CN114509612A - 智能环形铁芯成品性能检测方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种智能环形铁芯成品性能检测方法及设备。该方法包括：获取变压器设计参数及标准线圈匝数；根据标准线圈匝数、额定电压以及额定匝数计算得到测试电压；获取测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流；根据测试铁损电流和测试空载电流计算得到测试激磁电流；将测试铁损电流转换为额定电压下的额定铁损电流；将测试激磁电流转换为额定电压下的额定激磁电流；根据额定铁损电流和额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流；若第一额定空载电流小于或等于空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能合格；若第一额定空载电流大于空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能不合格。本申请提供的方案，能够提高铁芯性能检测的准确度。

Description

智能环形铁芯成品性能检测方法及设备

技术领域

本申请涉及变压器技术领域，尤其涉及智能环形铁芯成品性能检测方法及设备。

背景技术

变压器一直以来均得到广泛运用，铁芯是变压器最基本的组成部件之一，是变压器的磁路部分，变压器的一、二次绕组都在铁芯上，因此，铁芯成品是否合格对于变压器的性能影响至关重要。

传统的铁芯性能检测设备是通过匝数比对，显示出额定空流状态下所需要的额定匝数，比对待测铁芯的匝数是多于还是少于额定匝数从而判断铁芯测试结果是否合格，该检测过程没有直观的空流值显示，也无法判定在当前匝数状态下的铁芯的空流值范围，导致铁芯检测的准确度差、效率低。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种智能环形铁芯成品性能检测方法及设备，能够提高铁芯性能检测的准确度。

本申请第一方面提供一种智能环形铁芯成品性能检测方法，包括：

获取变压器设计参数及标准线圈匝数；所述变压器设计参数包括：额定电压、额定匝数、铁芯额定尺寸以及空流要求电流；

根据所述标准线圈匝数、所述额定电压以及所述额定匝数计算得到测试电压；

获取所述测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流；

根据所述测试铁损电流和所述测试空载电流计算得到测试激磁电流；

将所述测试铁损电流转换为所述额定电压下的额定铁损电流；

将所述测试激磁电流转换为所述额定电压下的额定激磁电流；

根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流；

若所述第一额定空载电流小于或等于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能合格；

若所述第一额定空载电流大于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能不合格。

在一种实施方式中，所述将所述测试激磁电流转换为所述额定电压下的额定激磁电流，包括：

根据铁芯额定尺寸计算出铁芯额定磁路长度；

根据待测铁芯的铁芯尺寸计算出待测铁芯磁路长度；

根据所述铁芯额定磁路长度、所述待测铁芯磁路长度、所述额定匝数、所述标准线圈匝数以及所述测试激磁电流计算得到所述额定激磁电流。

在一种实施方式中，所述根据所述标准线圈匝数、所述额定电压以及所述额定匝数计算得到测试电压，包括：

根据所述标准线圈匝数、所述额定电压以及所述额定匝数计算得到测试电压理论值；

根据所述标准线圈匝数和所述额定电压，计算得到铁芯的额定磁通密度；

将所述额定磁通密度与标准磁化曲线进行比对，确定单位铁芯损耗；

根据所述铁芯额定尺寸、所述单位铁芯损耗、所述额定电压以及标准线圈内阻，计算得到标准线圈损耗电压；

将所述标准线圈损耗电压与测试电压理论值相加得到测试电压。

在一种实施方式中，所述根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流，包括：

根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流；

根据所述测试铁损电流、所述测试激磁电流、铁损误差系数以及磁场强度误差系数计算出第二额定空载电流；

所述智能环形铁芯成品性能检测方法，还包括：

若所述第一额定空载电流小于或等于所述空流要求电流且所述第二额定空载电流大于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能合格；

