CN209148794U - 一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，属于变压器电磁模拟实验装置技术领域。技术方案是：爱泼斯坦方圈装置（1）由铁芯一、绝缘层一和交流激励线圈组成；方圈测试线圈（3）沿爱泼斯坦方圈装置（1）单臂绕制；绝缘安装支架（5）放置在爱泼斯坦方圈装置（1）的中心线上，直流电源励磁装置（2）放置于绝缘安装支架（5）上；接线端子（4）固定在爱泼斯坦方圈装置（1）的前端，交流激励线圈和方圈测试线圈（3）的引出线与接线端子连接。本实用新型能够模拟变压器空载及负载工频电压工况下，交流励磁线圈周围的漏磁场进入不同直流电流产生的环流损耗情况及变化规律，为变压器设计提供更准确的技术参数。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，属于变压器电磁模拟实验装置技术领域。
背景技术
直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，变压器在直流偏磁下，直流与交流相叠加，与直流偏磁方向一致的半个周波的铁芯饱和程度增加，另外半个周波的饱和程度减小，对应的励磁电流波形呈现正负半波不对称的形状。由于变压器的原边等效阻抗对直流分量只呈现电阻特性，并且电阻很小，因此很小的直流分量就会在绕组上形成很大的直流偏磁磁势，该直流磁势与交流磁势一起作用于变压器原边，造成变压器铁芯的工作磁化曲线发生偏移，出现关于原点不对称，即变压器偏磁现象。
直流偏磁危害主要有以下几个方面：变压器噪声和振动加剧，电压波形畸变，产生谐波，变压器无功损耗增加，继电器保护系统故障等。
发明内容
本实用新型目的是提供一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，能够模拟变压器空载及负载工频电压工况下，交流励磁线圈周围的漏磁场进入不同直流电流产生的环流损耗情况及变化规律，为变压器铁芯、绕组的设计提供更准确的技术参数，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本实用新型的技术方案是：一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，包含爱泼斯坦方圈装置、直流电源励磁装置、方圈测试线圈、接线端子和绝缘安装支架，所述爱泼斯坦方圈装置由铁芯一、绝缘层一和交流激励线圈组成，绝缘层一包裹在铁芯一的表面，交流激励线圈绕制在绝缘层一的外部；爱泼斯坦方圈装置上方和下方均设有绝缘层压木夹件，通过尼龙螺栓固定夹紧；方圈测试线圈沿爱泼斯坦方圈装置单臂绕制；绝缘安装支架放置在爱泼斯坦方圈装置的中心线上，直流电源励磁装置放置于绝缘安装支架上；接线端子固定在爱泼斯坦方圈装置的前端，交流激励线圈和方圈测试线圈的引出线均与接线端子连接。
所述爱泼斯坦方圈装置的爱泼斯坦方圈装置的铁芯一选用型号27ZH95硅钢片叠制形成，外形尺寸800毫米见方；铁芯一表面包裹的绝缘层一为30毫米宽、2毫米厚皱纹纸；交流激励线圈的材质为2.5mm2漆包线。
所述直流电源励磁装置包含铁芯二、绝缘层二和线圈，铁芯二选用型号27ZH95硅钢片,叠制成590×100×21毫米的形状；绝缘层二绕制在铁芯二的外部，为长度560毫米、宽度30毫米、厚度2毫米的皱纹纸；线圈绕制在绝缘层二外，使用4平方电缆绕制300匝线圈按三层排布。
所述方圈测试线圈的材质为0.5mm2漆包线。
所述接线端子包含六个测试线圈端子与六个激励线圈端子，方圈测试线圈的引出线与测试线圈端子连接，交流激励线圈的引出线与激励线圈端子连接。
所述绝缘安装支架的材质为层压木板。
所述爱泼斯坦方圈装置与直流电源励磁装置的间隙处设有青稞纸绝缘结构。
本实用新型的有益效果是：能够模拟变压器空载及负载工频电压工况下，交流励磁线圈周围的漏磁场进入不同直流电流产生的环流损耗情况及变化规律，为变压器设计提供更准确的技术参数。
附图说明
图1 是本实用新型系统结构示意图；
图2是本实用新型爱泼斯坦方圈装置的铁芯一结构图；
图3是本实用新型绝缘层压木夹件结构图；
图4是本实用新型直流电源励磁装置的铁芯二绕线示意图；
图5是本实用新型接线端子示意图；
图中：爱泼斯坦方圈装置1、直流电源励磁装置2、方圈测试线圈3、接线端子4、绝缘安装支架5、绝缘层压木夹件6、测试线圈端子41、激励线圈端子42。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明。
一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，包含爱泼斯坦方圈装置1、直流电源励磁装置2、方圈测试线圈3、接线端子4和绝缘安装支架5，所述爱泼斯坦方圈装置1由铁芯一、绝缘层一和交流激励线圈组成，绝缘层一包裹在铁芯一的表面，交流激励线圈绕制在绝缘层一的外部；爱泼斯坦方圈装置1上方和下方均设有绝缘层压木夹件6，通过尼龙螺栓固定夹紧；方圈测试线圈3沿爱泼斯坦方圈装置1单臂绕制；绝缘安装支架5放置在爱泼斯坦方圈装置1的中心线上，直流电源励磁装置2放置于绝缘安装支架5上；接线端子4固定在爱泼斯坦方圈装置1的前端，交流激励线圈和方圈测试线圈3的引出线均与接线端子4连接。
所述爱泼斯坦方圈装置1的铁芯一选用型号27ZH95硅钢片叠制形成，外形尺寸800毫米见方；铁芯一表面包裹的绝缘层一为30毫米宽、2毫米厚皱纹纸；交流激励线圈的材质为2.5mm2漆包线。
所述直流电源励磁装置2包含铁芯二、绝缘层二和线圈，铁芯二选用型号27ZH95硅钢片,叠制成590×100×21毫米的形状；绝缘层二绕制在铁芯二的外部，为长度560毫米、宽度30毫米、厚度2毫米的皱纹纸；线圈绕制在绝缘层二外，使用4平方电缆绕制300匝线圈按三层排布。
