Testowanie magnesów za pomocą dużego prądu przemiennego

1 Wprowadzenie do testowania transformatorów i cewek indukcyjnych prądem stałym

Normy takie jak IEC60404-2 wymagają, aby pomiary strat w rdzeniu były wykonywane w warunkach testowych prądu stałego.
W idealnym przypadku przekładniki prądowe będą również testowane przy użyciu napędu stałoprądowego.
W przeciwieństwie do większości urządzeń do testowania transformatorów ogólnego przeznaczenia, tester serii AT ma wbudowany, w pełni programowalny napęd stałoprądowy.
Testery transformatorów serii AT firmy Voltech zawierają szeroką gamę programowalnych źródeł sygnału. Służą one do testowania wielu parametrów przy dużej prędkości na częściach, od montowanych powierzchniowo cewek ferrytowych po transformatory z laminatu stalowego o mocy kilku kVA.
Postępując zgodnie ze wskazówkami podanymi w tych uwagach, klienci mogą również skonfigurować tester AT do testowania rdzeni, cewek i transformatorów w warunkach stałego prądu przemiennego.

2 Cechy napędu stałoprądowego AC w AT5600 + AT3600

• Prąd stały jest w pełni programowalny pod względem amplitudy i częstotliwości za pomocą testów MAGI, VOC, WATT
• Jednoczesny pomiar napięcia skutecznego lub skorygowanego średniego (skalowanego RMS).
• Prąd ostrożnie zwiększa się i zmniejsza pod kontrolą oprogramowania.
• Można użyć zewnętrznego źródła prądu przemiennego, aby rozszerzyć zakres VA.
• Integruje się z normalną sekwencją testową ze wszystkimi innymi testami dostępnymi na AT5600 (w tym Hi Pot).

3 Testowanie prądem stałym do 2 amperów

2 A to maksimum dostępne z generatora AT3600 lub AT5600.

Prąd większy niż 2 A można dostarczyć do testu, korzystając z zewnętrznego źródła (jak opisano w dalszej części) lub po prostu wykorzystując wiele zwojów sygnału sterującego przez testowany transformator lub rdzeń.
Programowanie prądu jest proste przy użyciu edytora Voltech AT Editor, a limity można ustawić jako wartość RMS lub średnią skalowaną wartość RMS.

Po pobraniu do AT w ramach programu, test zostanie przeprowadzony automatycznie, przy płynnym i szybkim narastaniu i opadaniu prądu stałego.
W razie potrzeby kompleksowe wyniki pomiarów można przechowywać i analizować później

4 Testowanie prądem stałym o natężeniu większym niż 2 ampery

Najprostszym sposobem testowania pozornego napędu większego niż 2 ampery jest użycie więcej niż jednego zwoju sygnału sterującego przez testowany rdzeń lub transformator.
W przypadku transformatorów lub rdzeni wymagających większego napędu lub gdy powstałe napięcie napędu jest zbyt małe, aby terminal AT mógł się prawidłowo ustabilizować, można zastosować akcesorium interfejsu AC, aby zapewnić napęd prądu przemiennego o natężeniu do 10 A.

4.1 Wymagany sprzęt

• AT3600.
• Interfejs AC.
• Test VOCX. (MAGX jest przydatny podczas tworzenia programu.)
• Rezystor wykrywający prąd.
• Transformator obniżający napięcie.

4.2 Podstawowa zasada

Testowanie prądu przemiennego stałoprądowego wykorzystuje normalny test VOCX do kontrolowania prądu i wykonywania pomiaru napięcia wtórnego.

• Kontrolowany prąd I jest przekształcany na napięcie V za pomocą rezystora wykrywającego prąd R.
• Napięcie V jest podłączone do zacisków czujnikowych AT3600, które normalnie są używane do pomiaru napięcia zasilającego.
• W edytorze PC napięcie V jest używane jako napięcie wzbudzone.
• Po wykonaniu VOCX, AT5600 dostosuje źródło tak, aby zapewnić żądany prąd, I = V / R.
• Napięcie wtórne transformatora mierzone jest w normalny sposób w wyniku testu VOCX.
• AT reguluje napięcie źródła, aby utrzymać stały prąd przemienny przez rezystor R.

