專利名稱：：利用恒壓源實現(xiàn)感性繞組直流電阻快速測量的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及感性繞組直流電阻測量的方法，特別是涉及一種利用恒壓源實現(xiàn)感性負載設備繞組直流電阻快速測量的方法。
背景技術：
：變壓器、電抗器、電動機等繞組直流電阻的測量作為《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準GB50150-2006》所規(guī)定的國家標準試驗項目，可以檢査出繞組內部導線的焊接質量,引線與繞線的焊接質量，繞線所用導線的規(guī)格是否符合設計要求，分接開關、引線與套管等載流體的接觸是否良好，三相電阻是否平衡等。但是由于這些負載的繞組呈感性，特別是大容量負載電感很大，由傳統(tǒng)的雙電橋進行直流電阻測量是一項耗時費力的工作。以往我們利用雙電橋測量變壓器等感性繞組直流電阻Rx的充電時間很長，根據(jù)被測設備的電壓等級不同而充電時間(每測一次)少時幾分鐘，多則幾十分鐘，對一臺變壓器以五檔位為例，那么少則2-4小時，多則8-24小時，存在測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、測試時間長、操作復雜和安全性不高的缺點。目前市場上銷售的類似感性直流電阻快測儀產(chǎn)品，一般采取恒流源控制的方法進行檢測，存在裝置需預熱、數(shù)據(jù)測量不穩(wěn)定、大電流需交流工作電源等缺點。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種利用恒壓源實現(xiàn)大、中、小型變壓器、發(fā)電機、電動機、電抗器及其它感性負載設備繞組直流電阻快速測量的方法。本發(fā)明解決其技術問題采用以下的技術方案本發(fā)明提供的利用恒壓源實現(xiàn)感性繞組直流電阻快速測量的方法，具體是利用感性繞組直流電阻快速測量儀中的恒壓源保持恒定工作電壓，根據(jù)待測試感性設備繞組的阻值范圍選擇量程，通過改變量程電路的電阻值調節(jié)測量回路電流，實現(xiàn)快速測量，測速<100秒；所述快速測量儀的電路組成包括供電裝置、量程電路、毫伏表和恒壓源的控制電路。本發(fā)明提供的利用恒壓源實現(xiàn)感性繞組直流電阻快速測量的方法，其在冶金工業(yè)電氣安裝工程中對待測試感性設備繞組進行直流電阻快速測量的應用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的主要優(yōu)點其一.應用廣可以實現(xiàn)大中小型的變壓器、發(fā)電機、電動機、電抗器及其它感性負載設備繞組的直流電阻快速測量。適合于冶金企業(yè)施工階段現(xiàn)場調試用。其二.依據(jù)本方法所制作的感性負載設備繞組直流電阻快速測量儀，能夠取代雙電橋及恒流源法測量感性繞組直流電阻，并且測速快，測速<100秒。其三.依據(jù)本方法所制作的感性負載設備繞組直流電阻快速測量儀，不僅克服了雙電橋操作時間長、抗干擾性差的缺點，而且無須預熱，無須交流電源供電，由蓄電池供電，對被試物無最短充電時間要求，能滿足現(xiàn)階段冶金施工工程中各種類型感性負載的直流電阻測量，符合國家新頒布電力行業(yè)標準《直流電阻測試儀通用技術條件DL/T845.3-2004》要求。其四.依據(jù)本方法可以制作重量輕，便于攜帶，操作簡單，讀數(shù)穩(wěn)定直觀，精確度高，以及安全適用的感性負載設備繞組直流電阻快速測量儀。圖1為依據(jù)本方法制作的感性繞組直流電阻快速測量儀電氣原理圖。