RU2480774C2 - Device to measure active resistance of electrical equipment windings - Google Patents
Device to measure active resistance of electrical equipment windings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480774C2 RU2480774C2 RU2011117858/28A RU2011117858A RU2480774C2 RU 2480774 C2 RU2480774 C2 RU 2480774C2 RU 2011117858/28 A RU2011117858/28 A RU 2011117858/28A RU 2011117858 A RU2011117858 A RU 2011117858A RU 2480774 C2 RU2480774 C2 RU 2480774C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- input
- voltage
- output
- winding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерениям активного сопротивления обмоток различного электротехнического оборудования, например: трансформаторов, дросселей, реакторов, электродвигателей, электрогенераторов, электромагнитов и др. Изобретение может быть использовано в энергетике при пусконаладочных, профилактических и ремонтных работах на электрооборудовании, а также на заводах-изготовителях такого оборудования.The invention relates to the field of electrical measurements, in particular to measurements of the active resistance of the windings of various electrical equipment, for example: transformers, inductors, reactors, electric motors, electric generators, electromagnets, etc. The invention can be used in energy during commissioning, preventive and repair work on electrical equipment, as well as at manufacturers of such equipment.
Известно устройство «Измеритель сопротивлений ПФИ24-10Р» (изготовитель ООО «НПФ ИНФРОХОМ-99», г.Москва, www.infochrom.ru; в приложении 1 приведена копия технического описания и руководства по эксплуатации), содержащее стабилизатор тока, по входу соединенный с одним полюсом источника питания, а по выходу - с первым концом обмотки, активное сопротивление которой требуется измерить. Второй конец обмотки через набор шунтов соединен со вторым полюсом источника питания. К концам обмотки подсоединен первый аналого-цифровой преобразователь, а к потенциальным концам шунтов - второй аналого-цифровой преобразователь. К входам микропроцессора подключены выходы обоих аналого-цифровых преобразователей и клавиатура, а к его выходу - дисплей.A device is known “Resistance Meter PFI24-10R” (manufacturer LLC NPF INFROHOM-99, Moscow, www.infochrom.ru; Appendix 1 contains a copy of the technical description and operation manual) containing a current stabilizer connected to the input one pole of the power source, and at the output with the first end of the winding, the resistance of which you want to measure. The second end of the winding through a set of shunts is connected to the second pole of the power source. The first analog-to-digital converter is connected to the ends of the winding, and the second analog-to-digital converter is connected to the potential ends of the shunts. The outputs of both analog-to-digital converters and a keyboard are connected to the microprocessor inputs, and a display is connected to its outputs.
Определение неизвестного активного сопротивления обмотки заключается в пропускании через обмотку и один из шунтов постоянного стабилизированного тока, измерении аналого-цифровыми преобразователями напряжения на обмотке и на шунте, и вычислении сопротивления по закону Ома путем деления в микропроцессоре результата измерения первого аналого-цифрового преобразователя на результат измерения второго аналого-цифрового преобразователя.The determination of the unknown active resistance of a winding consists in passing constant constant current through the winding and one of the shunts, measuring the voltage across the winding and the shunt by analog-to-digital converters, and calculating the resistance according to Ohm's law by dividing the measurement result of the first analog-to-digital converter in the microprocessor by the measurement result second analog-to-digital converter.
Весь диапазон измеряемых сопротивлений разделен на несколько поддиапазонов, переключение которых производится вручную путем переключения шунтов и уставок стабилизируемого тока. Внутри каждого поддиапазона сопротивлений ток остается неизменным.The entire range of measured resistances is divided into several subranges, the switching of which is done manually by switching the shunts and the settings of the stabilized current. Within each resistance sub-range, the current remains unchanged.
Недостатком устройства является значительное изменение напряжения на активном сопротивлении в начале и конце каждого поддиапазона (до десяти раз). Это обусловливает такие же изменения мощности полезного сигнала на обмотке и при постоянной мощности помех на подстанции, где стоит трансформатор, приводит к большим колебаниям точности измерения активного сопротивления внутри каждого поддиапазона. То есть фактическая точность измерения уже не соответствует паспортной, определенной в лабораторных условиях на образцовых мерах. Кроме того, в начале каждого поддиапазона, когда сопротивление обмотки еще мало, практически вся мощность источника питания падает на стабилизаторе тока и превращается в тепло. Это вынуждает ограничивать максимальные значения тока и напряжения устройства, а значит, и мощность полезного сигнала на сопротивлении обмотки.The disadvantage of this device is a significant change in the voltage at the active resistance at the beginning and end of each subband (up to ten times). This causes the same changes in the power of the useful signal on the winding and at a constant interference power at the substation where the transformer stands, leads to large fluctuations in the accuracy of measuring the active resistance within each subband. That is, the actual measurement accuracy no longer corresponds to the passport, determined in laboratory conditions on exemplary measures. In addition, at the beginning of each subband, when the resistance of the winding is still small, almost the entire power of the power source falls on the current stabilizer and turns into heat. This forces to limit the maximum current and voltage of the device, and hence the power of the useful signal on the resistance of the winding.