若所述第二额定空载电流小于或等于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能优异。

在一种实施方式中，所述根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流，包括：

对所述额定铁损电流和所述额定铁损电流求矢量和，得到所述第一额定空载电流。

在一种实施方式中，所述根据所述测试铁损电流、所述测试激磁电流、铁损误差系数以及磁场强度误差系数计算出第二额定空载电流，包括：

根据所述测试电压与所述额定电压的比值确定所述铁损误差系数；所述铁损误差系数的取值范围为1.0至1.2；

将所述测试铁损电流与所述铁损误差系数的乘积作为第二额定铁损电流；

根据所述铁芯额定尺寸确定所述磁场强度误差系数；所述磁场强度误差系数的取值范围为1.0至1.2；

根据所述额定匝数、所述标准线圈匝数、所述测试激磁电流以及所述激磁误差系数计算得到第二额定激磁电流；

对所述第二额定铁损电流和所述第二额定激磁电流求矢量和，得到所述第二额定空载电流。

在一种实施方式中，所述根据所述标准线圈匝数和所述额定电压，计算得到铁芯的额定磁通密度，包括：

根据以下计算公式计算得到铁芯的额定磁通密度；

N₁＝U₁×10000/4.44BFS₁；

其中，N₁表示所述额定匝数，U₁表示额定电压，B表示额定磁通密度，F表示频率，F的取值为50Hz，S₁表示铁芯的额定有效截面积，所述铁芯的额定有效截面积由所述铁芯额定尺寸确定。

在一种实施方式中，所述根据所述铁芯额定尺寸、所述单位铁芯损耗、所述额定电压以及标准线圈内阻，计算得到标准线圈损耗电压，包括：

将所述铁芯额定尺寸和所述单位铁芯损耗相乘，得到额定总损耗；

将所述额定总损耗与所述额定电压的比值作为损耗电流；

将所述损耗电流与所述标准线圈内阻相乘，得到所述标准线圈损耗电压。

在一种实施方式中，所述根据所述额定匝数、所述标准线圈匝数、所述测试激磁电流以及所述激磁误差系数计算得到第二额定激磁电流，包括：

根据以下计算公式计算出第二额定激磁电流；

其中，I_激表示所述第二额定激磁电流；N₁表示所述额定匝数；L₁表示所述铁芯额定磁路长度；I_激′表示所述测试电压下的所述测试激磁电流；N₂表示所述标准线圈匝数；L₂表示待测铁芯磁路长度；Y表示所述激磁误差系数。

本申请第二方面提供一种智能环形铁芯成品性能检测设备，包括：

测试供电机构、数据采集机构、数据处理机构以及交互式机构；

所述测试供电机构包括：调压器、降压变压器以及调压控制器；所述降压变压器接在所述调压器的输出端，通过所述降压变压器的降压功能维持测试供电电压的稳定，所述调压器的输入端接入市电，在所述调压控制器的控制下，输出测试电压为所述数据采集机构进行供电；

所述数据采集机构包括：标准线圈、气动匝数对接装置和功率计；所述气动匝数对接装置将待测铁芯与所述标准线圈对接形成绕组，所述功率计在所述待测铁芯与所述标准线圈对接完成后，对所述测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流进行采集，并将其传输至数据处理机构；

所述交互式机构包括：交互式屏幕，用于接收用户输入的变压器设计参数，并将其传输至所述数据处理机构，以及用于显示环形铁芯成品性能检测结果；

所述数据处理机构包括：PLC以及数据库；所述数据库中储存有标准磁化曲线；所述PLC分别与所述测试供电机构、所述数据采集机构以及所述交互式机构相连，用于执行如上任一项所述的智能环形铁芯成品性能检测方法。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请利用标准线圈缠绕待测铁芯形成绕组，在测试电压下采集待测铁芯的测试铁损电流和测试空载电流，并计算出测试激磁电流；由于铁芯的空载电流包括激磁电流和铁损电流，因此，将测试电压下的测试激磁电流和测试铁损电流进行转换计算，转换为额定电压下的额定激磁电流和额定铁损电流，进而计算得到额定电压下的第一额定空载电流，将第一额定空载电流与空流要求电流直接进行比较，能够直观判断出铁芯的性能能否满足要求，即得到铁芯成品性能检测的结果；与传统的匝数比对方法，本申请是直接计算出铁芯在额定电压下的额定空载电流进行阈值比较，判断依据直观，检测准确度高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的智能环形铁芯成品性能检测方法的流程示意图；