圖2為依據(jù)本方法制作的感性繞組直流電阻快速測量儀的工作原理示意圖。具體實施例方式本發(fā)明提供的利用恒壓源實現(xiàn)感性繞組直流電阻快速測量的方法，是利用感性繞組直流電阻快速測量儀中的恒壓源保持恒定工作電壓，根據(jù)待測試感性設備繞組的阻值范圍選擇量程，通過改變量程電路的電阻值調節(jié)測量回路電流，實現(xiàn)快速測量，測速<100秒；所述快速測量儀的電路組成包括供電裝置、量程電路、毫伏表和恒壓源的控制電路。所述恒壓源的型號為4NIC-DC75W。本發(fā)明提供的利用恒壓源實現(xiàn)感性繞組直流電阻快速測量的方法，其在冶金工業(yè)電氣安裝工程中對待測試感性設備繞組進行直流電阻快速測量的應用。所述待測試感性設備繞組包括大、中、小型變壓器，發(fā)電機，電動機，電抗器以及互感器。下面以制備的一套感性繞組直流電阻快速測量儀(圖l)為例，對本發(fā)明作進一步說明。1.蓄電池充/放電控制電路部分裝置外附充電器，通過充電插座CA向蓄電池充電。1.5A熔斷器F1—端接入充電插座CA的"+"插L，另一端與充電/測量選擇開關K2的1號端子相連。充電插座CA的"-"插孔分別與電源開關Kl的2號端子、24V電源指示燈XD1的負極、直流變換器電源輸入端負極相連。24V蓄電池BT的正極接電源開關Kl的al端子，負極接電源開關Kl的a2端子。24V電池電壓指示表VI的負極接電源開關Kl的2號端子，正極接電源開關Kl的1號端子。電池充/放電電流指示表Al正極接充電/測量選擇開關K2的5號端子，負極與充電/測量選擇開關K2的2號端子相連。電源開關Kl的1號端子分別與充電/測量選擇開關K2的3號、4號端子短接。2.5A熔斷器F2的一端與充電/測量選擇開關K2的1號端子相連，另一端分別與24V電源指示燈XD1的正極、直流變換器電源HYY輸入端正極相連。2.恒壓源控制電路部分多圈電位器W的1號、2號端子短接后與直流變換器HYY的一個ADJ端子相連，多圈電位器W的3號端子與直流變換器HYY的另一個ADJ端子相連。直流變換器HYY輸出電源正極分別與電阻Rl的一端、二極管D的陰極、6V電源穩(wěn)壓指示燈XD2的正極、電容器C的正極、量程選擇(電流粗調)開關K3的公共端C0M相連；直流變換器HYY輸出電源負極分別與電阻Rl的另一端、二極管D的陽極、6V電源穩(wěn)壓指示燈XD2的負極、電容器C的負極和電流輸出測量端子C2相連。3.量程選擇電阻測量回路部分-量程選擇(電流粗調)丌關K3的公共端C0M通過量程選擇可分別與l檔(100uA)、2檔OmA)、3檔(10mA)、4檔(100mA)、5檔(1A)、6檔(10A)端子相連。電阻R3的一端與量程選擇(電流粗調)開關K3的1檔端子相連，另一端分別與電阻R2、R3的一端相連；電阻R4的一端與量程選擇(電流粗調)開關K3的2檔端子相連，另一端分別與電阻R9的另一端、R10的一端相連；電阻R5的一端與量程選擇(電流粗調)開關K3的3檔端子相連，另一端分別與電阻RIO的另一端、Rll的一端相連；電阻R6的一端與量程選擇(電流粗調)開關K3的4檔端子相連，另一端分別與電阻Rll的另一端、R12的一端相連；電阻R7的-端與量程選擇(電流粗調)開關K3的5檔端子相連，另一端分別與電阻R12的另一端、R13的一端相連；電阻R8的一端與量程選擇開關K3的6檔端子相連，另一端分別與電阻R13的另一端、R14的一端相連。毫伏表mVl的正極與電阻R2的另一端相連，負極分別與電阻R14的另一端、電流輸出測量端子Cl相連。亳伏表mV2的正極與測量按鈕TA的常開接點一端相連，負極與電壓輸出測量端子P2相連；測量按鈕TA的常開接點另一端與電壓輸出測量端子Pl相連。