Рассмотренную схему имеют практически все приборы для измерения активного сопротивления, имеющиеся на рынке России (схема эта легко распознается по техническим характеристикам приборов, где приводятся поддиапазоны измеряемых сопротивлений и значение тока для каждого поддиапазона):The considered circuit has almost all the instruments for measuring the active resistance available on the Russian market (this circuit is easily recognized by the technical characteristics of the devices, which show the subranges of the measured resistances and the current value for each subband):
«Цифровой микроомметр ПТФ-1», изготовитель ООО «ЭЛТЕХ», г.Екатеринбург, www.eltech-pribor.ru;“Digital microohmmeter PTF-1”, manufacturer ELTEH LLC, Yekaterinburg, www.eltech-pribor.ru;
«Измеритель сопротивления обмоток ИСО-1», изготовитель НТК «Гамма», г.Санкт-Петербург, www.ntc-retec.ru;“Measuring resistance of windings ISO-1”, manufacturer NTK “Gamma”, St. Petersburg, www.ntc-retec.ru;
«Омметр ВИТОК», изготовитель ФГУП «НИИЭМП», г.Пенза, www.penzapribor.ru;Ohmmeter VITOK, manufacturer of FSUE NIIEMP, Penza, www.penzapribor.ru;
«Микроомметр/миллиомметр РЕТ-МОМ», изготовитель НПП «Динамика», г.Чебоксары, www.dynamics.com.ru;"Microohmmeter / milliometer RET-MOM", manufacturer NPP "Dynamics", Cheboksary, www.dynamics.com.ru;
«Микромилликилоомметр МИКО-2.3», изготовитель ООО «СКБ ЭП», г.Иркутск, www.skbpribor.ru;“MIKOM-2.3 micromillicilohmmeter”, manufacturer of SKB EP LLC, Irkutsk, www.skbpribor.ru;
«Микроомметры MMR-600 и MMR-610», изготовитель Sonel, Польша, www.sonel.ru;“Microohmmeters MMR-600 and MMR-610”, manufacturer Sonel, Poland, www.sonel.ru;
«Микроомметр С.А 10», изготовитель Chauvin Arnoux, Франция, www.electronpribor.ru;"Microohmmeter S.A. 10", manufacturer Chauvin Arnoux, France, www.electronpribor.ru;
«Микроомметр С.А 6250», изготовитель Chauvin Arnoux, Франция, www.electronpribor.ru;"Microohmmeter S.A 6250", manufacturer Chauvin Arnoux, France, www.electronpribor.ru;
«Трансформаторный микроомметр Tinsley 5895», изготовитель Tinsley Precision Instruments, Англия, www.vltest.ru."Tinsley 5895 Transformer Microohmmeter," manufactured by Tinsley Precision Instruments, England, www.vltest.ru.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является «Измерительный комплекс активного сопротивления ИКАС-07, изготовитель ООО «НПП АВЭМ», г.Новочеркасск, www.avem.ru.The closest in technical essence to the proposed device is the "Measuring complex of active resistance IKAS-07, manufacturer LLC NPP AVEM, Novocherkassk, www.avem.ru.
В приложении 2 дана информация по измерительному комплексу ИКАС-07, взятая с указанного сайта в 2010 г. В 2011 г. вся техническая информация об измерительном комплексе убрана с сайта. По запросу получены технические характеристики измерительного комплекса ИКАС-08, приложение 3. Как из них следует, в новом приборе увеличена только мощность блока питания и максимальные значения измерительного тока и напряжения. Рабочий диапазон температур не изменился.Appendix 2 provides information on the ICAS-07 measuring complex, taken from the specified site in 2010. In 2011, all technical information about the measuring complex was removed from the site. Upon request, the technical characteristics of the measuring complex IKAS-08, Appendix 3, were obtained. As follows from them, in the new device only the power supply unit and the maximum values of the measuring current and voltage are increased. The operating temperature range has not changed.
