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变压器油液的选择准则以及旋转变压器的转子定律是什么?

admin2个月前 (05-26)电子信息4

变压器油液的选择准则

 冬季到了,由于天气寒冷,户外气温低,变压器的油位一般会下降,当油位低于油位表的低限刻度时,应及时加油,而且变压器油的管理中还应该注意以下常见问题。

 变压器油在变压器中起增强绝缘、加快散热、防腐和灭弧的作用。变压器在运行中如果漏油、油位过高或过低、油温异常、油色变化等都属于不正常现象,若疏于管理,让其继续运行,可能会造成停电、设备损坏,甚至引起火灾。因此,电工在冬季应加强对变压器的运行管理。

1.防止变压器油位过低

 变压器正常运行时油位的上升或下降,是由温度变化造成的,油位变化不会太大。当油位下降显著,甚至从油位计中看不见油位,则可能是因为变压器出现了漏油、渗油现象,这往往是因为变压器油箱损坏、放油阀门没有拧紧、变压器顶盖没有盖严、油位计损坏等原因造成的。油位太低会加速变压器油的老化,变压器绝缘情况恶化,所以要多巡视,多维护,及时添油。

 2.观察变压器是否漏油

 发现变压器漏油要及时处理,如渗漏油严重,应及时将变压器停止运行并进行检修。检查时首先寻找漏油点,漏油故障比较容易发现,渗油故障则不易发现,一般尘土聚集且潮湿的地方渗油。若变压器油从上端盖上渗出时,应紧固上端一圈螺丝;若变压器油从挡位处渗出时,就应打开挡位盖,拧紧里边的压紧螺丝;若绝缘垫老化时,就应及时更换绝缘油垫。

 3.一闻两看辨别变压器油质量

 变压器油在使用1~3年时应做一次耐压试验。如果变压器油达不到技术要求,应尽早更换或过滤。由于对变压器油的质量要求很高,不经过耐压试验和简化试验很难说明变压器油是否合格,但经过长期的实践来看,变压器油的合格与否可通过一闻、两看来鉴别。

 一闻:就是通过闻气味来鉴别变压器油质量,合格的变压器油应没有气味,或略带一点煤油气味。若有别的气味,说明油质变坏。

 两看:一看变压器油的颜色。新的变压器油一般是浅黄色,氧化后颜色会变暗。二看变压器油的透明度。新的变压器油装在玻璃瓶中是透明的,并带有蓝紫色的荧光,如果失去了荧光或不再透明,说明变压器油内已有游离碳和机械杂质。

 4.及时添加变压器油

 冬季由于天气寒冷,变压器的油位一般会下降,油标无显示时应及时将油添加到油位线。给运行中的变压器补油时应注意,35千伏及以上变压器应补入相同牌号的油,并且作耐压试验;10千伏及以下变压器可补入不同牌号的油,但应作混油耐压试验。补油后要检查瓦斯继电器,及时放出气体,可重新将瓦斯继电器接入掉闸回路。

 5.避免变压器油受光直射

 变压器油在紫外线的作用下氧化速度会加快。因此,变压器油不允许受光线的直射。为避免变压器油受光线照射,必须装在不透明的容器中。

 6.检查箱顶油面温度计温度

 尽量控制变压器上层油温不超过85摄氏度,即要求与室温之差低于55摄氏度。如果变压器在运行时,油温突然升高,则是变压器内部过热的表现。外部原因是变压器严重过负荷;内部原因有铁芯着火、绕组匝间短路、内部螺丝松动、冷却装置故障等。

 7.及时处理变质的变压器油

 变压器油如果经常过热运行或进水、吸收潮气,将使油质变坏。使用达不到标准值的油,很容易在绕组与外壳之间发生击穿放电,造成严重事故。因此,须对绝缘油进行过滤和再生处理。若发现变压器油受潮,应进行干燥;若发现老化,应进行净化和再生。

 将变压器油与水分、杂质分离的方法有过滤法、干燥法和澄清法。还可使用化学处理法,除去油中的酸碱后再用干燥、过滤法使变压器油再生。

 旋转变压器的转子定律是什么?

