差动变压器资料(1)教学文案

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继电保护培训(三、变压器差动保护)讲解

继电保护培训(三、变压器差动保护)讲解
第三节 变压器的差动保护
一、变压器差动保护的基本原理 二、变压器差动保护的特点 三、变压器差动保护的整定计算原则 四、二次谐波制动的差动继电器
一、变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护主要是用来反应变压器 绕组、引出线及套管上的各种短路故障,是 变压器的主保护之一。
变压器差动保护是按比较被保护变压器 各侧电流的大小和相位的原理而构成的。
K np
非周期分量系数;
K st
电流互感器的同型系数,取为1;
(3)躲开变压器最大励磁涌流
Iset Krel K I N
K rel
可靠系数,取1.3~1.5;
K
励磁涌流的最大倍数;
IN
变压器额定电流;
按上面三个条件计算差动保护的动作电流,选取 最大值作为保护的整定值。所有电流都是折算到电流 互感器的二次值。对于Y,d11接线的三相变压器,在 计算故障电流和负荷电流时,要注意Y侧电流互感器 的接线方式,通常在d侧计算较为方便。
(4) 变压器各侧电流互感器型号不同
由于变压器各侧电压等级和额定电流不同,所以 变压器各侧的电流互感器型号不同,它们的饱和特性 、励磁电流(归算至同一侧)也就不同,从而在差动回 路中产生较大的不平衡电流。
(5) 变压器带负荷调节分接头
变压器带负荷调节分接头是电力系统中电压调 整的一种方法,改变分接头就是改变变压器的变比 。整定计算中,纵差保护只能按照某一变比整定, 选择恰当的平衡线圈减小或消除不平衡电流的影响 。当纵差保护投入运行后,在调压抽头改变时,一 般不可能对纵差保护的电流回路重新操作,因此又 会出现新的不平衡电流。不平衡电流的大小与调压 范围有关。
TM
I2 TA2
二次差动回路电流为:
I1

差动变压器课程设计

差动变压器课程设计

差动变压器课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握差动变压器的工作原理、结构特点及其应用。

知识目标要求学生了解差动变压器的原理,能够画出其基本结构,并理解其在电力系统中的应用。

技能目标要求学生能够通过实验或者模拟软件,实际操作差动变压器,并对其进行简单的故障排查。

情感态度价值观目标则是希望学生能够认识到差动变压器在电力系统中的重要性,培养他们对电力系统的兴趣和责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括差动变压器的工作原理、结构特点及其在电力系统中的应用。

首先,我们会介绍差动变压器的工作原理,让学生了解其是如何工作的。

然后,我们会讲解差动变压器的结构特点,让学生能够通过图示或者模型,直观地了解差动变压器的构造。

最后,我们会结合实际案例,让学生了解差动变压器在电力系统中的应用,以及其重要性。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们会采用多种教学方法。

首先,我们会使用讲授法,系统地讲解差动变压器的工作原理和结构特点。

然后,我们会使用实验法,让学生亲自动手操作差动变压器,加深他们对知识的理解。

同时,我们也会使用讨论法,让学生分组讨论,共同解决问题。

通过这些教学方法,我们希望能够激发学生的学习兴趣,提高他们的学习主动性。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和方法,我们会准备相应的教学资源。

教材自然是必备的,我们会选择一本与差动变压器相关的教材,作为学生学习的依据。

参考书则会选择一些与电力系统相关的书籍,以丰富学生的知识视野。

多媒体资料方面,我们会准备一些差动变压器的图片、视频等,以直观地展示差动变压器的结构和工作原理。

实验设备方面,我们会准备一些差动变压器的模型或者实际设备,让学生能够亲自操作,增强他们的实践能力。

五、教学评估本节课的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现评估将根据学生在课堂上的参与度、提问回答等情况进行。

作业评估将包括课后作业和小测验,以检验学生对差动变压器知识的掌握。

差动变压器课程设计

差动变压器课程设计

差动变压器课程设计测控技术与仪器专业摘要传感器在工业上应用及其广泛,种类也很多,本次实训涉及的差动式变压器是最常见的传感器,传感器与虚拟仪器的连接使传感器的使用更加方便。