Комплекс содержит импульсный стабилизатор тока с LC-фильтром, соединенный по входу с первым полюсом блока питания, а по выходу через блок силового коммутатора - с первым концом измеряемой обмотки, второй конец которой соединен через блок нормирования тока (набор шунтов с ключами) со вторым полюсом блока питания. Вход первого канала аналого-цифрового преобразователя соединен с потенциальными выводами блока нормирования тока, а вход второго канала аналого-цифрового преобразователя через блок нормирования напряжения соединен с концами обмотки. К входам микропроцессора подключены выход аналого-цифрового преобразователя и клавиатура, а к его выходам - входы управления стабилизатора тока, блока силовых, коммутаторов, блоков нормирования напряжения и тока, и дисплей.The complex contains a pulsed current regulator with an LC filter, connected at the input to the first pole of the power supply, and at the output through the power switch block, to the first end of the measured winding, the second end of which is connected through the current rating block (a set of shunts with keys) to the second pole power supply unit. The input of the first channel of the analog-to-digital converter is connected to the potential terminals of the current rationing unit, and the input of the second channel of the analog-to-digital converter is connected to the ends of the winding through the voltage regulation block. The outputs of the analog-to-digital converter and the keyboard are connected to the microprocessor inputs, and the control inputs of the current stabilizer, power block, switches, voltage and current rating blocks, and a display are connected to its outputs.
Наиболее важной особенностью этого устройства, отличающей его от всех вышеупомянутых устройств, является выполнение двух измерений: предварительного на малом токе и основного, причем величина тока основного измерения автоматически рассчитывается микропроцессором по значению активного сопротивления, полученному в предварительном измерении. Эта особенность позволяет рассчитать и задать максимально возможный ток (в пределах мощности блока питания) основного измерения для каждого значения сопротивления. Исчезли за ненадобностью поддиапазоны, а с ними - и зависимость мощности полезного сигнала от местонахождения величины сопротивления внутри поддиапазона. Поэтому отсутствие в технических характеристиках поддиапазонов измеряемых сопротивлений и значения тока для каждого поддиапазона является определяющим признаком задания тока основного измерения индивидуально для каждого значения сопротивления, вычисленного в предварительном измерении.The most important feature of this device, which distinguishes it from all the aforementioned devices, is to perform two measurements: preliminary at a low current and the main, and the magnitude of the current of the main measurement is automatically calculated by the microprocessor based on the resistance value obtained in the preliminary measurement. This feature allows you to calculate and set the maximum possible current (within the power supply unit) of the main measurement for each resistance value. The subbands have disappeared as unnecessary, and with them the dependence of the useful signal power on the location of the resistance value within the subband. Therefore, the absence in the technical characteristics of the subranges of the measured resistances and the current value for each subband is a defining sign of setting the current of the main measurement individually for each resistance value calculated in the preliminary measurement.
Мощность полезного сигнала на обмотке при основном измерении в (10…1000) раз превышает аналогичную мощность перечисленных выше устройств, что позволяет приблизить фактическую точность измерения на обмотке в условиях помех подстанции к точности измерения в лабораторных условиях на образцовых катушках сопротивления. Но линейные стабилизаторы тока, как правило, применяемые в вышеупомянутых устройствах, при таких больших мощностях применять уже не рационально из-за их низкого коэффициента полезного действия. Поэтому в этом устройстве использован импульсный стабилизатор тока, имеющий гораздо больший коэффициент полезного действия.The power of the useful signal on the winding during the main measurement is (10 ... 1000) times higher than the similar power of the above devices, which allows us to approximate the actual accuracy of the measurement on the winding under the conditions of the substation to the measurement accuracy in the laboratory on standard resistance coils. But linear current stabilizers, as a rule, used in the aforementioned devices, at such high powers, it is no longer rational to use because of their low efficiency. Therefore, this device uses a pulsed current regulator, which has a much higher efficiency.
Недостатком устройства является ограниченный рабочий диапазон температур от +5°С до +40°С согласно его техническим характеристикам. Но аварии электротехнического оборудования происходят и в зимнее время, и после устранения последствий аварии согласно руководящей документации (РД) «Объемы и нормы испытаний электрооборудования» должны быть измерены активные сопротивления обмоток всех трех фаз. А ограничение рабочего диапазона температур известного устройства вызвано особенностью внутреннего строения импульсных стабилизаторов, обязательным элементов которых является LC-фильтр, служащий для сглаживания импульсов тока. Этот фильтр очень затрудняет задачу достижения одновременно и устойчивости стабилизатора от самовозбуждения и большого петлевого усиления, так как эти требования взаимоисключающие. А из-за малой величины петлевого усиления в замкнутой системе регулирования, каковой и является импульсный стабилизатор тока, изменение параметров составляющих ее элементов приводит к изменению величины стабилизируемого тока при изменении температуры, что и вынуждает ограничивать их рабочий температурный диапазон только положительными температурами.The disadvantage of this device is the limited operating temperature range from + 5 ° C to + 40 ° C according to its technical characteristics. But accidents of electrical equipment occur in the winter, and after the consequences of the accident are eliminated, according to the guidelines (Volumes and norms of electrical equipment tests), the active resistances of the windings of all three phases must be measured. And the limitation of the operating temperature range of the known device is caused by the peculiarity of the internal structure of pulse stabilizers, the obligatory elements of which are an LC filter, which serves to smooth current pulses. This filter makes it very difficult to achieve both the stability of the stabilizer from self-excitation and a large loop gain, since these requirements are mutually exclusive. And due to the small magnitude of the loop gain in a closed-loop control system, such as a pulsed current regulator, a change in the parameters of its constituent elements leads to a change in the stabilized current when the temperature changes, which forces them to be limited to only positive temperatures.