图2是本申请实施例示出的测试电压计算方法的流程示意图；

图3是本申请实施例示出的智能环形铁芯成品性能检测方法的另一流程示意图；

图4是本申请实施例示出的测试激磁电流与额定激磁电流的转换方法的流程示意图；

图5是本申请实施例示出的本申请实施例示出的第二额定空载电流计算方法的流程示意图；

图6是本申请实施例示出的智能环形铁芯成品性能检测设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

传统的铁芯性能检测设备是通过匝数比对，显示出额定空流状态下所需要的额定匝数，比对待测铁芯的匝数是多于还是少于额定匝数从而判断铁芯测试结果是否合格，该检测过程没有直观的空流值显示，也无法判定在当前匝数状态下的铁芯的空流值范围，导致铁芯检测的准确度差、效率低。

针对上述问题，本申请实施例提供一种智能环形铁芯成品性能检测方法，能够提高铁芯成品性能检测的准确性，降低因铁芯性能导致的变压器损耗。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图1是本申请实施例示出的智能环形铁芯成品性能检测方法的流程示意图。

参见图1，所述智能环形铁芯成品性能检测方法，包括：

101、获取变压器设计参数及标准线圈匝数；

其中，变压器设计参数包括：额定电压、额定匝数、铁芯额定尺寸以及空流要求电流。

在本申请实施例中，变压器设计参数可以通过数据批量导入或手动实时输入的方式输入至检测设备；其中，铁芯额定尺寸包括额定内径、额定外径以及额定高度。

102、根据标准线圈匝数、额定电压以及额定匝数计算得到测试电压；

在本申请实施例中，由于测试环境下缠绕在铁芯上的线圈匝数与铁芯成品在变压器中缠绕的线圈匝数存在不同，因此，需要根据标准线圈匝数与额定匝数的比值，基于额定电压进行调整，得出测试电压。

具体的：

根据

的比值关系，能够根据标准线圈匝数、额定电压以及额定匝数计算得到测试电压。

需要说明的是，根据上述比值关系计算得到的是测试电压理论值，其中，N₁表示额定匝数，N₂表示标准线圈匝数，U₁表示额定电压，U₂表示测试电压理论值。

上述利用匝数比等于电压比计算出测试电压理论值，按照测试电压理论值为测试过程供电，会导致测试值偏小，但在实际应用中，该误差对于实际的检测结果影响较小，因此，为了加快检测速度，提高检测效率，也可直接采用该测试电压理论值作为测试电压进行供电。

103、获取测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流；

在本申请实施例中，利用功率计采集测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流。

104、根据测试铁损电流和测试空载电流计算得到测试激磁电流；

在本申请实施例中，空载电流为铁损电流和激磁电流的矢量和，因此，将测试铁损电流和测试空载电流矢量相减即可计算得到测试激磁电流。

105、将测试铁损电流转换为额定电压下的额定铁损电流；

在本申请实施例中，铁损是铁芯的固有特性，在进行变压器设计时，由于变压器设计参数已经确定，因此，与铁芯的铁损相关的大多数参数也已固化，导致该铁芯形成成品时，其固有特性的变化很小，也即是说，当变压器设计参数已经确定时，铁芯的铁损电流在不同电压下的电流值变化不大，因此，可以将测试电压下的测试铁损电流直接作为额定电压下的额定铁损电流，进行额定空载电流的计算。

106、将测试激磁电流转换为额定电压下的额定激磁电流；

在本申请实施例中，由于额定空载电流包含有额定铁损电流以及额定激磁电流，在额定铁损电流与测试铁损电流差值较小的情况下，额定空载电流与测试空载电流的差异主要取决于额定激磁电流与测试激磁电流的转换过程。

需要说明的是，在本申请实施例中，步骤105与步骤106的执行时序并没有严格的限定，即步骤106亦可在步骤105之前执行，或二者并行。

107、根据额定铁损电流和额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流；

在本申请实施例中，具体的：对额定铁损电流和额定激磁电流求矢量和，即得到额定电压下的第一额定空载电流。

108、根据第一额定空载电流进行判断，确定铁芯成品性能检测结果。

在本申请实施例中，通过采集测试电压下的测试空载电流，并对其进行测试电压和额定电压下的电流转换，从而计算出待测铁芯在额定电压下的额定空载电流，即待测铁芯安装至变压器中进行工作时的空流值，因此，将该额定空载电流与预设的空流要求电流进行对比，即可判断待测铁芯能否满足变压器的工作需求，即该待测铁芯的性能是否合格。

