CN113835052A - 一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法 - Google Patents

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CN113835052A CN202111092173.7A CN202111092173A CN113835052A CN 113835052 A CN113835052 A CN 113835052A CN 202111092173 A CN202111092173 A CN 202111092173A CN 113835052 A CN113835052 A CN 113835052A
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吕志刚
惠权权
蒋舒
顾生杰
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Funing Hengyuan Electrical Industrial Co ltd
Funing Power Supply Branch Of State Grid Jiangsu Electric Power Co ltd
Yancheng Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Funing Hengyuan Electrical Industrial Co ltd
Funing Power Supply Branch Of State Grid Jiangsu Electric Power Co ltd
Yancheng Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明提供了一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，包括以下步骤：(1)：信号采集；(2)：根据环境温度、环境湿度确定所述铁芯工作环境是否异常，并报警；(3)：判断所述铁芯磁场是否正常；(4)：确定所述激励信号类型；(5)：根据不同的所述激励信号计算所述铁芯损耗；(6)：根据所述铁芯损耗判断所述铁芯工作是否异常。本发明提供一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，能够及时发现铁芯的异常，以保证设备更好的工作。

Description

一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法。
背景技术
变压器、电抗器等都是根据电磁感应的原理制成的，铁芯作为重要的部件配合通电线圈产生较强的磁感应强度，从而减小设备体积。铁芯损耗是铁芯工作的重要参数之一，也是对设备可靠工作的保障。实际工作的，变压器、电抗器等的激励信号不可能是标准的正弦信号，因此，按照正弦信号计算出的铁芯损耗会存在偏差。
本发明提出一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，先判断出激励信号的类型，再根据不同的激励信号类型计算出铁芯损耗，进而判断所述铁芯工作是否异常。
发明内容
本发明提供一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，能够及时发现铁芯的异常，以保证设备更好的工作。
本发明具体为一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，所述铁芯磁场检测方法包括以下步骤：
步骤(1)：信号采集；
步骤(2)：根据环境温度、环境湿度确定所述铁芯工作环境是否异常，并报警；
步骤(3)：判断所述铁芯磁场是否正常；
步骤(4)：确定所述激励信号类型；
步骤(5)：根据不同的所述激励信号计算所述铁芯损耗；
步骤(6)：根据所述铁芯损耗判断所述铁芯工作是否异常。
步骤(1)中采集的信号包括所述环境温度、所述环境湿度、铁芯磁通密度、所述激励信号、所述铁芯参数。
步骤(2)判断所述环境温度是否大于环境温度参考值，若是，发出环境温度高报警；判断所述环境湿度是否大于环境湿度参考值，若是，发出环境湿度高报警。
步骤(3)中判断所述铁芯磁场是否正常的具体方法为：将所述铁芯磁通密度与磁通密度参考值进行比较，若大于所述磁通密度参考值，发出磁通密度高报警。
确定所述激励信号类型的具体方法为：
首先，计算所述激励信号的波形斜率；
其次，判断所述波形斜率是否大于第一波形斜率参考值，若是，所述激励信号为三角波信号；
若不是，判断所述波形斜率是否大于第二波形斜率参考值，若是，所述激励信号为正弦波信号；若不是，所述激励信号为方波信号。
根据不同的所述激励信号计算所述铁芯损耗的具体方法为：
若所述激励信号为三角波信号，则所述铁芯损耗为
Figure BDA0003267943120000021
其中，k为磁滞损耗系数，f为所述激励信号频率，Bmax为所述磁通密度最大值，σ为所述铁芯材料电导率，ρ为所述铁芯材料密度，d为所述铁芯材料叠片厚度，G为所述铁芯无量纲系数，S为所述铁芯材料叠片横截面积，V0为铁磁材料内部统计参数；
若所述激励信号为方波信号，则所述铁芯损耗为
Figure BDA0003267943120000022
若所述激励信号为正弦波信号，则所述铁芯损耗为
Figure BDA0003267943120000023
步骤(6)根据所述铁芯损耗判断所述铁芯工作是否异常的具体方法为：判断所述铁芯损耗是否大于铁芯损耗参考值，若是，所述铁芯损耗异常。
与现有技术相比，有益效果是：所述铁芯磁场检测方法首先判断出激励信号的类型，再根据不同的激励信号类型计算出铁芯损耗，进而判断所述铁芯工作是否异常。
附图说明
图1为本发明一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的铁芯磁场检测方法包括以下步骤：
步骤(1)：信号采集，包括环境温度、所述环境湿度、铁芯磁通密度、所述激励信号、所述铁芯参数；
步骤(2)：根据所述环境温度、所述环境湿度确定所述铁芯工作环境是否异常：判断所述环境温度是否大于环境温度参考值，若是，发出环境温度高报警；判断所述环境湿度是否大于环境湿度参考值，若是，发出环境湿度高报警；
步骤(3)：判断所述铁芯磁场是否正常：将所述铁芯磁通密度与磁通密度参考值进行比较，若大于所述磁通密度参考值，发出磁通密度高报警；
步骤(4)：确定所述激励信号类型：
首先，计算所述激励信号的波形斜率；
其次，判断所述波形斜率是否大于第一波形斜率参考值，若是，所述激励信号为三角波信号；
若不是，判断所述波形斜率是否大于第二波形斜率参考值，若是，所述激励信号为正弦波信号；若不是，所述激励信号为方波信号；
步骤(5)：根据不同的所述激励信号计算所述铁芯损耗：
若所述激励信号为三角波信号，则所述铁芯损耗为
Figure BDA0003267943120000031
其中，k为磁滞损耗系数，f为所述激励信号频率，Bmax为所述磁通密度最大值，σ为所述铁芯材料电导率，ρ为所述铁芯材料密度，d为所述铁芯材料叠片厚度，G为所述铁芯无量纲系数，S为所述铁芯材料叠片横截面积，V0为铁磁材料内部统计参数；
若所述激励信号为方波信号，则所述铁芯损耗为
Figure BDA0003267943120000032
若所述激励信号为正弦波信号，则所述铁芯损耗为
Figure BDA0003267943120000033
步骤(6)：根据所述铁芯损耗判断所述铁芯工作是否异常：判断所述铁芯损耗是否大于铁芯损耗参考值，若是，所述铁芯损耗异常。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (7)