Другим недостатком устройства является увеличенная погрешность измерения при больших индуктивностях обмотки. Указанная выше недостаточная стабильность тока импульсного стабилизатора вносит падение напряжения на индуктивности обмотки согласно выражению:Another disadvantage of the device is the increased measurement error at large inductances of the winding. The above insufficient stability of the current pulsed stabilizer introduces a voltage drop on the inductance of the winding according to the expression:
где 
Разделив обе части выражения на величину Iизм, получим:Dividing both parts of the expression by the value of I ISM , we obtain:
где второй член дает значение дополнительной погрешности измерения в зависимости от величины индуктивности Lобм при известной относительной нестабильности тока δIизм за время dt одного измерения сопротивления. Трехфазные трансформаторы на (220…750)кВ из-за большого числа витков имеют очень большие значения индуктивности обмоток. При этом согласно упомянутой выше РД активные сопротивления одинаковых обмоток не должны отличаться более чем на 2%. Следовательно, чтобы уменьшить риск забраковки исправного трансформатора по результатам измерения активного сопротивления, суммарная погрешность измерительного прибора (основная и дополнительная) должна быть раз в десять меньше. Отсюда и высокие требования к стабильности тока стабилизатора.where the second term gives the value of the additional measurement error depending on the value of inductance L exch with known relative instability current δI edited in a time dt single resistance measurement. Three-phase transformers on (220 ... 750) kV due to the large number of turns have very large winding inductance values. Moreover, according to the aforementioned RD, the active resistances of the same windings should not differ by more than 2%. Therefore, in order to reduce the risk of rejection of a working transformer according to the results of measuring the active resistance, the total error of the measuring device (main and additional) should be ten times less. Hence the high requirements for stabilizer current stability.
Третьим недостатком устройства являются периодические паузы поступления оцифрованных значений тока и напряжения в микропроцессор вследствие поочередного измерения двумя каналами аналого-цифрового преобразователя.The third disadvantage of the device is the periodic pause of the digitized values of current and voltage in the microprocessor due to the alternate measurement by two channels of an analog-to-digital converter.
Он особенно сказывается при измерениях на подстанциях сверхвысокого напряжения (500 кВ и выше), с мощными трансформаторами. Большое реактивное сопротивление обмоток, высокое напряжение и коммутируемые мощности вызывает большой уровень помех на вводах измеряемого трансформатора, отключенного от напряжения.It especially affects when measuring at ultra-high voltage substations (500 kV and above), with powerful transformers. The large reactance of the windings, high voltage and switched power causes a large level of interference at the inputs of the measured transformer, disconnected from the voltage.
Из-за сокращения в два раза числа измеренных значений тока и напряжения ухудшается их цифровая фильтрация в микропроцессоре и в два раза возрастает погрешность измерения при том же времени измерения. Или в два раза увеличивается время измерения при той же погрешности. А время измерения сопротивления одной из шести-девяти обмоток для мощных трансформаторов уже составляет 20-40 минут.Due to the halving of the number of measured values of current and voltage, their digital filtering in the microprocessor deteriorates and the measurement error doubles at the same measurement time. Or the measurement time doubles with the same error. And the measurement time of the resistance of one of six to nine windings for high-power transformers is already 20-40 minutes.
Для устранения указанного недостатка нужно, чтобы измерения и тока, и напряжения велись непрерывно без каких-либо пауз.To eliminate this drawback, it is necessary that the measurements of both current and voltage be conducted continuously without any pauses.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Цель изобретения - расширение температурного диапазона устройства до диапазона температур эксплуатации электротехнического оборудования на открытых подстанциях, т.е. от -40°С до +40°С и повышение точности измерения активного сопротивления обмоток с большой индуктивностью.The purpose of the invention is the expansion of the temperature range of the device to the temperature range of operation of electrical equipment in open substations, i.e. from -40 ° С to + 40 ° С and increasing the accuracy of measuring the active resistance of windings with high inductance.