传感器的种类不同,所实现的功能也各不相同,不同的用途配置何种传感器就可确定虚拟仪器所测量的量代表的实际意义。

差动变压器是一种用来测量位移量的传感器,传感器的引入,增加了虚拟仪器测控的内容。

虚拟仪器利用了King view组态王进行编程设计,虚拟仪器许多课程知识相关联,如我们以前学的电子技术、总线技术、传感器与检测技术、软件工程等课程。

我们现在很难找出那种孤立突显的技术,每一项新技术的存在都是靠其他相关技术的支持,方能得以发展。

所以,我们在接受每一项新技术,不但要学习技术的细节,更要对其全新的概念、方法等知识有所理解和一定程度的掌握。

关键词:King view,差动式变压器,虚拟仪器目录1原理分析 (1)1.1差动变压器电路原理 (1)1.2差动变压器全波电压整流输出电路原理 (2)2 设计与调试 (4)2.1 动画设计 (4)2.2 系统调试 (5)2.3 调试中遇到的问题及其解决方案 (6)3 功能实现 (8)3.1 差动变压器动画测量 (8)3.2 差动变压器全波电压整流动画测量 (8)4 工程程序 (9)4.1 差动变压器动画程序 (9)4.2 差动变压器全波电压整流动画程序 (9)总结 (10)1原理分析1.1差动变压器电路原理图1.1 差动变压器电路原理图差动变压器式变换元件简称差动变压器。

如图 1.1,其结构与差动电感式变换元件完全一样,是由铁芯、衔铁和线圈三个主要部分组成的,一般用于测量几-um 几百um 的机械位移。

图1.1中初级线圈接激励电压,中间的衔铁可上下移动,衔铁偏离中间位置的大小会影响线圈与衔铁之间互感的变化,从而副级线圈的输出电压变化。

下面对以上电路进行分析。

式中0μ为导磁率,1W 为变压器原边匝数,2W 为变压器副边匝数,差动变压器的初级线圈上下部分的自感分别为:()δδμ∆-==00211121112SW G W L ……………………….式1.1 ()δδμ∆+==00212121212SW G W L ................................….式1.2 初级线圈上下部分阻抗分别为:111111jwL R Z +=………………………………式1.3212121jwL R Z +=……………………………式1.4则初级线圈输入电压与激励电流为:(){}⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-++=+=∙∙∙220002121112111in )(221δδδμS jwW R R I Z Z I U in in ….式1.5 上式中11R 为初级线圈上部分等效电阻大小;21R 为初级线圈下部分等效电阻大小。

差动变压器资料

差动变压器资料

I1
0S
2
(
2
2 0
2
)
I1
U1 Z11 Z12
, Z11
R11
jL11, Z12
R12
jL12,
L11
N12 0 S 2a
, L12
N12 0 S 2b
U• 2
jN1N 2 I1
0S 2
2 ( 02
2
)

U
jN1N 2
0S 2
2 ( 02
2
)
R11
R12
jN12
1
0S
2
( 2 0 02
3.2 差动变压器式传感器 (互感式)
把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器称 为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本原理制 成的,并且次级绕组用差动形式连接, 故称差动变压器式 传感器。
差动变压器结构形式:变隙式、变面积式和螺线管式 等。
在非电量测量中,应用最多的是螺线管式差动变压器, 它可以测量1~100mm机械位移,并具有测量精度高、灵敏 度高、 结构简单、性能可靠等优点。
件下, 其等效电路。
r1
r2a
+ I1
+ E2a

L1a
L2a
Uo
RL
U

r2b


E2b
L2b


当初级绕组加以激励电压U时, 根据变压器的工作原理,在两个次级绕组W2a和W2b 中便会产生感应电势E2a和E2b。 如果工艺上保证变压器结构完全对称,则当活动衔铁处 于初始平衡位置时, 必然会使两互感系数M1=M2。根据电磁感应原理, 将有E2a=E2b。由 于变压器两次级绕组反相串联, 因而Uo=E2a-E2b=0 , 即差动变压器输出电压为零。

低压变压器差动培训学习资料

低压变压器差动培训学习资料

HN-2042型变压器差动保护装置培训学习资料目录1系统概述 (1)1.1适用范围 (1)2装置功能 (1)2.1保护功能 (1)2.2测控功能 (1)2.3装置自检 (1)3工作原理 (1)3.1保护和定值整定原理 (1)3.2定值清单 (7)3.3保护逻辑框图 (8)3.4自检功能 (8)3.5工程应用 (9)4硬件说明 (9)4.1面板说明 (9)4.2信号指示灯 (10)4.3按键 (10)4.4显示说明 (11)4.5模件说明 (14)HN-2042变压器差动保护装置1 系统概述1.1 适用范围HN-2042变压器差动保护装置适用于6.3MV A 及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器、10MV A 及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器、2MV A 及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器的纵联差动保护、控制,与HN-2020变压器微机保护测控装置共同构成大型变压器组的全套保护测控系统。