具体包括：

若所述第一额定空载电流小于或等于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能合格；

若所述第一额定空载电流大于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能不合格。

本申请实施例利用标准线圈缠绕待测铁芯形成绕组，在测试电压下采集待测铁芯的测试铁损电流和测试空载电流，并计算出测试激磁电流；由于铁芯的空载电流包括激磁电流和铁损电流，因此，将测试电压下的测试激磁电流和测试铁损电流进行转换计算，转换为额定电压下的额定激磁电流和额定铁损电流，进而计算得到额定电压下的第一额定空载电流，将第一额定空载电流与空流要求电流直接进行比较，能够直观判断出铁芯的性能能否满足要求，即得到铁芯成品性能检测的结果；与传统的匝数比对方法，本申请是直接计算出铁芯在额定电压下的额定空载电流进行阈值比较，判断依据直观，检测准确度高。

实施例二

本申请实施例对上述实施例一中的步骤102进行了设计，上述步骤102中采用测试电压理论值作为测试电压进行供电，会导致测试值偏小，本申请实施例针对测试电压理论值与测试电压的偏差对测试电压理论值进行了修正，以提高环形铁芯成品性能检测的准确性。

图2是本申请实施例示出的测试电压计算方法的流程示意图。

参见图2，所述测试电压计算方法，包括：

201、根据标准线圈匝数、额定电压以及额定匝数计算得到测试电压理论值；

根据以下计算公式确定测试电压理论值；

其中，N₁表示额定匝数，N₂表示标准线圈匝数，U₁表示额定电压，U₂表示测试电压理论值。

202、根据标准线圈匝数和额定电压，计算得到铁芯的额定磁通密度；

示例性的：

根据以下计算公式计算得到铁芯的额定磁通密度；

N₁＝U₁×10000/4.44BFS₁；

其中，N₁表示额定匝数，U₁表示额定电压，B表示额定磁通密度，F表示频率，F的取值为50Hz，S₁表示铁芯的额定有效截面积，铁芯的额定有效截面积由铁芯额定尺寸确定，具体由铁芯的额定内径和额定外径确定。

在上述计算公式中，额定匝数、额定电压、频率以及铁芯的额定有效截面积均为已经确定或可以根据已知参数计算得到确定值的参数，因此，根据上述计算公式，能够确定得到唯一的铁芯的额定磁通密度。

在本申请实施例中，铁芯的额定有效截面积S₁根据以下计算公式确定：

S₁＝(R₁+R₂)×H₁×K/200；

其中，K为叠片系数，R₁为铁芯的额定内径，R₂为铁芯的额定外径，H₁为铁芯的额定高度。

203、将额定磁通密度与标准磁化曲线进行比对，确定单位铁芯损耗；

在本申请实施例中，检测设备中存储有不同铁芯材质的标准磁化曲线，通过将额定磁通密度与待测铁芯对应的标准磁化曲线进行比对，确定该铁芯的单位铁芯损耗。

204、根据铁芯额定尺寸、单位铁芯损耗、额定电压以及标准线圈内阻，计算得到标准线圈损耗电压；

示例性的：

将铁芯额定尺寸和单位铁芯损耗相乘，得到额定总损耗；

将额定总损耗与额定电压的比值作为损耗电流；

将损耗电流与标准线圈内阻相乘，得到标准线圈损耗电压。

需要说明的是，标准线圈内阻指用于测试的标准线圈自身的直流电阻值，该直流电阻值可以通过测量或者根据标准线圈所用导线的直径计算得到。

205、将标准线圈损耗电压与测试电压理论值相加得到测试电压。

本申请实施例中，利用额定磁通密度与设备预存的标准磁化曲线进行比对，确定铁芯的单位铁芯损耗，根据单位铁芯损耗，结合铁芯额定尺寸、额定电压以及标准线圈内阻确定铁芯缠绕标准线圈后所产生的标准线圈损耗电压，基于该标准线圈损耗电压对测试电压理论值进行修正，即可得到实际在标准线圈匝数状态下的测试电压，从而避免了利用匝数比等于电压比计算出的测试电压理论值与实际在标准线圈匝数状态下的测试电压存在偏差，导致的按照测试电压理论值为测试过程供电造成测试值偏小的问题，进一步地提高了铁芯检测的准确度。