Для достижения поставленной цели известное устройство для измерения активного сопротивления, содержащее:To achieve this goal, a known device for measuring active resistance, containing:
- блок питания и стабилизатор тока, выход которого соединен с одним концом измеряемой обмотки, второй конец которой соединен через блок нормирования тока, представляющего собой набор шунтов с ключами, со вторым полюсом блока питания;- a power supply and a current stabilizer, the output of which is connected to one end of the measured winding, the second end of which is connected through a current rating unit, which is a set of shunts with keys, to the second pole of the power supply;
- аналого-цифровой преобразователь, к входу которого подсоединены потенциальные выводы блока нормирования тока;- an analog-to-digital converter, to the input of which the potential terminals of the current rationing unit are connected;
- микропроцессор, к входам которого подключены выход аналого-цифрового преобразователя и клавиатура, а к выходам: вход управления блока нормирования тока, вход управления блока нормирования напряжения и вход управления стабилизатора тока для задания тока, величина которого рассчитана по значению активного сопротивления обмотки, полученному в предварительном измерении;- a microprocessor, the inputs of which are connected to the output of the analog-to-digital converter and the keyboard, and to the outputs: the control input of the current regulation unit, the control input of the voltage regulation unit and the current stabilizer control input to set the current, the value of which is calculated from the value of the active resistance of the winding obtained in preliminary measurement;
- дисплей, подключенный к выходу микропроцессора;- a display connected to the output of the microprocessor;
дополнительно снабжено импульсным стабилизатором напряжения, включенным между первым полюсом блока питания и входом стабилизатора тока, при этом в качестве стабилизатора тока применен линейный стабилизатор тока, а также снабжено вторым аналого-цифровым преобразователем, вход которого подключен к выходу блока нормирования напряжения, а выход второго аналого-цифрового преобразователя подключен ко входу микропроцессора.it is additionally equipped with a pulse voltage regulator connected between the first pole of the power supply and the input of the current stabilizer, while a linear current stabilizer is used as a current stabilizer, and it is also equipped with a second analog-to-digital converter, the input of which is connected to the output of the voltage regulation unit, and the output of the second analog -digital converter is connected to the input of the microprocessor.
Таким образом, цель изобретения достигается заменой импульсного стабилизатора тока на последовательно включенные импульсный стабилизатор напряжения и линейный стабилизатор тока, и заменой одного двухканального аналого-цифрового преобразователя на два раздельных аналого-цифровых преобразователя.Thus, the aim of the invention is achieved by replacing the pulse current regulator with a series-switched pulse voltage stabilizer and a linear current stabilizer, and by replacing one two-channel analog-to-digital converter with two separate analog-to-digital converters.
Высокая температурная стабильность линейного стабилизатора тока обеспечивает работу устройства в широком температурном диапазоне и значительно меньшую дополнительную погрешность при большой индуктивности обмотки. А стабильность его тока при колебаниях входного напряжения допускает питать его от не очень стабильного импульсного стабилизатора напряжения, но зато с большим коэффициентом полезного действия, не худшим, чем у импульсного стабилизатора тока. Регулируемый стабилизатор напряжения на входе линейного стабилизатора тока позволяет задавать напряжение необходимой величины на разных этапах процесса измерения сопротивления, в том числе и предельно уменьшать, чтобы снизить рассеиваемую мощность на стабилизаторе тока. Поэтому мощность полезного сигнала на обмотке ограничивается лишь мощностью блока питания, как и в комплексе ИКАС-07.High temperature stability of the linear current stabilizer ensures the operation of the device in a wide temperature range and significantly less additional error with a large winding inductance. And the stability of its current during fluctuations in the input voltage allows it to be powered from a not very stable switching voltage regulator, but with a high efficiency, not worse than that of a switching current regulator. An adjustable voltage stabilizer at the input of a linear current stabilizer allows you to set the voltage of the required value at different stages of the resistance measurement process, including the maximum reduction to reduce the dissipated power on the current stabilizer. Therefore, the power of the useful signal on the winding is limited only by the power of the power supply, as in the IKAS-07 complex.