2 装置功能2.1 保护功能◆ 差动速断保护◆ 分相比率差动保护◆ 二次谐波制动◆ CT 断线闭锁2.2 测控功能◆ 遥测采集和计算◆ 非电量信号采集◆ 通讯◆ 对时2.3 装置自检◆ 掉电自检◆ 内部故障自检◆ 开出自检3 工作原理3.1保护和定值整定原理3.1.1差流速断差流速断实质上是差动过流高定值保护,它无制动约束,当任一相差动电流cd I 大于速断整定值CDSD I 时瞬时动作于出口。

动作判据为: cd I >CDSD I1. 差动速断动作电流:a) 差动动作电流可按照被保护变压器低压侧母线发生三相短路时,流过保护装置的最大不平衡电流来计算。

bp K CDSD I K I其中:K K 为可靠系数,可以取1.3;HN-2042变压器差动保护装置bp I 为短路产生的最大不平衡电流。

b) 差动动作电流也可按照躲过被保护变压器的励磁涌流来计算。

e K CDSD I K I = 其中:K K 为可靠系数,可以取3.5~4.5;e I 为变压器的额定电流。

差动变压器资料课件

差动变压器资料课件

结构
屏蔽罩通常分为上下两部 分,可方便安装和拆卸。
03
差动变压器工作特性
电压比特性
总结词
差动变压器的电压比特性是指输入电压与输出电压之间的比例关系。
详细描述
差动变压器的电压比特性通常呈现出非线性特征,随着输入电压的增加,输出电压也会相应增加。然而,在特定 的输入电压范围内,输出电压与输入电压之间可以近似为线性关系。这种线性关系通常用于测量和控制系统中的 放大和反馈。
详细描述
差动变压器的传递函数通常具有低通滤波器的特性,即对高频信号的响应较差,而对低 频信号的响应较好。此外,差动变压器的动态特性取决于其内部的物理结构和工作原理。 通常,差动变压器的响应速度较快,能够适应较高的频率信号测量和控制系统中的要求。
04
差动变压器的选型与使用
选型依据与原则
01
02
03
绕组结 构
初级绕组一般采用星型或三角形连接, 以实现单相或三相变压器的差动连接。
次级绕组
绕组型式
与初级绕组相似,采用多层绝缘线或 漆包线绕制。
绕组结构
次级绕组一般采用星型或三角形连接, 以实现单相或三相变压器的差动连接。
屏蔽罩
01
02
03
作用
屏蔽外界磁场对差动变压 器的影响,提高测量精度。
材料
一般采用导电性能良好的 材料制成,如铜、铝等。
差动变压器资料课件
• 差动变压器概述 • 差动变压器结构与组成 • 差动变压器工作特性 • 差动变压器的选型与使用 • 差动变压器故障诊断与排除 • 差动变压器在自动化系统中的应
01
差动变压器概述
定义与工作原理
定义
差动变压器是一种用于测量位移、压力、速度等物理量的传感器,主要由初级 线圈、次级线圈以及铁芯组成。

N差动变压器讲课文档

N差动变压器讲课文档
值; 增加W2/W1的比值和减少δ0都能使灵敏度K值提高; 以上分析的结果是在忽略铁损和线圈中的分布电容条件 下得到的; 以上结果是在假定工艺上严格对称前提下得到的,而实际 上很难做到这一点; 上述推导是在变压器副边开路的情况下得到的。
第十四页,共33页。
3. 主要性能
(1)灵敏度
(2)线性度
N差动变压器
第一页,共33页。
3.2 差动变压器
工作原理及分类 变隙式差动变压器
差动变压器应用
第二页,共33页。
1. 工作原理
1-活动衔铁;2-导磁外壳; 3-骨架;4-匝数为W1初级绕组; 5-匝数为W2a的次级绕组; 6-匝数为W2b的次级绕组
第三页,共33页。
2. 基本特性
当次级开路时有 ,初级线圈激励电流
第十一页,共33页。
2.输出特性
第十二页,共33页。
U.2
b b
a a
W W12 U.1
如果被测体带动衔铁移动
U 2
W2 W1
U1
0
K U2 W2 U1
W1 0
第十三页,共33页。
变隙式差动变压器输出特性
1 理想特性;2 实际特性
结论:
供电电源首先要稳定,电源幅值的适当提高可以提高灵敏度K
M1= M2=M