实施例三

基于上述实施例一所示出的智能环形铁芯成品性能检测方法，本申请实施例提供了另一种智能环形铁芯成品性能检测方法，与实施例一所示的检测方法相比，本申请实施例对环形铁芯成品性能检测的结果进行了进一步区分，利用第二额定空载电流，筛选出性能优异的环形铁芯成品。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图3是本申请实施例示出的智能环形铁芯成品性能检测方法的另一流程示意图。

参见图3，一种智能环形铁芯成品性能检测方法，包括：

301、获取变压器设计参数及标准线圈匝数；

其中，变压器设计参数包括：额定电压、额定匝数、铁芯额定尺寸以及空流要求电流。

在本申请实施例中，步骤301与上述实施例一中的步骤101内容一致，此处不再赘述。

302、根据标准线圈匝数、额定电压以及额定匝数计算得到测试电压；

在本申请实施例中，步骤302可以采用与上述实施例一中的步骤102所示的方法计算测试电压理论值作为测试电压进行供电；

或采用实施例二所示的测试电压计算方法进行测试电压的计算。

303、获取测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流；

在本申请实施例中，步骤303与上述实施例一中的步骤103内容一致，此处不再赘述。

304、根据测试铁损电流和测试空载电流计算得到测试激磁电流；

在本申请实施例中，步骤304与上述实施例一中的步骤104内容一致，此处不再赘述。

305、将测试铁损电流转换为额定电压下的额定铁损电流；

在本申请实施例中，步骤305与上述实施例一中的步骤105内容一致，此处不再赘述。

306、将测试激磁电流转换为额定电压下的额定激磁电流；

在本申请实施例中，步骤306的具体内与上述实施例一中的步骤106内容一致，此处不再赘述。

需要说明的是，在本申请实施例中，步骤305与步骤306的执行时序并没有严格的限定，即步骤306亦可在步骤305之前执行，或二者并行。

307、根据额定铁损电流和额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流；

具体的：对所述额定铁损电流和所述额定铁损电流求矢量和，得到所述第一额定空载电流。

308、根据测试铁损电流、测试激磁电流、铁损误差系数以及磁场强度误差系数计算出第二额定空载电流；

在本申请实施例中，由于工作电压的不同，即不同测试电压下对应铁芯处于不同的磁场强度状态，因此，在不同测试电压下的铁芯的铁损电流之间存在一个转换系数，即铁损误差系数；而不同的磁场强度状态下的铁芯的激磁电流之间也会存在一个转换系数，该转换系数与磁场强度误差系数相关。

需要说明的是，在本申请实施例中，步骤307与步骤308的执行时序并没有严格的限定，即步骤308亦可在步骤307之前执行，或二者并行。

309、根据第一额定空载电流和第二额定空载电流进行判断，确定铁芯成品性能检测结果。

在本申请实施例中，将第一额定空载电流与空流要求电流进行对比，能够筛选出合格的环形铁芯成品；而通过第二额定空载电流与空流要求电流进行对比，能够进一步地，从合格的环形铁芯成品中，筛选出性能优异的环形铁芯成品。

具体的：

若第一额定空载电流大于空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能不合格；

若第一额定空载电流小于或等于空流要求电流且第二额定空载电流大于空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能合格；

若第二额定空载电流小于或等于空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能优异。

在上述第一额定空载电流的计算过程中，根据理想状态下的铁芯损耗和磁场强度的变化情况进行铁损电流和激磁电流的转换，虽然引入了误差，但由于该误差的影响较小，所以为了提高检测效率，在实际应用中可以将其忽略不计，不会对铁芯成品性能的判定结果造成影响，即可以通过第一额定空载电流对环形铁芯成品性能进行是否合格的检测；

而通过引入铁损误差系数以及激磁误差系数分别对铁芯损耗和磁场强度进行修正后，计算得到的第二额定空载电流即为实际测试中实际的铁芯空流值，因此，若第二额定空载电流小于或等于空流要求电流，则可以判定环形铁芯成品性能优异。

