могут быть выполнены на микроконтроллере серии 51 производителя atmel AT89S53.
На первичную обмотку W1 однофазного трансформатора подают входное напряжение uВХ (t) с частотой f, а вторичную обмотку W2 подключают к нагрузке ZH. При этом по первичной обмотке трансформатора протекает ток i 1(t), по вторичной - ток i2(t). Напряжение на вторичной обмотке равно uH(t).
Массивы мгновенных значений входного и выходного токов i 1(t) и i2(t) и напряжения u ВХ(t) и uH(t) с дискретностью по времени t, что соответствует числу отсчетов на периоде N, полученные для моментов времени
tj=t j-1+t,
поступают на вход блока приведения 1 (БПр). В блоке приведения 1 (БПр) вторичный ток и выходное напряжение приводят к первичной цепи
,
.
Затем одновременно массивы мгновенных значений входного тока и приведенного выходного тока поступают на вход блок вычисления разности 2 (БВР), и массивы мгновенных значений входного и приведенного выходного напряжений и поступают на вход блока усреднения 3 (БУс).
В блоке вычисления разности 2 (БВР) вычисляют массив мгновенных значений тока намагничивания трансформатора, приведенный в таблице 1
.
В блоке усреднения 3 (БУс) определяют массив мгновенных значений напряжения намагничивания
.
Массив мгновенных значений напряжения намагничивания и массив мгновенных значений тока намагничивания одновременно поступают на вход блока определения сопротивления 4 (БОС).
В блоке определения сопротивления 4 (БОС) определяют активные потери намагничивания
.
Затем определяют действующее значение тока намагничивания
и рассчитывают активное сопротивление ветви намагничивания
.
Массивы , вместе со значением активного сопротивления R 0 поступают на вход блока вычисления напряжения 5 (БВН), в котором определяют мгновенные значения индуктивной составляющей напряжения намагничивания трансформатора
u L(tj)=u0(t j)-i0(tj)·R 0.
Далее массивы и поступают на вход блока интегрирования 6 (БИнт). В блоке интегрирования 6 (БИнт) определяют массив мгновенных значений интеграла индуктивной составляющей индуктивности намагничивания численным интегрированием массива . При этом может быть использован следующий алгоритм численного интегрирования. Сначала находят промежуточный массив значений интеграла в точках 1...N, постоянная составляющая которого не равна нулю. Для этого принимают, что =0. Значения в остальных точках рассчитывают по формуле:
.
Этот массив имеет некоторую постоянную составляющую. Поэтому далее находят массив значений интеграла в точках 1...N, вычитая из массива его постоянную составляющую М:
,
где - среднее за период значение массива .
Далее массивы и поступают на вход блока вычисления индуктивности 7 (БВИ), в котором определяют мгновенные значения индуктивности
.
Таким образом, предложенный способ позволил определить мгновенные значения индуктивности намагничивания однофазного трансформатора в рабочем режиме.
Устройство для определения мгновенных значений индуктивности намагничивания однофазного трансформатора, отличающееся тем, что к трансформатору подключен блок приведения, который соединен с блоком вычисления разности и блоком усреднения, выходы которых соединены с блоком определения сопротивления, к которому последовательно подключены блок вычисления напряжения, блок интегрирования и блок вычисления индуктивности.