TWI418828B - Transformer test system - Google Patents

Description

變壓器測試系統

本發明係關於一種變壓器測試系統，特別是指一種能用於一側繞線匣數(如：次級側繞線匣數)遠小於另一側繞線匣數(如：初級側繞線匣數)之變壓器的檢測之測試系統。

變壓器具有電壓、電流或阻抗轉換的功能，廣泛地應用於配電系統及各式電器產品。請參照第1圖所示，其係為習知變壓器裝置之示意圖。該變壓器5係利用電能與磁能轉換感應的原理，將一初級側繞線51及一次級側繞線52兩組線圈分別旋繞在共同的鐵芯上，藉由初級側繞線51與次級側繞線52所旋繞匝數的比例來調整輸出/輸入的電壓與電流。

理論上，變壓器5之初級側繞線51與次級側繞線52所旋繞匝數的比例為正確時，一定可以依比例調整出正確之輸出/輸入電壓與電流，但是，變壓器5在製造時往往因為製程之誤差，造成其初級側繞線51與次級側繞線52所旋繞匝數的比例不正確，而無法依比例調整出正確之輸出/輸入電壓與電流，因此變壓器5被製造出來後，需先經過檢測確認為良品後方可出廠販售使用。

一般傳統之變壓器5檢測方法，復請參照第1圖所示，係將一檢測儀器6之一用以供應電源之電源端61電氣連接於該變壓器5之初級側511，並將該檢測儀器6之一組用以輸出訊號於檢測待測變壓器5之第一訊號檢測端62、第二訊號檢測端63，分別電氣連接於該變壓器5之初級側511及次級側521；藉由該電源端61及第一訊號檢測端62、第二訊號檢測端63提供電源及測試訊號，而於該第一訊號檢測端62及該第二訊號檢測端63檢測該變壓器5之輸出/輸入電壓與電流，藉此比對檢測出該待測變壓器5之特性。

然而，該習用變壓器5檢測方法，雖可比對檢測出該待測變壓器5之特性，但是其僅只於檢測初級側繞線51與次級側繞線52之匝數比為正常範圍內之變壓器5，而若次級側繞線52匣數遠小於初級側繞線51匣數之變壓器5(例如：200匣數：1匣數)，或者初級側繞線51匣數遠小於次級側繞線52匣數之變壓器5(例如：1匣數：200匣數)，則無法準確地進行變壓器5之檢測，例如：該待測變壓器5之匝數比為200：1，而該檢測儀器6之電源端61提供電源2V，2V經由該待測變壓器5變壓後，可由該第一訊號輸出端訊號檢測端62檢測出V1=2V，該第二訊號輸出端訊號檢測端63檢測出V2=0.01V。然而，若該待測變壓器5之匝數比為199：1，該第二訊號檢測端63將檢測出V2=0.01005V，此時該檢測儀器6之檢測精度需要0.00005V，如此，造成該習用變壓器5檢測方法受限於變壓器5之種類，無法廣泛用於各種種類變壓器5之檢測。

由此可見，上述習用變壓器檢測方法仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

鑑於上述習用變壓器檢測方法所衍生的各項缺點，本案發明人乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件變壓器測試系統。

本發明之一目的，在於提供一種變壓器測試系統，係可廣泛檢測各種種類(包括初級側繞線與次級側繞線之匝數比為正常範圍內之變壓器)之變壓器。

本發明之次一目的，在於提供一種變壓器測試系統，係可用於次級側繞線匣數遠小於初級側繞線匣數之變壓器的檢測。

本發明之另一目的係在於提供一種變壓器測試系統，係可用於初級側繞線匣數遠小於次級側繞線匣數之變壓器的檢測。

可達成上述發明目的之變壓器測試系統，包括有：一檢測儀器及一檢測裝置，其中該檢測裝置設有至少一組變壓器測試電路，該變壓器測試電路設有一第一比對變壓器、一第二比對變壓器及一用以連接測試待測變壓器之待測區；進行測試時，該檢測儀器係自待測區之一側檢測該待測變壓器變壓後之電壓，藉計算該第二比對變壓器之初級側的電壓與該待測區上待測變壓器之一側的電壓差異值，再與其記憶裝置之對比值相對照，藉以檢測出該待測變壓器之特性及良莠。

請參閱以下有關本發明一較佳實施例之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效：

本發明所提供之一種「變壓器測試系統」，請參閱第2圖所示，主要包括有：一檢測儀器1及一檢測裝置2(例如：檢測變壓器之治具)。其中，該檢測儀器1設有一組用以供應電源之電源端11及複數個用以檢測待測變壓器之訊號檢測端12、13，其內並設有一記憶裝置(圖中未示)用以預存檢測待測變壓器之對比值。

而該檢測裝置2具有至少一組變壓器測試電路21，該變壓器測試電路21包括有：一第一比對變壓器22、一第二比對變壓器23及一用以連接測試待測變壓器之待測區24。

其中，該第一比對變壓器22之初級側221與該檢測儀器1之電源端11電氣連接，使由該檢測儀器1之電源端11供應之電源，係經由該第一比對變壓器22進行變壓，變壓後由該第一比對變壓器22之次級側222輸出一檢測電源。