本申请实施例利用铁损误差系数和磁场强度误差系数对测试铁损电流和测试激磁电流进行转换，进而得到第二额定空载电流，通过结合第二额定空载电流和第一额定空载电流进行判断，不仅能够区分合格的环形铁芯成品以及不合格的环形铁芯成品，还能够在合格的环形铁芯成品中，筛选出性能优异的环形铁芯成品，进一步地对环形铁芯成品进行分类，实现精准检测。

实施例四

本申请实施例对上述实施例三中的步骤306进行了设计。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图4是本申请实施例示出的测试激磁电流与额定激磁电流的转换方法的流程示意图。

参见图4，一种测试激磁电流与额定激磁电流的转换方法，包括：

401、根据铁芯额定尺寸计算出铁芯额定磁路长度；

在本申请实施例中，根据以下计算公式进行铁芯额定磁路长度的计算：

L₁＝(R₁+R₂)×π/20；

其中，R₁为铁芯的额定内径，R₂为铁芯的额定外径，L₁表示待测铁芯磁路长度。

402、根据待测铁芯的铁芯尺寸计算出待测铁芯磁路长度；

在本申请实施例中，待测铁芯磁路长度的计算方法可以参照步骤401中的铁芯额定磁路长度的计算方法，此处不再赘述。

403、根据所述铁芯额定磁路长度、所述待测铁芯磁路长度、所述额定匝数、所述标准线圈匝数以及所述测试激磁电流计算得到所述额定激磁电流。

在本申请实施例中，根据测试状态下的磁场强度与额定状态下的磁场强度相同的条件可以列出如下算式：

其中，I_激″表示所述额定激磁电流；N₁表示所述额定匝数；L₁表示所述铁芯额定磁路长度；I_激′表示所述测试电压下的所述测试激磁电流；N₂表示所述标准线圈匝数；L₂表示待测铁芯磁路长度。

由于上述算式中，额定匝数、铁芯额定磁路长度、测试电压下的所述测试激磁电流、标准线圈匝数以及待测铁芯磁路长度均为已知参量，因此，基于上述算式能够计算出额定激磁电流。

本申请实施例提供了一种测试激磁电流与额定激磁电流的转换方法，根据理想状态下，测试状态下的磁场强度与额定状态下的磁场强度相同的条件，将测试电压下采集到的测试激磁电流转换为额定激磁电流，从而计算出第一额定空载电流，用于进行环形铁芯成品性能检测。

实施例五

本申请实施例对上述实施例三中的步骤308进行了设计。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图5是本申请实施例示出的第二额定空载电流计算方法的流程示意图。

参见图5，所述第二额定空载电流计算方法，包括：

501、根据测试电压与额定电压的比值确定铁损误差系数；

在本申请实施例中，铁损误差系数的取值范围为1.0至1.2。

在理想状态下，同一铁芯的铁芯损耗是相同的，但在实际测试时，测试电压与额定电压的比值越大，则铁芯损耗的误差越大，因此，需引入一个铁损误差系数进行修正。

具体的：测试电压与额定电压的比值越大，实际测试的铁芯损耗越小，因此，可以根据测试电压与额定电压的比值确定铁损误差系数的取值。

502、将测试铁损电流与铁损误差系数的乘积作为第二额定铁损电流；

503、根据铁芯额定尺寸确定磁场强度误差系数；

在本申请实施例中，磁场强度误差系数的取值范围为1.0至1.2。

由于实际测试中的铁芯损耗与理想状态下的铁芯损耗存在误差，因而通过此方式计算出磁场强度也会存在差异，因此，在此情况下，计算第二额定激磁电流时，需引入一个转换系数，即激磁误差系数；该激磁误差系数可以根据铁芯的尺寸大小进行确定。

504、根据额定匝数、标准线圈匝数、测试激磁电流以及激磁误差系数计算得到第二额定激磁电流；

示例性的：

根据以下计算公式计算出第二额定激磁电流；

其中，I_激表示所述第二额定激磁电流；N₁表示所述额定匝数；L₁表示所述铁芯额定磁路长度；I_激′表示所述测试电压下的所述测试激磁电流；N₂表示所述标准线圈匝数；L₂表示待测铁芯磁路长度；Y表示所述激磁误差系数。