4.3 Schemat połączeń

4.4 Rezystor pomiaru prądu

Rezystor służy do przekształcania prądu płynącego przez część na napięcie, które AT3600 może zmierzyć.

• Wytworzone napięcie (V = I x R) powinno mieścić się w zakresie od 10 mV do 1 V.
• Aby zminimalizować zniekształcenia przebiegu, rezystancja rezystora powinna być mniejsza lub równa 1 om.
• Sprawdź pobór mocy (I ² R) i wybierz rezystor o odpowiedniej wartości znamionowej.

4.5 Transformator obniżający napięcie

Transformator obniżający napięcie służy do zwiększenia wydajności prądowej transformatora AT i lepszego dopasowania napięcia na części do charakterystyki źródła AT.

• Przełożenie powinno zapewniać wymagany prąd z dobrym marginesem.
• Wartość VA musi być większa niż VA wymagana do zasilenia części i rezystora czujnikowego.
• Aby zwiększyć wartość znamionową VA generatora AT3600, można zastosować zewnętrzne źródło prądu przemiennego.

4.6 Przykład praktyczny

Rdzeń laminowany należy przetestować zgodnie z normą IEC60404-2.
Przy stałym prądzie przemiennym o natężeniu do 3 A, 1 V przy 50 Hz w pierwotnym uzwojeniu testowym mierzone jest napięcie wtórne i stosowane są wartości graniczne w postaci wyprostowanego napięcia średniego (w skali RMS).

4.6.1 Rezystor

Aby wytworzyć 1 V przy 3 A,
R = 1 V / 3 A
R = 0,333 oma. Wybierz wartość standardową 0,5 oma .

V = 3 A x 0,5 oma
V = 1,5 V

W = ja x ja x R
W = 4,50 Wybierz część standardową o mocy 5 W.

Rezystor ma rezystancję 0,5 oma i moc 5 W. Wytworzone napięcie wyniesie 1,5 V.

4.6.2 Transformator obniżający napięcie

Poszukaj transformatora podstawowego o, powiedzmy, prądzie wtórnym 5 A.
Transformator podstawowy będzie zwykle miał napięcie pierwotne 110 i/lub 230 V.
Wartość VA dotyczy części plus rezystora wykrywającego prąd.

VA = 3 A x (1+1,5)V = 7,5 VA

Wybierz transformator o mocy 7,5 VA (lub większej) z uzwojeniem wtórnym niskiego napięcia 5 A.
Transformatory toroidalne są idealne, ponieważ będą miały niskie straty.

Na przykład:

Pierwotne: 230 V. Wtórne: 2 x 6 V @ 2,5 A.
Części wtórne są połączone równolegle, aby zapewnić napięcie wyjściowe 6 V, 5 A.

Transformator obniżający napięcie będzie zasilał testowaną część i rezystor wykrywający prąd szeregowo.
Napięcie wtórne transformatora obniżającego napięcie Vs wynosi:

Vs = 1,5 V +1 V = 2,5 V

Terminal AT musi dostarczać napięcie 2,5 x 230:6 do uzwojenia pierwotnego transformatora.

2,5 x 230 / 6 = 95,8 V

AT może dostarczyć napięcie 270 V, zatem napięcie 95,8 V mieści się w jego możliwościach.

4.6.3 Programowanie

Na początku wygodnie jest zastosować test MAGX, ponieważ potwierdzi to, że generowany jest żądany prąd.

4.6.4 Schemat

Na poprzednim schemacie połączeń koniec rezystora wykrywającego, czyli „dolny” koniec, został podłączony do węzła 5, a koniec rezystora o wyższym napięciu podłączony do węzła 3.
Aby uzyskać optymalną dokładność, ważne jest, aby fizyczne połączenie „niskie” było również oznaczone w programie jako zacisk „niski”.