U2=0
(2)当活动衔铁向W2a方向移动时
M1= M+ΔM, M2= M-ΔM

U2
2MU1
r2 1
L1
2
(3)当活动衔铁向W2b方向移动时
M1= M-ΔM,M2= M+ΔM

U2
2MU1 r12 L1 2
第五页,共33页。

差动变压器资料课件

差动变压器资料课件

差动变压器在液位传感器中的应用
总结词
耐腐蚀、长期稳定性
详细描述
差动变压器在液位传感器中的应用具有耐腐蚀和长期稳定性的特点。由于其结构密封性 好,不易受环境因素影响,可以在恶劣的工业环境中进行液位测量。它能够将液位变化 转换为电信号,为工业过程控制提供准确的液位反馈,确保生产过程的稳定性和安全性。
差动变压器的优点
差动变压器的工作原理详解
差动变压器主要由初级线圈、次级线 圈和衔铁组成。初级线圈输入交流电 源,次级线圈输出感应电信号。
当衔铁发生位移时,两个次级线圈的 磁通量发生变化,感应电信号的大小 和相位也随之改变,从而产生一个不 为零的输出电压。
当衔铁处于中间位置时,两个次级线 圈的感应电信号大小相等、相位相反, 相互抵消,输出电压为零。
差动变压器的零点漂移和 灵敏度随温度变化,需要 采取温度补偿措施。
Hale Waihona Puke 受外界振动影响差动变压器容易受到外界 振动的影响,导致测量误 差。
测量范围有限
差动变压器的测量范围相 对较小,难以满足某些应 用需求。
如何克服差动变压器的缺点
采用温度补偿技术
通过温度补偿技术减小差 动变压器零点漂移和灵敏 度随温度变化的影响。
考虑品牌和质量
选择知名品牌和高质量的差动变压器,可以保证其性能和使用寿命。
如何正确使用和保养差动变压器
熟悉产品说明书
在使用差动变压器之前,应仔细阅读产品说明书,了解其 使用方法和注意事项。
定期检查和维护
定期对差动变压器进行检查和维护,包括检查外观、紧固 件、连接线等是否正常,及时发现并处理潜在问题,以确 保其正常工作和延长使用寿命。
注意清洁和防尘
保持差动变压器的清洁和防尘,避免杂物和灰尘进入内部, 影响其性能和使用寿命。

差动变压器

差动变压器

40mm
传感器
三、测量电路 差动变压器的输出电压是交流分量,它与衔铁 位移成正比,其输出电压如用交流电压表来测 量时,无法判别衔铁移动的方向。 解决办法:(1)采用差动相敏检波电路; (2)采用差动整流电路。 相敏检波电路在前面已做讲解,下面一起来分 析差动整流电路
传感器整流电路(得到单向全波脉动直流电压Ua0
传感器
差动变压器式传感器
制作:李院林 了解差动变压器的工作原理及主要性能 了解差动变压器的测量电路
掌握差动变压器的基本应用 对差动变压器工作原理的理解及应用的掌握 重难点:
传感器
传感器要解决的问题:如何实现将标准样件在每个 位置引起衔铁的相应的位移这个非电量准确地以电 量的形式(电压)反映出来。
传感器
思考 回答
适当提高励磁电压,能提高灵敏度。以 为宜。 A.220V(发热) B.1V(励磁电流太小) C.不超过10V D.10mV 电源频率以 为为宜 A.4kHz B.50Hz(工频) C.直流电 D.100Hz(磁滞损耗)。
例:欲测量20mm2mm轴的直径误差,应选择线圈骨架长 度为多少的差动变压器(或电感传感器)为宜 ?
一差动变压器式传感器的工作原理
1﹑什么是差动变压器式传感器 差动变压器式传感器是一种把被测位移量转换为一次 线圈与二次线圈间的互感量M的变化的装置。当一次线圈接 入激励电源之后,二次线圈就将产生感应电动势,当两者间 的互感量变化时,感应电动势也相应变化。由于两个二次线 螺线管式差动 圈采用差动接法,故称为差动变压器。目前应用最广泛的结 构型式是螺线管式差动变压器。 变压器结构图
组成低通滤波电路
当衔铁偏离中间位置向上移动时:Ua0幅值增大Ub0幅值减 小;输出电压Uab大于零。 当衔铁偏离中间位置向下移动时:Ua0幅值减小Ub0幅值增 大;输出电压Uab小于零。 和相敏检波电路一样的功用(Uab既可反映方向也可反映大 小):Uab大小可反映衔铁偏离中间位置的程度; Uab的 正 负可反映衔铁的移动方向。