505、对第二额定铁损电流和第二额定激磁电流求矢量和，得到第二额定空载电流。

本申请实施例提供了一种第二额定空载电流计算方法，虽然在理想状态下，同一铁芯的铁芯损耗是相同的，但在实际测试时，测试电压与额定电压的比值越大，则铁芯损耗的误差越大，因此，需要在计算额定电压下的额定铁损电流时，引入一个铁损误差系数，以获取实际测试时的额定铁损电流，即第二额定铁损电流；而相应地，虽然理想状态下，同一铁芯的磁场强度可视作相同，但实际测试中，磁场强度也会存在差异，通过引入激磁误差系数予以修正，能够得到实际的额定电压下的额定激磁电流，即第二额定激磁电流；第二额定铁损电流和第二额定激磁电流矢量求和得到的第二额定空载电流即为实际测试中，待测铁芯在额定电压状态下的空流值，若该排除了误差的第二额定空载电流仍小于或等于空流要求电流，则说明环形铁芯成品性能优异。

实施例六

与前述应用功能实现方法实施例相对应，本申请还提供了一种智能环形铁芯成品性能检测设备及相应的实施例。

图6是本申请实施例示出的智能环形铁芯成品性能检测设备的结构示意图。

参见图6，一种智能环形铁芯成品性能检测设备，包括：

测试供电机构、数据采集机构、数据处理机构以及交互式机构；

所述测试供电机构包括：调压器、降压变压器以及调压控制器；所述降压变压器接在所述调压器的输出端，通过所述降压变压器的降压功能维持测试供电电压的稳定，所述调压器的输入端接入市电，在所述调压控制器的控制下，输出测试电压为所述数据采集机构进行供电；

所述数据采集机构包括：标准线圈、气动匝数对接装置和功率计；所述气动匝数对接装置将待测铁芯与所述标准线圈对接形成绕组，所述功率计在所述待测铁芯与所述标准线圈对接完成后，对所述测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流进行采集，并将其传输至数据处理机构；

所述交互式机构包括：交互式屏幕，用于接收用户输入的变压器设计参数，并将其传输至所述数据处理机构，以及用于显示环形铁芯成品性能检测结果；

所述数据处理机构包括：PLC以及数据库；所述数据库中储存有标准磁化曲线；所述PLC分别与所述测试供电机构、所述数据采集机构以及所述交互式机构相连，用于执行如上任一实施例所述的智能环形铁芯成品性能检测方法。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。

上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

此外，根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。

或者，本申请还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或电子设备、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的申请所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，包括：

获取变压器设计参数及标准线圈匝数；所述变压器设计参数包括：额定电压、额定匝数、铁芯额定尺寸以及空流要求电流；

根据所述标准线圈匝数、所述额定电压以及所述额定匝数计算得到测试电压；

获取所述测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流；

根据所述测试铁损电流和所述测试空载电流计算得到测试激磁电流；

将所述测试铁损电流转换为所述额定电压下的额定铁损电流；

将所述测试激磁电流转换为所述额定电压下的额定激磁电流；

根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流；

若所述第一额定空载电流小于或等于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能合格；

若所述第一额定空载电流大于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能不合格。

2.根据权利要求1所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，所述将所述测试激磁电流转换为所述额定电压下的额定激磁电流，包括：

根据铁芯额定尺寸计算出铁芯额定磁路长度；

根据待测铁芯的铁芯尺寸计算出待测铁芯磁路长度；

根据所述铁芯额定磁路长度、所述待测铁芯磁路长度、所述额定匝数、所述标准线圈匝数以及所述测试激磁电流计算得到所述额定激磁电流。

3.根据权利要求1所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，所述根据所述标准线圈匝数、所述额定电压以及所述额定匝数计算得到测试电压，包括：

根据所述标准线圈匝数、所述额定电压以及所述额定匝数计算得到测试电压理论值；

根据所述标准线圈匝数和所述额定电压，计算得到铁芯的额定磁通密度；

将所述额定磁通密度与标准磁化曲线进行比对，确定单位铁芯损耗；

根据所述铁芯额定尺寸、所述单位铁芯损耗、所述额定电压以及标准线圈内阻，计算得到标准线圈损耗电压；

将所述标准线圈损耗电压与测试电压理论值相加得到测试电压。

4.根据权利要求2所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，

所述根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流，包括：

根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流；

根据所述测试铁损电流、所述测试激磁电流、铁损误差系数以及磁场强度误差系数计算出第二额定空载电流；

所述智能环形铁芯成品性能检测方法，还包括：

若所述第一额定空载电流小于或等于所述空流要求电流且所述第二额定空载电流大于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能合格；