該第二比對變壓器23之初級側231與該檢測儀器1其中之一訊號檢測端12電氣連接，且其次級側232與該第一比對變壓器22之次級側222串接，使由該第一比對變壓器22之次級側222輸出之檢測電源經由該第二比對變壓器23之次級側232，流入該第二比對變壓器23進行變壓，變壓後該檢測儀器1由該第二比對變壓器23之初級側231，檢測變壓後之電壓。

該待測區24係用以供安裝待測變壓器241，其一側與該檢測儀器1之另一訊號檢測端13電氣連接，另一側則與該第一比對變壓器22、該第二比對變壓器23之次級側222、232串接，使由該第一比對變壓器22之次級側222輸出之檢測電源能同時提供予該待測區24之另一側。

當進行測試該待測區24之待測變壓器241時，該檢測儀器1係檢測該第二比對變壓器23之初級側231的電壓，並自該待測區24之一側檢測該待測變壓器241變壓後之電壓，透過計算該第二比對變壓器23之初級側231的電壓與該待測區24上待測變壓器241之一側的電壓差異值，再將此電壓差異值與該記憶裝置之對比值相對照，藉以檢測出該待測變壓器241之特性及良莠。

在本發明之一實施例中，該第一比對變壓器22之初級側221匣數與次級側222匣數比值N21:N22=200:1，以及該第二比對變壓器23之初級側231匣數與次級側232匣數比值N31:N32=200:1，該電阻器25、26之電阻值皆為1KΩ。

當該檢測儀器1之電源端11提供電源為2V時；該2V係經由該第一比對變壓器22進行變壓，變壓後輸出一檢測電源0.01V；則檢測電源0.01V再流入該第二比對變壓器23進行變壓，變壓後該訊號檢測端12可檢測出電壓V1=2V；同時，檢測電源0.01V亦流入該待測區24之另一側，經由該待測區24之待測變壓器241進行變壓，若該另一訊號檢測端13檢測出電壓V2=1.99V，根據該記憶裝置之對比值相對照，可檢測出待測變壓器241之匣數N41:N42=199:1。

因此，該檢測儀器1之檢測精度只需要0.01V。本發明之變壓器測試系統可改善前述先前技術中當變壓器之匝數比太大或太小而無法檢測的問題。

該第二比對變壓器23之初級側231與該檢測儀器1之訊號檢測端12之間並聯連接電阻器25，同時該待測區24之一側與該檢測儀器1之另一訊號檢測端13之間並聯連接另一電阻器26；透過改變該電阻器25、該另一電阻器26之電阻值，而能利用不同之電阻值進行調整以檢測與該第二標準樣品變壓器23不同匣數比值之待測變壓器241。

若該實施例中，該電阻器25、該另一電阻器26之電阻值分別為1KΩ、4KΩ，此時若訊號檢測端12之電壓V1=2V，訊號檢測端13之電壓V2=2V，則待測變壓器241之匣數N41：N42=50：1；又若訊號檢測端12之電壓V1=2V，而訊號檢測端13之電壓V2=1.96V，且該檢測儀器1之檢測精度只需要0.04V，再根據該記憶裝置之對比值相對照，可檢測出待測變壓器24之匣數N41：N42=49：1。

本發明之另一實施例中，請參閱第3圖所示，該變壓器測試系統係包括一用以供應電源之電源端11，及複數個用以輸出訊號於檢測待測變壓器之訊號檢測端12、13，並具有一用以接收待測變壓器檢測值之運算處理單元(圖中未示)，以及一用以連接該等電源端11、訊號檢測端12、13之檢測裝置2。

其中，該檢測裝置2包括有：一用以供與其中之一訊號檢測端13電性相接之一待測變壓器測試座240，該待測變壓器測試座240係用以供安裝待測變壓器241；一用以電氣相接該電源端11之一第一比對變壓器22，該第一比對變壓器22之另一側與該待測變壓器測試座240串接；一用以電氣相接另一訊號檢測端12之第二比對變壓器23，其另一側與該待測變壓器測試座240串接。

當進行測試該待測變壓器測試座240之待測變壓器241時，該變壓器測試系統係自該電源端11及訊號檢測端12、13提供電源及測試訊號，該位於待測變壓器測試座240之待測物係依據第一比對變壓器22之匣數比及第二比對變壓器23之匣數比，藉以比對檢測出該待測變壓器241之特性及良莠。

在該實施例中，該第一比對變壓器22、該第二比對變壓器23之初級側221、231匣數與次級側222、232匣數比值為200匣數：1匣數。

本發明所提供之變壓器測試系統，與前述引證案及其他習用技術相互比較時，更具有下列之優點：

1.可廣泛檢測各種種類(包括初級側繞線與次級側繞線之匝數比為正常範圍內之變壓器)之變壓器的特性及良莠。

2.可用於次級側繞線匣數遠小於初級側繞線匣數之變壓器的檢測，同時亦可用於初級側繞線匣數遠小於次級側繞線匣數之變壓器的檢測。

3.不限制檢測變壓器之種類，皆能精確地檢測出變壓器的特性及良莠。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，例如：等變化之等效性實施例，均應包含於本案之專利範圍中。