所述方圈测试线圈3的材质为0.5mm2漆包线。
所述接线端子4包含六个测试线圈端子41与六个激励线圈端子42，方圈测试线圈3的引出线与测试线圈端子41连接，交流激励线圈的引出线与激励线圈端子42连接。
所述绝缘安装支架5的材质为层压木板。
所述爱泼斯坦方圈装置1与直流电源励磁装置2的间隙处设有青稞纸绝缘结构。
在实际应用中：
1.直流电源励磁装置选用型号27ZH95硅钢片,叠制成590×100×21毫米的铁芯，铁芯绕制长度560毫米、厚度2毫米的皱纹纸绝缘层，绝缘层外使用4平方电缆绕制300匝线圈按三层排布；爱泼斯坦方圈装置选用型号27ZH95硅钢片叠制成外形尺寸800毫米见方的铁芯，铁芯表面包裹2mm厚皱纹纸绝缘层，在绝缘层上线径2.5mm2漆包线绕制交流激励线圈，并留有合适的余量接入接线端子铁芯上方和下方用绝缘层压木夹件夹紧，尼龙螺栓固定；0.5mm2漆包线沿爱泼斯坦方圈装置单臂绕制方圈测试线圈 ；将各引出线表面漆膜去除连接到接线端子上。
2．将制作完成的爱泼斯坦方圈装置布置在工作台上，测量出方圈的中心点，将绝缘支架放置在中心线，直流电源励磁装置放置于绝缘支架之上，直流电源励磁装置与爱泼斯坦方圈装置的间隙处用青稞纸绝缘处理。
3．线圈的通电测试：
爱泼斯坦方圈装置交流励磁由NF4520电源提供，首先测量线圈在空载及负载工况下，磁感应强度0.1-1.80范围内电压参数的波形和参数；其次，将直流电源励磁装置放置在爱泼斯坦方圈装置中心，在其不通电工况下，对空载及负载交流励磁进行测试，记录测试的波形与参数；再次，爱泼斯坦方圈装置在磁感应强度0.1-1.80范围内电压交流励磁，直流励磁装置使用SM33P直流电源提供多种直流电流值的励磁，使交流磁势与直流磁势共同作用于爱波斯坦方圈线圈，测试此种工况下各电压等级的波形与参数。
Claims (7)
1.一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，其特征在于：包含爱泼斯坦方圈装置（1）、直流电源励磁装置（2）、方圈测试线圈（3）、接线端子（4）和绝缘安装支架（5），所述爱泼斯坦方圈装置（1）由铁芯一、绝缘层一和交流激励线圈组成，绝缘层一包裹在铁芯一的表面，交流激励线圈绕制在绝缘层一的外部；爱泼斯坦方圈装置（1）上方和下方均设有绝缘层压木夹件（6），通过尼龙螺栓固定夹紧；方圈测试线圈（3）沿爱泼斯坦方圈装置（1）单臂绕制；绝缘安装支架（5）放置在爱泼斯坦方圈装置（1）的中心线上，直流电源励磁装置（2）放置于绝缘安装支架（5）上；接线端子（4）固定在爱泼斯坦方圈装置（1）的前端，交流激励线圈和方圈测试线圈（3）的引出线均与接线端子（4）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，其特征在于：所述爱泼斯坦方圈装置（1）的铁芯一选用型号27ZH95硅钢片叠制形成，外形尺寸800毫米见方；铁芯一表面包裹的绝缘层一为30毫米宽、2毫米厚皱纹纸；交流激励线圈的材质为2.5mm2漆包线。
3.根据权利要求1所述的一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，其特征在于：所述直流电源励磁装置（2）包含铁芯二、绝缘层二和线圈，铁芯二选用型号27ZH95硅钢片,叠制成590×100×21毫米的形状；绝缘层二绕制在铁芯二的外部，为长度560毫米、宽度30毫米、厚度2毫米的皱纹纸；线圈绕制在绝缘层二外，使用4平方电缆绕制300匝线圈按三层排布。
4.根据权利要求1所述的一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，其特征在于：所述方圈测试线圈（3）的材质为0.5mm2漆包线。
5.根据权利要求1所述的一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，其特征在于：所述接线端子（4）包含六个测试线圈端子（41）与六个激励线圈端子（42），方圈测试线圈（3）的引出线与测试线圈端子（41）连接，交流激励线圈的引出线与激励线圈端子（42）连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，其特征在于：所述绝缘安装支架（5）的材质为层压木板。
7.根据权利要求1所述的一种基于爱泼斯坦方圈基础的模拟直流偏磁损耗实验装置，其特征在于：所述爱泼斯坦方圈装置（1）与直流电源励磁装置（2）的间隙处设有青稞纸绝缘结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN112305317A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-02 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种交直流混合激励条件下结构件损耗测量方法 |
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2018
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| CN112305317B (zh) * | 2020-11-12 | 2022-04-01 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种交直流混合激励条件下结构件损耗测量方法 |
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