若所述第二额定空载电流小于或等于所述空流要求电流，则判定环形铁芯成品性能优异。

5.根据权利要求4所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，所述根据所述额定铁损电流和所述额定激磁电流计算得到额定电压下的第一额定空载电流，包括：

对所述额定铁损电流和所述额定铁损电流求矢量和，得到所述第一额定空载电流。

6.根据权利要求4所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，所述根据所述测试铁损电流、所述测试激磁电流、铁损误差系数以及磁场强度误差系数计算出第二额定空载电流，包括：

根据所述测试电压与所述额定电压的比值确定所述铁损误差系数；所述铁损误差系数的取值范围为1.0至1.2；

将所述测试铁损电流与所述铁损误差系数的乘积作为第二额定铁损电流；

根据所述铁芯额定尺寸确定所述磁场强度误差系数；所述磁场强度误差系数的取值范围为1.0至1.2；

根据所述额定匝数、所述标准线圈匝数、所述测试激磁电流以及所述激磁误差系数计算得到第二额定激磁电流；

对所述第二额定铁损电流和所述第二额定激磁电流求矢量和，得到所述第二额定空载电流。

7.根据权利要求3所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，所述根据所述标准线圈匝数和所述额定电压，计算得到铁芯的额定磁通密度，包括：

根据以下计算公式计算得到铁芯的额定磁通密度；

N₁＝U₁×10000/4.44BFS₁；

其中，N₁表示所述额定匝数，U₁表示额定电压，B表示额定磁通密度，F表示频率，F的取值为50Hz，S₁表示铁芯的额定有效截面积，所述铁芯的额定有效截面积由所述铁芯额定尺寸确定。

8.根据权利要求3所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，所述根据所述铁芯额定尺寸、所述单位铁芯损耗、所述额定电压以及标准线圈内阻，计算得到标准线圈损耗电压，包括：

将所述铁芯额定尺寸和所述单位铁芯损耗相乘，得到额定总损耗；

将所述额定总损耗与所述额定电压的比值作为损耗电流；

将所述损耗电流与所述标准线圈内阻相乘，得到所述标准线圈损耗电压。

9.根据权利要求6所述的智能环形铁芯成品性能检测方法，其特征在于，所述根据所述额定匝数、所述标准线圈匝数、所述测试激磁电流以及所述激磁误差系数计算得到第二额定激磁电流，包括：

根据以下计算公式计算出第二额定激磁电流；

其中，I_激表示所述第二额定激磁电流；N₁表示所述额定匝数；L₁表示所述铁芯额定磁路长度；I_激′表示所述测试电压下的所述测试激磁电流；N₂表示所述标准线圈匝数；L₂表示待测铁芯磁路长度；Y表示所述激磁误差系数。

10.一种智能环形铁芯成品性能检测设备，其特征在于，包括：

测试供电机构、数据采集机构、数据处理机构以及交互式机构；

所述测试供电机构包括：调压器、降压变压器以及调压控制器；所述降压变压器接在所述调压器的输出端，通过所述降压变压器的降压功能维持测试供电电压的稳定，所述调压器的输入端接入市电，在所述调压控制器的控制下，输出测试电压为所述数据采集机构进行供电；

所述数据采集机构包括：标准线圈、气动匝数对接装置和功率计；所述气动匝数对接装置将待测铁芯与所述标准线圈对接形成绕组，所述功率计在所述待测铁芯与所述标准线圈对接完成后，对所述测试电压下的测试铁损电流和测试空载电流进行采集，并将其传输至数据处理机构；

所述交互式机构包括：交互式屏幕，用于接收用户输入的变压器设计参数，并将其传输至所述数据处理机构，以及用于显示环形铁芯成品性能检测结果；

所述数据处理机构包括：PLC以及数据库；所述数据库中储存有标准磁化曲线；所述PLC分别与所述测试供电机构、所述数据采集机构以及所述交互式机构相连，用于执行如权利要求1-9任一项所述的智能环形铁芯成品性能检测方法。

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