संयुक्त इलेक्ट्रोनिक परिवर्तकहरूको मापन सिद्धान्त संरचना र परीक्षण

संयुक्त इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरको मापन सिद्धान्त
१.१ वोल्टेज मापन सिद्धान्त

इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरहरू क्षमता विभाजन विधि प्रयोग गरेर वोल्टेज माप्ने। चूँकि क्षमतामा वोल्टेज अचानक परिवर्तन हुन सक्दैन, त्यसैले क्षमता विभाजन द्वारा प्राप्त द्वितीयक वोल्टेजको अस्थिर प्रतिक्रिया र निम्न मापन शुद्धता छ। मापन शुद्धता बढाउनका लागि, एउटा परिशुद्ध नमूना रेझिस्टर निम्न-वोल्टेज क्षमताको साथ समान्तर जोडिन्छ। यसको सिद्धान्त चित्र १ मा देखाइएको छ।

चित्र १ मा, यदि

विभाजन क्षमताको आउटपुट वोल्टेज, मापिएको वोल्टेजको समय-डेरिवेटिभसँग समानुपातिक छ। इन्टिग्रेशन लिङ्क थप्दा, प्राथमिक वोल्टेज माप्न सकिन्छ।

चित्र १ मा, चूँकि बहुधा वोल्टेज गिरावट C_१ मा घट्छ, त्यसैले क्षमता C_१ को अलगावमा उच्च आवश्यकता छ। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूमा, शक्ति क्षमताहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, तर इलेक्ट्रोनिक वोल्टेज ट्रान्सफार्मरहरूमा शक्ति क्षमताहरू प्रयोग गरिँदैन; बदलीक, समकक्ष क्षमताहरू प्रयोग गरिन्छ।

विभाजन क्षमताको संरचना यो छ कि एउटा अलगाव सामग्रीबाट बनेको बेल्ट एउटा चालक रोडमा फिट गरिएको छ। त्यसपछि, बेल्टको बाहिरी भागमा डबल-लेयर फ्लेक्सिबल सर्किट बोर्ड जोडिएको छ। परिशुद्ध रेझिस्टर फ्लेक्सिबल सर्किट बोर्डको बाहिरी लेयरमा जोडिएको चिप रेझिस्टर हो। क्षमता विभाजकको संरचनात्मक चित्र २ मा देखाइएको छ।

C_१ को क्षमता भित्री लेयर बेल्टद्वारा बनेको छ। चालक रोड एक इलेक्ट्रोड प्लेटको रूपमा तुल्य हुन्छ, र फ्लेक्सिबल सर्किट बोर्डको भित्री ताम्र फिल्म अर्को इलेक्ट्रोड प्लेटको रूपमा तुल्य हुन्छ, जसको अलगाव सामग्री डायलेक्ट्रिक हुन्छ। C_२ को क्षमता बाहिरी लेयर बेल्टद्वारा बनेको छ। डबल-लेयर फ्लेक्सिबल सर्किट बोर्डको दुई तर्फको ताम्र फिल्महरू इलेक्ट्रोड प्लेटहरूको रूपमा तुल्य हुन्छ, र फ्लेक्सिबल सर्किट बोर्डको आधार सामग्री, जस्तै पोलिइमाइड, डायलेक्ट्रिक को रूपमा तुल्य हुन्छ। यसको रेडियल क्रॉस-सेक्सन दृश्य चित्र ३ मा देखाइएको छ। तुल्य क्षमता C फार्मुला द्वारा गणना गरिन सकिन्छ।

फार्मुलामा: r_१ बेल्टको भित्री त्रिज्या छ; r_२ बेल्टको बाहिरी त्रिज्या छ; H फ्लेक्सिबल प्रिन्टेड सर्किट बोर्डको लामी छ; ε_r इलेक्ट्रोलाइटको सापेक्ष डायलेक्ट्रिक अनुपात छ; ε_० खाली अवस्थाको डायलेक्ट्रिक अनुपात छ।

१.२ विद्युत धारा मापन सिद्धान्त

इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरहरू रोगोव्स्की कोइलहरू प्रयोग गरेर विद्युत धारा माप्ने। द्वितीयक आउटपुट वोल्टेज र प्राथमिक इनपुट धारामा निम्न सम्बन्ध छ:

फार्मुलामा, M एउटा नियत राशि हो जो मापिएको धाराको स्थानसँग सम्बन्धित छैन। रोगोव्स्की कोइलको आउटपुट वोल्टेज, मापिएको धाराको डेरिवेटिभसँग समानुपातिक छ। त्यसैले, रोगोव्स्की कोइलको आउटपुट पछि इन्टिग्रेशन लिङ्क थप्दा, मापिएको धारा पुनर्स्थापित गरिन सकिन्छ।

यस परियोजनामा, रोगोव्स्की कोइल एउटा प्रिन्टेड सर्किट बोर्डबाट बनेको रोगोव्स्की कोइल हो। यसको संवेदनशीलता, मापन शुद्धता, प्रदर्शन स्थिरता, उत्पादन बिनिमयता, र उत्पादन दक्षता सबै ऐतिहासिक रूपमा लपेटिएको कोइलहरूभन्दा उत्कृष्ट छ।

अनुपातिक चुंबकीय क्षेत्रको हस्तक्षेप घटाउन र मापन शुद्धता बढाउन, प्रिन्टेड सर्किट बोर्डबाट बनेको रोगोव्स्की कोइल सामान्यतया दुई कोइलहरू श्रृंखलामा जोडिएर डिफरेन्सियल इनपुट बनाउँछ। यी दुई PCB कोइलहरूको लपेटन दिशाहरू भिन्न छन्। एक दायाँ-हात नियमानुसार लपेटिएको छ, र अर्को बायाँ-हात नियमानुसार लपेटिएको छ। यसरी, दुई विपरीत ध्रुवित उत्पन्न वोल्टेजहरू बन्छन्, र श्रृंखला जोड्नेको आउटपुट वोल्टेज एकल रोगोव्स्की कोइलको दुई गुना हुन्छ, जसको चित्र ४ मा देखाइएको छ।

१.२ विद्युत धारा मापन सिद्धान्त (निरन्तर)

चूँकि ताम्र फिल्म र PCB आधारको तापीय विस्तार गुणाङ्क भिन्न छ, त्यसैले तापमान परिवर्तन भएको समय उनीहरूको विकृति राशिहरू भिन्न छन्। विकृति द्वारा उत्पन्न त्रुटिहरू घटाउन र ताम्र फिल्मको टुट्न रोक्न, बनाइएको PCB कोइलहरू तापीय वयस्क गरिन्छ। यो प्रक्रिया, एक तर्फ, कोइलहरूको आन्तरिक तनाव रिलीज गर्दछ र त्रुटिहरू घटाउँछ, र अर्को तर्फ, कोइलहरूको चयन गर्न सहायता गर्दछ।

हाल पनि, डिफरेन्सियल आउटपुट रोगोव्स्की कोइलहरूमा मजबूत सामान्य-मोड दमन क्षमता छ, १० kV विद्युत क्षेत्रको हस्तक्षेप अझै पनि महत्वपूर्ण छ। त्यसैले, रोगोव्स्की कोइलहरूलाई ताम्र फोइलले ढक्नुपर्छ र ताम्र फोइललाई ग्राउंड गर्नुपर्छ।

२ संयुक्त इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरको संरचना सिद्धान्त
२.१ संयुक्त इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरको संरचना ब्लक चित्र

संयुक्त इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरको ब्लक चित्र चित्र ५ मा देखाइएको छ। प्राथमिक वोल्टेज र धारालाई क्षमता र रोगोव्स्की कोइलद्वारा द्वितीयक सिग्नलमा रूपान्तरण गरिन्छ। द्वितीयक सिग्नलहरूलाई इन्टिग्रेट र फेज शिफ्ट गर्दा, प्राथमिक सिग्नलहरूसँग समानुपातिक सिग्नलहरू प्राप्त गरिन सकिन्छ। शुद्धता बढाउन, मापन सिग्नलहरूको इन्टिग्रेशन र फेज कम्पेन्सेशन डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग विधिद्वारा प्राप्त गरिन सकिन्छ। तर, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंगमा एउटा निश्चित देरी छ र यो प्राथमिक सिग्नलहरूलाई वास्तविक समयमा प्रतिबिम्बित गर्न सक्दैन। त्यसैले, यस प्रक्रिया प्रोटेक्शन सिग्नलहरूको लागि उपयुक्त छैन। चूँकि प्रोटेक्शन सिग्नलहरूमा मापन शुद्धताको निम्न आवश्यकता छ, त्यसैले एनालॉग सर्किटहरू प्रत्यक्ष रूपमा उपयोग गरिन सकिन्छ र इन्टिग्रेट, फेज कम्पेन्सेशन प्रक्रिया गर्न सकिन्छ।