4.6.5 Konfiguracja INTERFEJSU AC

Następnie musisz skonfigurować źródło zewnętrzne w edytorze.
Typ źródła to „Transformator wyjściowy AT” i należy wprowadzić nominalną przekładnię zwojową transformatora.
Należy pamiętać, że terminal AT obcina napięcie wyjściowe, porównując żądane napięcie (z programu) z napięciem zmierzonym na zaprogramowanych zaciskach czujnika.
Stosunek ten służy do ustalenia docelowego wzrostu napięcia, gdy tester rozpoczyna test. Użycie prawidłowego współczynnika zoptymalizuje prędkość testu.

W tym przypadku stosunek jest modyfikowany, ponieważ po osiągnięciu pożądanego napięcia 1,5 V na rezystorze transformator obniżający napięcie musi również dostarczyć napięcie 1 V na testowaną część.
Dla zaprogramowanego napięcia 1,5 V transformator obniżający napięcie dostarcza napięcie 2,5 V.

Stosunek = 230:6 x 2,5:1,5
= 63,9:1

Oznacza to, że na każdy zaprogramowany 1 V terminal AT musi dostarczyć napięcie 63,9 V do uzwojenia pierwotnego transformatora obniżającego napięcie.

4.6.6 Test MAGX

W teście MAGX wystarczy wprowadzić wymagane napięcie V na rezystorze, aby zaprogramować stały prąd I. W tym przypadku wpisz 1,5 V.

Po podłączeniu AT do edytora PC i obwodzie złożonym jak pokazano wcześniej, możesz teraz nacisnąć przycisk „Pomiar”, aby uruchomić pomiar MAGX.
Jeśli zmierzony prąd jest zgodny z oczekiwaniami, wszystko jest w porządku. Jeśli nie, po prostu dostosuj napięcie programu do własnych potrzeb. Jeśli tester nie zwróci wyniku, sprawdź dokładnie okablowanie i ustawienia.

4.6.7 Test VOCX

Teraz można wykonać dodatkowe połączenia do testów VOCX. Należy pamiętać, że VOCX ma opcję pomiaru napięcia skutecznego lub napięcia „średniej wartości skutecznej skalowanej”.

W przypadku opcji pomiaru średniego tester mierzy wyprostowane napięcie średnie i mnoży je przez 1,11.
Ta opcja jest oferowana jako sposób na porównanie pomiarów z pomiarami wykonanymi przez starsze, starsze mierniki analogowe wykrywające średnią i obliczonymi parametrami, które wymagają skorygowanej średniej.

5 Wnioski z testów prądu stałego AC

Wszechstronny tester transformatorów AT zapewnia już niezrównany zakres testów sprawdzających konstrukcję i działanie szerokiej gamy cewek i transformatorów.

Postępując zgodnie z powyższymi wytycznymi, użytkownicy mogą również bezproblemowo zintegrować testowanie rdzeni i transformatorów w warunkach stałego prądu przemiennego ze środowiskiem AT, zapewniając szybkie testowanie PASS/FAIL oraz dokładne, szczegółowe wyniki testów do analizy.

6 Załączniki

Dodawanie innych testów

Aby uwzględnić inne testy, takie jak R, po prostu użyj dodatkowych węzłów, aby połączyć się bezpośrednio przez uzwojenia w normalny sposób.
Będziesz musiał dodać dodatkowe „fikcyjne” uzwojenie na schemacie i użyć tych nazw terminali w programie.
Dodanie w ten sposób dodatkowych testów nie zakłóca pracy opisanego tutaj napędu stałoprądowego.

Rozszerzenie zakresu prądu stałego

Aby przetestować transformatory o bardzo dużej wartości VA, przemiennik można rozbudować, korzystając z zewnętrznego źródła prądu przemiennego. Wewnętrzny generator AT zapewnia moc 500 VA.