本發(fā)明涉及的感性繞組直流電阻快速測量儀的工作原理是根據(jù)歐姆定律RKJ/1,當保持電壓u不變時，通過改變測量回路的電阻調節(jié)測量回路電流，測出被測繞組的直流電阻。恒壓源法能夠實現(xiàn)電阻快測的理論依據(jù)是繞組電阻測量時間的長短取決于電路的時間常數(shù)t(t=LZ(r+rl+r2)，因r〉》rl+r2，t可認為是電感量L與電阻r的比值)。如大型變壓器的t值比小變壓器的大得多，所以大型變壓器測量的吋間相當長，即t越大，測量所需時間越長，反之則越短。為了減小時間常數(shù)t，可在回路中增加附加電阻r(見圖2)，從而達到快速測量的目的。感性繞組直流電阻快速測量儀設計采用24V蓄電池為直流變換器供電。24V/5V直流變換器是高精度低紋波電源，當輸入電壓在18V36V之間波動時，可恒定地提供直流5V的電壓輸出和最大15A的電流輸出。直流變換器輸出的電流受其量程切換控制電路的控制。參照各種電阻測量儀的使用慣例，為了方便各種阻值的測量，RKC-10AH型快測儀在設計上以10倍為一個量程間距，共設計了6個量程檔位(見表l)。當測量選擇不同檔位時，通過微調旋鈕輸出不同的穩(wěn)定電流。所述蓄電池的充電方法1.當電池電壓表VI指示值低于18V時，說明蓄電池電量不足，必須進行充電；2.將充電/測量選擇開關K2置于"充電"頂U;3.將充電器插入充電插座CA，充電器電源線接通交流220V電源；4.合上電源開關K1，觀察電池電壓表V1指示值應在24V以上，而電池電流指示表A1指示為1A左右；5.電池充電時，充電器信號燈顯示為紅色，充電完畢顯示為綠色；6.電池充電完畢切斷電源，斷開電源開關K1和充電/測量選擇開關K2。為了使每個量程測量電阻使用時間大致相同，并且達到精度等級，感性繞組直流電阻快5速測量儀為每個量程的控制電路設計了不同的附加電阻及量程電阻。附加電阻的作用是減小時間常數(shù)T從而縮短測量時間，對測量精度和結果沒有任何影響；量程切換電阻類似分壓器的作用，其阻值最小設計為0.01Q并以10為單位倍率變化，便于毫伏表mVl讀數(shù)；由于兩塊毫伏表內阻為無窮大，故毫伏表mVl能準確反映流過繞組L的電流大小。通過調節(jié)穩(wěn)壓源的電壓輸出(4.8V-5.8V)使毫伏表mVl顯示值為整數(shù)，則毫伏表mV2顯示的繞組L兩端電壓即可直接反映繞組L的電阻值，換算倍率和單位在操作面板上明確標識。以量程6為例進行驗算假設繞組阻值為300Q，穩(wěn)壓源直流輸出電壓為5V，通過計算得出繞組電流約為5V+(50000Q+lkQ+300Q)=97.47uA,則繞組L兩端電壓為V2=300Q*97.47uA=29.24mV，量程切換電阻兩端電壓為Vl=lkQ*97.47uA=97.47mV，單純從數(shù)值上可看作回路電流值(單位為uA)。由于量程切換電阻FlkQ為一整數(shù)，兩塊mV表的內阻無窮大，故繞組L的阻值為兩塊mV表數(shù)值之比，即R=29.24mV/97.47uA=299.99Q，與實際值(300Q)比較，誤差極小，但是電阻值計算相當麻煩。故為了讀數(shù)直觀方便，在電路設計上通過調整穩(wěn)壓源輸出電壓(4.8V-5.8V)的方式調節(jié)回路電流使mVl顯示值為整數(shù)100(顯示范圍99.99100.01)，當mVl顯示為99.99時，R=mV2/mVl=30mV/99.99uA=300.03Q。絕對誤差為(300.03-300)+300=0.01%。此時可直接利用mV2表顯示值乘以檔位倍率進行讀數(shù)。同理可證其它各量程檔位的準確度(見表l)。