1.一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，其特征在于，所述铁芯磁场检测方法包括以下步骤：
步骤(1)：信号采集；
步骤(2)：根据环境温度、环境湿度确定所述铁芯工作环境是否异常，并报警；
步骤(3)：判断所述铁芯磁场是否正常；
步骤(4)：确定所述激励信号类型；
步骤(5)：根据不同的所述激励信号计算所述铁芯损耗；
步骤(6)：根据所述铁芯损耗判断所述铁芯工作是否异常。
2.根据权利要求1所述的一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，其特征在于，步骤(1)中采集的信号包括所述环境温度、所述环境湿度、铁芯磁通密度、所述激励信号、所述铁芯参数。
3.根据权利要求2所述的一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，其特征在于，步骤(2)判断所述环境温度是否大于环境温度参考值，若是，发出环境温度高报警；判断所述环境湿度是否大于环境湿度参考值，若是，发出环境湿度高报警。
4.根据权利要求3所述的一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，其特征在于，步骤(3)中判断所述铁芯磁场是否正常的具体方法为：将所述铁芯磁通密度与磁通密度参考值进行比较，若大于所述磁通密度参考值，发出磁通密度高报警。
5.根据权利要求4所述的一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，其特征在于，确定所述激励信号类型的具体方法为：
首先，计算所述激励信号的波形斜率；
其次，判断所述波形斜率是否大于第一波形斜率参考值，若是，所述激励信号为三角波信号；
若不是，判断所述波形斜率是否大于第二波形斜率参考值，若是，所述激励信号为正弦波信号；若不是，所述激励信号为方波信号。
6.根据权利要求5所述的一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，其特征在于，根据不同的所述激励信号计算所述铁芯损耗的具体方法为：
若所述激励信号为三角波信号，则所述铁芯损耗为
Figure FDA0003267943110000011
其中，k为磁滞损耗系数，f为所述激励信号频率，Bmax为所述磁通密度最大值，σ为所述铁芯材料电导率，ρ为所述铁芯材料密度，d为所述铁芯材料叠片厚度，G为所述铁芯无量纲系数，S为所述铁芯材料叠片横截面积，V0为铁磁材料内部统计参数；
若所述激励信号为方波信号，则所述铁芯损耗为
Figure FDA0003267943110000021
若所述激励信号为正弦波信号，则所述铁芯损耗为
Figure FDA0003267943110000022
7.根据权利要求6所述的一种基于激励信号的铁芯磁场检测方法，其特征在于，步骤(6)根据所述铁芯损耗判断所述铁芯工作是否异常的具体方法为：判断所述铁芯损耗是否大于铁芯损耗参考值，若是，所述铁芯损耗异常。
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