1．．．檢測儀器

11．．．電源端

5．．．變壓器

6．．．檢測儀器

51．．．初級側繞線

52．．．次級側繞線

511．．．初級側

521．．．次級側

61．．．電源端

62、63．．．訊號檢測端

12、13．．．訊號檢測端

2．．．檢測裝置

21．．．變壓器測試電路

22．．．第一比對變壓器

221．．．初級側

222．．．次級側

23．．．第二比對變壓器

231．．．初級側

232．．．次級側

24．．．待測區

240．．．待測變壓器測試座

241．．．待測變壓器

25．．．電阻器

26．．．另一電阻器

第1圖為習用變壓器測試系統之電路圖。

第2圖為本發明變壓器測試系統之電路示意圖。

第3圖為本發明變壓器測試系統另一實施例之電路示意圖。

1‧‧‧檢測儀器

11‧‧‧電源端

12、13‧‧‧訊號檢測端

2‧‧‧檢測裝置

21‧‧‧變壓器測試電路

22‧‧‧第一比對變壓器

221‧‧‧初級側

222‧‧‧次級側

23‧‧‧第二比對變壓器

231‧‧‧初級側

232‧‧‧次級側

24‧‧‧待測區

240‧‧‧待測變壓器測試座

241‧‧‧待測變壓器

25‧‧‧電阻器

26‧‧‧另一電阻器

Claims (10)

1. 一種變壓器測試系統，包括：一檢測儀器，設有一組用以供應電源之電源端及複數個用以輸出訊號於檢測一待測變壓器之訊號檢測端；以及一檢測裝置，具有至少一組變壓器測試電路，該變壓器測試電路包括有：一第一比對變壓器，其初級側與該檢測儀器之電源端電氣連接，經由該第一比對變壓器進行變壓，變壓後由該第一比對變壓器之次級側輸出一檢測電源；一第二比對變壓器，其初級側與該檢測儀器其中之一訊號檢測端電氣連接，且其次級側與該第一比對變壓器之次級側串接，使由該第一比對變壓器之次級側輸出之檢測電源經由該第二比對變壓器之次級側，流入該第二比對變壓器進行變壓，變壓後該檢測儀器由該第二比對變壓器之初級側，檢測變壓後之電壓；以及一用以連接測試待測變壓器之待測區，其一側與該檢測儀器另一訊號檢測端電氣連接，另一側則與該第一比對變壓器、該第二比對變壓器之次級側串接，使由該第一比對變壓器之次級側輸出之檢測電源能同時提供予該待測區之另一側。
2. 如申請專利範圍第1 項所述之變壓器測試系統，其中該第一比對變壓器、該第二比對變壓器之初級側匣數與次級側匣數比值為200匣數：1匣數。
3. 如申請專利範圍第1 項所述之變壓器測試系統，其中該第二比對變壓器之初級側與該檢測儀器之訊號檢測端之間並聯一電阻器，同時該待測區之一側與該檢測儀器之另一訊號檢測端之間並聯一另一電阻器，藉改變該電阻器、該另一電阻器之電阻值，而能利用不同之電阻值檢測與該第二標準樣品變壓器不同匣數比值之待測變壓器。
4. 如申請專利範圍第3 項所述之變壓器測試系統，其中該不同匣數比值之待測變壓器之初級側匣數與次級側匣數比值為50匣數：1匣數。
5. 如申請專利範圍第1項所述之變壓器測試系統，其中該檢測儀器包含一記憶裝置用以預存檢測該待測變壓器之對比值。
6. 如申請專利範圍第5項所述之變壓器測試系統，其中該檢測儀器用以自該待測區之一側檢測一待測變壓器變壓後之電壓，透過計算該第二比對變壓器之初級側的電壓與該待測區上待測變壓器之一側的電壓差異值，再與該記憶裝置之對比值相對照，藉以檢測出該待測變壓器之特性。
7. 一種變壓器測試系統，包括一用以供應電源之電源端及複數個用以輸出訊號於檢測待測變壓器之訊號檢測端，以及一用以連接該等電源端及訊號檢測端之檢測裝置，其特徵在於該檢測裝置包括：一用以供與其中之一訊號檢測端電性相接之待測變壓器測試座；一用以電氣相接該電源端之第一比對變壓器，其另一側與該待測變壓器測試座串接；以及一用以電氣相接另一訊號檢測端之第二比對變壓器，其另一側與該待測變壓器測試座串接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之變壓器測試系統，其中該第一比對變壓器、該第二比對變壓器之初級側匣數與次級側匣數比值為200匣數：1匣數。
9. 如申請專利範圍第7項所述之變壓器測試系統，另包含一用以接收待測變壓器檢測值之運算處理單元。
10. 如申請專利範圍第7項所述之變壓器測試系統，其中該電源端及訊號檢測端用以提供電源及測試訊號，該位於待測變壓器測試座之待測物係依據第一比對變壓器之匣數比及第二比對變壓器之匣數比，藉以比對檢測出該待測變壓器之特性。