Стабильность тока линейного стабилизатора достигается за счет большой величины петлевого усиления (несколько тысяч), пропорционально которой уменьшается влияние на величину тока изменений параметров большинства составляющих его элементов. А отсутствие LC-фильтра обеспечивает необходимый запас устойчивости. При таких коэффициентах петлевого усиления стабильность определяется практически двумя элементами: источником опорного напряжения и шунтами. Современные источники опорного напряжения имеют нестабильность порядка (2÷10) ppm/°С, шунты из манганина - (10…20) ppm/°С, а фирма Vishay поставляет шунты с нестабильностью до 0,4 ppm/°С. Что для диапазона от -40°С до +40°С дает следующие значения температурной нестабильности: (0,016…0,08)%; (0,08…0,16)% и 0,0032%.The current stability of the linear stabilizer is achieved due to the large magnitude of the loop gain (several thousand), proportionally to which the influence on the magnitude of the current decreases of the changes in the parameters of most of its components. And the absence of an LC filter provides the necessary margin of stability. With these loop gain coefficients, stability is determined by almost two elements: a voltage reference and shunts. Modern sources of reference voltage have instabilities of the order of (2 ÷ 10) ppm / ° C, manganine shunts have (10 ... 20) ppm / ° C, and Vishay supplies shunts with instabilities of up to 0.4 ppm / ° C. That for the range from -40 ° C to + 40 ° C gives the following values of temperature instability: (0.016 ... 0.08)%; (0.08 ... 0.16)% and 0.0032%.
Два аналого-цифровых преобразователя выдают оцифрованные значения тока и напряжения непрерывно и без пропусков. Благодаря этому подавление помех в цифровом фильтре увеличивается в два раза и во столько же возрастает точность измерения без увеличения времени измерения.Two analog-to-digital converters provide digitized current and voltage values continuously and without gaps. Due to this, the noise suppression in the digital filter is doubled and the measurement accuracy is increased by the same amount without increasing the measurement time.
Функциональная схема предложенного устройства изображена на фиг.1.Functional diagram of the proposed device is shown in figure 1.
Устройство содержит последовательно соединенные блок питания 1, импульсный стабилизатор напряжения 2, линейный стабилизатор тока 3 и включенный через измеряемую обмотку блок нормирования тока 4, выполненный в виде набора шунтов с ключами. Потенциальные выводы блока нормирования тока 4 подсоединены к входу аналого-цифрового преобразователя 5. Концы измеряемой обмотки подключены к входу блока нормирования напряжения 6, выполненного в виде многопредельного резисторного делителя напряжения, а выход блока подсоединен к входу второго аналого-цифрового преобразователя 7. Выходы аналого-цифровых преобразователей 5 и 7 подключены к входам микропроцессора 8; к нему же подключена клавиатура 9. Выходы микропроцессора 8 соединены с дисплеем 10 и со входами управления стабилизатора напряжения 2. линейного стабилизатора тока 3, блока нормирования тока 4 и блока нормирования напряжения 6.The device contains a serially connected power supply 1, a pulse voltage regulator 2, a linear current stabilizer 3 and a current rationing unit 4 connected through a measured winding, made in the form of a set of shunts with keys. Potential outputs of the current regulation block 4 are connected to the input of the analog-to-digital converter 5. The ends of the measured winding are connected to the input of the voltage regulation block 6, made in the form of a multi-limit resistor voltage divider, and the output of the block is connected to the input of the second analog-to-digital converter 7. The outputs of the analog digital converters 5 and 7 are connected to the inputs of the microprocessor 8; The keyboard 9 is connected to it. The outputs of the microprocessor 8 are connected to the display 10 and to the control inputs of the voltage stabilizer 2. linear current stabilizer 3, current normalization unit 4 and voltage standardization unit 6.
Устройство (фиг.1) работает следующим образом. Вначале производится предварительное измерение активного сопротивления. После включения тока линейного стабилизатора тока 3 аналого-цифровые преобразователи 5 и 7 непрерывно измеряют и передают в микропроцессор 8 значения напряжения и тока в обмотке. Программа но этим данным определяет момент окончания переходного процесса в обмотке и последнее вычисленное значение сопротивления принимается за результат предварительного измерения Rакт.(предв.).The device (figure 1) works as follows. Initially, a preliminary measurement of the active resistance is performed. After turning on the current of the linear current stabilizer 3, analog-to-digital converters 5 and 7 continuously measure and transmit to the microprocessor 8 the values of voltage and current in the winding. The program determines with this data the moment of the end of the transient process in the winding and the last calculated resistance value is taken as the result of the preliminary measurement R act. ( Preliminary ) .
В начале этапа основного измерения по величине Rакт(предв.) и номинальной мощности блока питания рассчитывается максимально возможное значение тока, величина выходного напряжения стабилизатора напряжения 2 и другие параметры. Далее микропроцессором 8 задаются по управляющим входам блоков: рассчитанная величина напряжения стабилизатора напряжения 2, уставка тока линейного стабилизатора тока 3, коэффициент деления напряжения в блоке нормирования напряжения 6, номер шунта в блоке нормирования тока 4, а затем включается ток.At the beginning of the main measurement stage, the maximum possible current value, the output voltage of the voltage stabilizer 2 and other parameters are calculated by the value of R act (preliminary) and the rated power of the power supply unit. Next, the microprocessor 8 is set according to the control inputs of the blocks: the calculated value of the voltage of the voltage stabilizer 2, the current setpoint of the linear current stabilizer 3, the voltage division coefficient in the voltage regulation block 6, the number of the shunt in the current regulation block 4, and then the current is turned on.