本發(fā)明使用時，其在冶金工業(yè)電氣安裝工程中對待測試感性設備繞組進行直流電阻快速測量時，采用以下的方法1.根據(jù)實際需要選擇方法所涉及裝置的結構、容量和元器件參數(shù)配置4NIC-DC75W型恒壓源，SLA1055-12V/4.5AH型蓄電池，兩個毫伏表的型號分別為MMS-A19A、畫S-A19A，額定電流分別為1.5A和2.5A的熔斷器，多圈電位器電阻20kQ、額定電流為10A的二極管D和10uF的電容器，Rl=50kQ，R2=100kQ，R3=50kQ,R4=5kQ，R5:510Q，R6=51Q，R7=5Q，R8=0.5Q，R9=900Q,R10=90Q，R11=9Q，R12=0.9Q，R13=0.09Q，R14=0.01Q。2.根據(jù)被試感性繞組的阻值范圍選擇附加電阻和量程切換電阻(見表2):為每個量程的控制電路設計了不同的附加電阻及量程電阻。附加電阻的作用是減小時間常數(shù)T從而縮短測量時間，對測量精度和結果沒有任何影響；量程切換電阻類似分壓器的作用，其阻值最小設計為0.01Q并以10為單位倍率變化，便于毫伏表mVl讀數(shù)。3.利用歐姆定律R=U/I進行感性繞組直流電阻的測量。由于兩塊毫伏表內阻為無窮大且量程切換電阻阻值為0.01Q*10"(n=0，1,2….)，故毫伏表mVl能準確反映流過繞組L的電流大小。通過調節(jié)穩(wěn)壓源的電壓輸出(4.8V-5.8V)使毫伏表mVl顯示值為整數(shù)，則毫伏表mV2顯示的繞組L兩端電壓即可直接反映繞組L的電阻值，換算倍率和單位在操作面板上明確標識。4.依據(jù)本發(fā)明所述方法配置的一套RKC-IOAH型感性繞組直流電阻快測儀(圖l)為例，說明其具體測量方法1)將待測試感性繞組按測試儀四端鈕(Cl、C2電流端子和P1、P2電壓端子)相應功能接線；2)合上電源開關K1，將充電/測量選擇開關K2置于"測量"位置；3)調節(jié)量程選擇(電流粗調)開關K3檔位使毫伏表mVl顯示值最大，再調節(jié)多圈電位器W使毫伏表mVl顯示值為整數(shù)100，mVl顯示值范圍為99.99100.01;4)按下測量讀數(shù)按鈕TA，讀取毫伏表mV2的顯示值，此值乘以量程選擇(電流粗調)開關當前所選擇檔位對應的盤面指示倍率，即得被試感性繞組直流電阻值(單位與檔位對應)；5)測量完畢，斷開電源開關K1，將充電/測量選擇開關置于"斷"的位置；6)當兩只毫伏表mVl、mV2顯示值均為零時，即可拆除外接線，進行下一步工作。附表表l各量程檔位的參數(shù)設置及準確度<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2附加電阻和量程切換電阻的配置<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1.一種利用恒壓源實現(xiàn)感性繞組直流電阻快速測量的方法，其特征是利用感性繞組直流電阻快速測量儀中的恒壓源保持恒定工作電壓，根據(jù)待測試感性設備繞組的阻值范圍選擇量程，通過改變量程電路的電阻值調節(jié)測量回路電流，實現(xiàn)快速測量，測速<100秒；所述快速測量儀的電路組成包括供電裝置、量程電路、毫伏表和恒壓源的控制電路。