२.२ संयुक्त इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरको सेन्सिंग हेडको संरचना

संयुक्त इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मर वोल्टेज मापन युनिट र धारा मापन युनिटलाई चित्र ६ मा देखाइएको संरचनामा ईपोक्सी रेझिन भायकुम चस्टिङ गर्दछ।

रोगोव्स्की कोइल धारा लियरिंग बसबारमा चस्टिङ गरिएको छ। विस्तारण पछि, कोइलको आउटपुट सिग्नल सिग्नल लाइनद्वारा आउटपुट टर्मिनलमा पठाइन्छ। चूँकि विस्तारकको लागि डुअल पावर सप्लाइ आवश्यक छ, त्यसैले बहुकोर सिग्नल लाइनहरूको तीन उपयोग गरिन्छ पावर ट्रान्समिशनको लागि।

किन्तु वोल्टेज ट्रान्सफार्मरको चालक रोडमा कुनै धारा बहिर्न छैन, र क्रीपेज दूरी बढाउन, चालक रोड र धारा लियरिंग बसबार एकार दूरी राखिएको संरचना गरिएको छ।

किन्तु सेन्सिंग हेड एक एक्टिव तरहको छ, त्यसैले इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूको सेवा जीवन इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मर सेन्सिंग हेडको सेवा जीवनको लागि गम्भीर रूपमा प्रतिबंध लगाउँछ। त्यसैले, सबै कम्पोनेन्टहरू प्रयोग गर्नु आघाड एक्सीजियेटेड स्क्रीनिङ गरिनुपर्छ।

सिग्नल-टु-नाइज अनुपात बढाउन, धारा र वोल्टेज सिग्नलहरू सेन्सिंग हेडको अन्दर विस्तारित गरिन्छ। धारा सिग्नलको विस्तारण सर्किट PCB कोइलमा छ, र वोल्टेज सिग्नलको विस्तारण सर्किट फ्लेक्सिबल सर्किट बोर्डमा छ। विस्तारकको लागि उच्च गुणस्तरको इन्स्ट्रुमेन्टेशन एम्प्लिफायरहरू प्रयोग गरिन्छ।

३ संयुक्त इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरको परीक्षण

उपरोक्त सिद्धान्त र संरचनाको अनुसार, र IEC ६००४४-७ र IEC ६००४४-८ मानकहरूको अनुसार, एउटा १० kV/६०० A एकीकृत वोल्टेज/धारा इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मर प्रोटोटाइप डिजाइन गरिएको छ। वोल्टेज ट्रान्सफार्मरको लागि, मापन शुद्धता श्रेणी ०.५ छ, र प्रोटेक्शन स्तर ३P छ; धारा ट्रान्सफार्मरको लागि, मापन शुद्धता श्रेणी ०.२ छ, र प्रोटेक्शन शुद्धता ५P२० छ।

परीक्षण गर्दा, विभिन्न धाराहरू इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफार्मरमा पारिन्छ र विभिन्न वोल्टेजहरू यसमा लगाइन्छ। द्वितीयक आउटपुट डिजिटल पोर्ट द्वारा आउटपुट गरिन्छ। डिजिटल डिस्प्ले युनिटद्वारा प्रदर्शन गर्नु र रेफरेन्स धारा ट्रान्सफार्मर र रेफरेन्स वोल्टेज ट्रान्सफार्मरसँग तुलना गर्नु बाट, यसको मापन शुद्धता डिजाइन आवश्यकताको अनुसार पूरा गरिन्छ।

साथै, प्रोटोटाइपमा विद्युत आवृत्ति धारा धारा, आंशिक डिस्चार्ज, बिजली आघात, र इलेक्ट्रोमैग्नेटिक संगतता परीक्षणहरू गरिन्छ। यी परीक्षणहरू पार गर्ने