 在军用车辆交流传动系统中,由于要适应冲击震动和温湿度变化等恶劣的工作环境,普通检测转子位置的光电编码器很容易损坏,而旋转变压器由于其坚固耐用且可靠性高,可以很好地解决这一问题,但旋转变压器是一种模拟机电元件,不能满足数字化的要求,故需要接口电路实现其模拟信号与控制系统数字信号之间的相互转化,这类接口电路是一类特使的模/数转换器,也就是我们常说的旋转变压器/数字转换器(rdc)。

 rdc电路设计

 主要器件及原理

 本系统采用日本多摩川公司生产的ts262n21e11无刷旋转变压器,电路中主要采用了adi公司的两个r/d转换器ad2s90和程控振荡器ad2s99,二者要配合使用。

 ad2s90是rdc电路设计的核心,内部功能模块主要是由相敏检测器、乘法器、压控振荡器(vco)、增减计数器形成的闭环反馈系统,当旋转变压器的两路定子绕组的输出信号esinωtsinθ和esinωtcosθ分别送入ad2s90的sin和cos输入引脚后,经过其内部运放再送至乘法器中,此时,若内部增减计数器输出的初始数字角度φ也被送入乘法器,则经乘法运算后得到的输出信号为esinωtcosθsinφ和esinωtsinθcosφ,二者再进行相减运算便得到输出信号esinωtsin(θ-φ),信号中的误差部分被送入由相敏检测器、乘法器、压控振荡器、增减计数器形成的闭环反馈系统,使sin(θ-φ)=0,即θ-φ=0,此时增减计数器输出的数字角度φ就是转子的位移角度。

 ad2s99是专为旋转变压器/数字转换器提供的励磁信号源,信号频率有4种选择即2khz,5khz,10khz和20khz,它不仅为ad2s90提供同步基准电压信号,同时还给旋转变压器提供高品质的正弦波励磁信号,还具有信号相位补偿和信号丢失检测等优点。

 rdc电路的总体设计方案

 旋转变压器二次绕组输出的两路信号sinφ和cosφ作为ad2s90的位置角检测的模拟信号输入,通过屏蔽双绞线,分别接到ad2s90相应的输入端sin和sinl0。同时,cos和cosl0的信号作为反馈信号接至ad2s99,通过ad2s99内部处理后产生输出信号synref(为±3vp-p方波输出信号且相位与sin和cos输入信号保持一致),连接至ad2s90的ref引脚,用于补偿旋转变压器一次侧到二次侧的相位偏差,否则会降低rdc的转换精度,ad2s99通过输出端exc和/exc(exc和/exc为两路±2vrms、8ma的正弦信号,且/exc相位相对于exc要超前180°)为旋转变压器的励磁绕组提供所需工作频率的励磁信号,励磁信号的工作频率可以通过ad2s99的引脚sel1、sel2和fbias来配置,另外,ad2s99的引脚los用于指示sin和cos信号缺失的检测情况,正常工作时los为低电平,若sin和cos信号都低于los规定的电压阈值(vrms),则los被上拉到高电平vdd。

 提供给控制器的位置信号有两种输出方式,一是spi输出(12位),最高传输速率为2mbps;二是模拟增量式编码器输出,a、b和nm信号,相当于一个1024线增量式编码器。

 电路总体设计方案如图1所示。接口电路设计还需要注意以下几点:

 1电路中所有模拟地信号要以星形方式连接至ad2s90的引脚adnd。

 2若旋转变压器的信号通过屏蔽双绞线传输时,屏蔽层也要连至agnd引脚。

 3ad2s99的输出信号synref与ad2s90的输入引脚ref相连时,为了减小ad2s99的synref信号的直流偏移,需要添加0.1μf的串联电容和100kω的对地电阻。

 rdc电路试验波形

 图2和图3是rdc电路在4对极感应电机测速系统的试验波形,此时电机转子频率为63.4hz,旋转变压器的原边输入励磁信号频率设置为10khz,其中图2是rdc电路的输入波形,即由旋转变压器副边的两个绕组分别输出的正弦信号和余弦信号,图3是rdc电路的输出波形,即以正交编码脉冲形式提供给dsp的位置测量信号,参照图2可见,输入波形的品质好,达到了rdc的设计要求,输出的转子位置信号波形符合dsp的qep电路接收要求,而且脉冲正交性好,无毛刺,保证了dsp对位置信号的采样精度。

 结语

 该数字旋转变压器最大的优点在于其简单、可靠的硬件电路和较高的精度与分辨率,本方案在军用装甲车交流传动系统中很好的实现了异步电机转子位置信号的精确测量。

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标签: 变压器
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