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是采用包括以下步驟的方法(1)根據(jù)實際需要選擇方法所涉及裝置的結構、容量和元器件參數(shù)配置4NIC-DC75W型恒壓源，SLA1055-12V/4.5AH型蓄電池，兩個毫伏表的型號分別為廳S-A19A、顧S-A19A,額定電流分別為1.5A和2.5A的熔斷器，多圈電位器電阻20kQ、額定電流為10A的二極管D禾口10uF的電容器，Rl=50kQ，R2=100kQ，R3=50kQ，R4=5kQ，R5=510Q，R6二51Q，R7=5Q，R8=0.5Q，R9=900Q，R10=90Q，Rll=9Q，R12二0.9Q，R13=0.09Q,R14=0.01Q;(2)根據(jù)被試感性繞組的阻值范圍選擇附加電阻和量程切換電阻為每個量程電路設計附加電阻及量程電阻的范圍；附加電阻的作用是減小時間常數(shù)t從而縮短測量時間，對測量精度和結果沒有任何影響；量程切換電阻類似分壓器的作用，其阻值最小設計為0.01Q并以10為單位倍率變化，便于毫伏表mVl讀數(shù)；(3)利用歐姆定律R=U/I進行感性繞組直流電阻的測量通過調節(jié)穩(wěn)壓源的電壓輸出使毫伏表mVl顯示值為整數(shù)100，則毫伏表mV2顯示的繞組L兩端電壓隨之反映繞組L的電阻值，換算倍率和單位在操作面板上明確標識；所述穩(wěn)壓源的電壓輸出范圍為4.85.8V。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是采用以下測量方法(1)將待測試感性設備繞組按感性繞組直流電阻快速測量儀的電流端子C1、C2和電壓端子P1、P2相應功能接線；(2)合上電源開關K1，將充電/測量選擇開關K2置于"測量"位置；(3)調節(jié)量程選擇開關K3檔位使毫伏表mVl顯示值最大，再調節(jié)多圈電位器使毫伏表mVl顯示值為100;(4)按下測量讀數(shù)按鈕TA，讀取毫伏表mV2的顯示值，此值乘以量程選擇開關K3當前所選擇檔位對應的盤面指示倍率，即得被試感性繞組直流電阻值；(5)測量完畢，斷開電源開關K1，將充電/測量選擇開關置于"斷"的位置；(6)當兩只毫伏表mVl、mV2顯示值均為零時拆除外接線，進行下一步工作。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是所述恒壓源的型號為4NIC-DC75W。5.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求所述方法的用途，其特征是在冶金工業(yè)電氣安裝工程中對待測試感性設備繞組進行直流電阻快速測量的應用。6.根據(jù)權利要求5所述的用途，其特征是待測試感性設備繞組包括大、中、小型變壓器，發(fā)電機，電動機，電抗器以及互感器。全文摘要本發(fā)明是利用恒壓源實現(xiàn)感性繞組直流電阻快速測量的方法，它是利用感性繞組直流電阻快速測量儀中的恒壓源保持恒定工作電壓，根據(jù)待測試感性設備繞組的阻值范圍選擇量程，通過改變量程電路的電阻值調節(jié)測量回路電流，實現(xiàn)快速測量；所述快速測量儀的電路組成包括供電裝置、量程電路、毫伏表和恒壓源的控制電路。本發(fā)明可以實現(xiàn)變壓器、發(fā)電機、電動機、電抗器等感性設備繞組的直流電阻快速測量，適合于冶金企業(yè)施工階段現(xiàn)場調試用。依據(jù)本方法可以制作重量輕、便于攜帶、操作簡單和安全適用的感性負載設備繞組直流電阻快速測量儀；該快速測量儀能夠取代雙電橋及恒流源法測量感性繞組直流電阻，并且測速快，抗干擾強，讀數(shù)穩(wěn)定直觀，精確度高。文檔編號G01R27/08GK101477150SQ20091006073公開日2009年7月8日申請日期2009年2月13日優(yōu)先權日2009年2月13日發(fā)明者李和平,李德家,程柏超申請人:中國第一冶金建設有限責任公司