На этапе основного измерения в процессе установлении тока, пока он не достигнет величины уставки, линейный стабилизатор тока 3 полностью открыт, падение напряжение и выделяемая на нем мощность ничтожны, а все выходное напряжение стабилизатора напряжения 2 приложено к обмотке. Большая величина заданного напряжения сокращает время нарастания тока до его уставки.At the stage of the main measurement, in the process of establishing the current, until it reaches the set value, the linear current regulator 3 is fully open, the voltage drop and the power allocated to it are negligible, and all the output voltage of the voltage regulator 2 is applied to the winding. A large value of the specified voltage reduces the rise time of the current to its setting.
Благодаря большому петлевому усилию линейного стабилизатора тока 3 этот момент определяет очень точно и линейный стабилизатор тока 3 быстро переходит в режим стабилизации заданного тока. А так как ток перестал изменяйся, его скорость стала равной нулю и напряжение на обмотке быстро спадает от максимального до величины:Due to the large loop force of the linear current stabilizer 3, this moment determines very accurately and the linear current stabilizer 3 quickly switches to the stabilization mode of the set current. And since the current stopped changing, its speed became equal to zero and the voltage across the winding quickly drops from maximum to magnitude:
где ΔU - остаточное напряжение, вызванное зарядом межвитковой емкости обмотки и медленными процессами поляризации в изоляции обмотки.where ΔU is the residual voltage caused by the charge of the inter-turn capacitance of the winding and slow polarization processes in the insulation of the winding.
Микропроцессор 8, непрерывно получающий информацию о напряжении на обмотке, в момент его резкого спада уменьшает выходное напряжение стабилизатора напряжения 2 и далее поддерживает его на таком уровне, чтобы падение напряжения на линейном стабилизаторе тока 3 было минимальным (около 1В) и лишь достаточным, чтобы линейный стабилизатор тока 3 оставался в линейном режиме. В результате выделяемая на линейном стабилизаторе тока 3 мощность даже при самом большом измерительном токе остается на минимально возможном уровне.A microprocessor 8, which continuously receives information about the voltage on the winding, at the time of its sharp decline decreases the output voltage of voltage regulator 2 and then maintains it at such a level that the voltage drop across the linear current stabilizer 3 is minimal (about 1V) and only sufficient so that the linear current stabilizer 3 remained in linear mode. As a result, the power allocated to the linear current stabilizer 3, even at the highest measuring current, remains at the lowest possible level.
В процессе установления напряжения на обмотке, пока величина ΔU не спадает до нуля, микропроцессор 8 вычисляет значения Rакт. и Iизм., фильтрует от помех согласно алгоритму, записанному в программе, и выводит их значение на дисплей 10. Момент равенства ΔU=0, когда величина Rакт. приобретает точное значение, определяется либо автоматически программой микропроцессора 8, либо самим пользователем устройства по прекращению изменений значений Rакт. на дисплее 10.In the process of establishing the voltage across the winding, until the value ΔU drops to zero, the microprocessor 8 calculates the values of R act. and I rev. , filters out interference according to the algorithm recorded in the program, and displays their value on display 10. The moment of equality ΔU = 0, when the value of R act. acquires the exact value, is determined either automatically by the program of the microprocessor 8, or by the user of the device to stop changing the values of R act. on display 10.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117858/28A RU2480774C2 (en) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | Device to measure active resistance of electrical equipment windings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117858/28A RU2480774C2 (en) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | Device to measure active resistance of electrical equipment windings |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011117858A RU2011117858A (en) | 2012-11-10 |
| RU2480774C2 true RU2480774C2 (en) | 2013-04-27 |
Family
ID=47322016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011117858/28A RU2480774C2 (en) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | Device to measure active resistance of electrical equipment windings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2480774C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531850C1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СКБ электротехнического приборостроения" | Method to measure resistance to dc in windings of electric equipment |
| RU2653173C2 (en) * | 2016-08-22 | 2018-05-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Method of measuring resistance to direct current |
| RU2696365C1 (en) * | 2018-08-01 | 2019-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Method of measuring resistance to direct current |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1195282A1 (en) * | 1983-10-11 | 1985-11-30 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна | Method of determining resistance of alternating current machine and transformer windings |
| CN2593206Y (en) * | 2002-12-25 | 2003-12-17 | 上海电动工具研究所 | Motor winding welding and coil resistance measuring clamp |
| RU2281523C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-08-10 | Георгий Михайлович Михеев | Device for measuring dc resistance of grounded-neutral three-phase power transformer windings |
| US7106078B1 (en) * | 2005-08-03 | 2006-09-12 | James G. Biddle Company | Method and apparatus for measuring transformer winding resistance |
| CN201281727Y (en) * | 2008-10-23 | 2009-07-29 | 杭州河合电器股份有限公司 | Device for measuring electric resistance of winding |
| DE102008024250A1 (en) * | 2008-05-19 | 2009-12-10 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Stator winding resistance measuring method for electrical asynchronous machine, involves embossing direct voltage portion into voltage-and current system so that direct current portion is measured, by pre-setting of value for output voltage |
| JP2010203874A (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Hioki Ee Corp | Device for measuring resistance |
-
2011
- 2011-05-03 RU RU2011117858/28A patent/RU2480774C2/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1195282A1 (en) * | 1983-10-11 | 1985-11-30 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна | Method of determining resistance of alternating current machine and transformer windings |
| CN2593206Y (en) * | 2002-12-25 | 2003-12-17 | 上海电动工具研究所 | Motor winding welding and coil resistance measuring clamp |
| RU2281523C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-08-10 | Георгий Михайлович Михеев | Device for measuring dc resistance of grounded-neutral three-phase power transformer windings |
| US7106078B1 (en) * | 2005-08-03 | 2006-09-12 | James G. Biddle Company | Method and apparatus for measuring transformer winding resistance |
| DE102008024250A1 (en) * | 2008-05-19 | 2009-12-10 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Stator winding resistance measuring method for electrical asynchronous machine, involves embossing direct voltage portion into voltage-and current system so that direct current portion is measured, by pre-setting of value for output voltage |
| CN201281727Y (en) * | 2008-10-23 | 2009-07-29 | 杭州河合电器股份有限公司 | Device for measuring electric resistance of winding |
| JP2010203874A (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Hioki Ee Corp | Device for measuring resistance |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531850C1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СКБ электротехнического приборостроения" | Method to measure resistance to dc in windings of electric equipment |
| RU2653173C2 (en) * | 2016-08-22 | 2018-05-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Method of measuring resistance to direct current |
| RU2696365C1 (en) * | 2018-08-01 | 2019-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Method of measuring resistance to direct current |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011117858A (en) | 2012-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060095219A1 (en) | Electricity metering with a current transformer | |
| US20160154029A1 (en) | Electrical signal measurement | |
| CN113343616B (en) | Optimal design method and system for current transformer power supply | |
| CN101887073B (en) | High voltage power supply for direct current characteristics test of zinc oxide arrester | |
| CN203069684U (en) | Multi harmonic frequency simultaneous loading circuit for capacitor unit noise testing | |
| RU2480774C2 (en) | Device to measure active resistance of electrical equipment windings | |
| CN110297203A (en) | A kind of system and method for DC voltage transformer progress wideband verification | |
| CN105242124A (en) | Testing circuit and testing method for audible noise of high-voltage direct current filter capacitor | |
| JP2015180179A (en) | Charger | |
| CN202189670U (en) | Combined current converter | |
| RU2531850C1 (en) | Method to measure resistance to dc in windings of electric equipment | |
| WO2017131010A1 (en) | Power fluctuation mitigation system | |
| CN107144758B (en) | Method for testing influence of thermal effect on short-circuit resistance of transformer | |
| RU198361U1 (en) | Mobile installation for the diagnosis of power distribution transformers | |
| US10067193B2 (en) | Method and apparatus for determining a constant current limit value | |
| US20200051738A1 (en) | Current Transformer with Current Branches on Primary Conductor | |
| CN104749413A (en) | Current detection device and current detection method of electrostatic chuck power supply | |
| RU2658347C1 (en) | Device for regulating the current of the shunt reactor | |
| Lupachev et al. | Interval criterion of the steady-state of the transient in the measuring circuit | |
| RU75519U1 (en) | SYNCHRONOUS GENERATOR EXCITATION CONTROL DEVICE | |
| Fang et al. | Real-Time Voltage Drop Compensation Method With Cable Impedance Detection Capability for Remote Power Supply Systems | |
| CN213210285U (en) | High-precision frequency measurement circuit of electric power secondary system | |
| CN109856585B (en) | Resonance state judgment method in voltage transformer series resonance boosting process | |
| CN102081113A (en) | Tester for zinc oxide arrester | |
| RU74720U1 (en) | HIGH PRECISION ELECTRONIC AC VOLTAGE REGULATOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TC4A | Altering the group of invention authors |
Effective date: 20130916 |