变压器差动保护整理PPT教学课件

变压器差动保护整理PPT教学课件
20
(一)比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir

I2-I2

1 KTA
I1-I1 Iunb
22
内部故障时
Ir

I2

I2

1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取:动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据:励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用:波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下:
set
set
通常取:
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值,保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准,则:
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm

I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl

I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时,可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir

Iunb

Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和,励磁电流将剧烈增大
15
3.励磁涌流的特点
(1)包含有非周期分量 (2)幅值大,但衰减快 (3)包含有高次谐波分量 (4)波形之间有间断

差动变压器-位移(第五章)教案资料

差动变压器-位移(第五章)教案资料

2020/6/18
6
(3)当活动衔铁向下移动时
2020/6/18
7
(二)差动变压器传感器的特性
灵敏度与线性度
差动变压器的灵敏度一般可达0.5~5V/mm,行程 越小,灵敏度越高。
为了提高灵敏度,励磁电压在10V左右为宜。电 源频率以1~10kHz为好。
差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的1/10左 右。
差动变压器-位移(第五章)
一、结构及原理(螺旋管式)
次级绕组
初级绕组 次级绕组
活动衔铁 导磁外壳 骨架
图-3 螺线管差变压器结构图
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2
2020/6/18
3
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(1)当活动衔铁处于活动位置,
M1=M2=M 则U2=0
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(2)当活动衔铁向上移动
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三、相关技能 1.测量电路
பைடு நூலகம்
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2.专用测量芯片集电路
AD598是一种完整的单片式线位移差动变压器
(LVDT)信号调节系统。AD598与LVDT配合,能够将
LVDT的机械位置转换成单极性或双极性输出的高精
度直流电压。AD598将所有的电路功能都集中在一块
芯片上,只要增加几个外接无源元件,就能确定激磁
方。由于能够在恶劣的环境中进行极
其精确及反复的测量。
12
补充:差动变压器式传感器的应用
1.测量振动和加速度
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补充:差动变压器式传感器的应用
2.测量大型构件的应力和位移
差动变压器式传感器测量应力和位移原理图

变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施(一)

变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施(一)

变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施(一)1、前言变压器差动保护是按照循环电流原理构成的。

双绕组变压器,在其两侧装设电流互感器。

当两侧电流互感器的同极性在同一方向,则将两侧电流互感器不同极性的二次端子相连接(如果同极性端子均置于靠近母线一侧,二次侧为同极相连),差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上。

在正常运行或外部故障时,两侧的二次电流大小相等,方向相反,在继电器中电流等于零,因此差动保护不动作。

然而,由于变压器实际运行中引起的种种不平衡电流,使得差动继电器的动作电流增大,从而降低了保护的灵敏度。

2、产生的原因不平衡电流的产生有稳态和暂态二方面。

稳态不平衡电流产生的原因:(1)变压器高低压侧绕组接线方式不同;(2)变压器各侧电流互感器的型号和变比不相同;(3)带负荷调分接头引起变压器变比的改变。

暂态不平衡电流主要是由于变压器空载投入电源或外部故障切除,电压恢复时产生的励磁涌流。

3、影响和防范措施下面就以上几种变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施进行阐述。

3.1变压器高低压侧绕组接线方式不同的影响和防范措施:3.1.1变压器接线组别对差动保护的影响对于Y,y0接线的变压器,由于一、二次绕组对应相的电压同相位,故一、二次两侧对应相的相位几乎完全相同。

而常用的Y,d11接线的变压器,由于三角形侧的线电压,在相位上相差30°,故其相应相的电流相位关系也相差30°,即三角形侧电流比星形侧的同一相电流,在相位上超前30°,因此即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等,在差动保护回路中也会出现不平衡电流。

3.1.2变压器接线组别影响的防范措施为了消除由于变压器Y,d11接线而引起的不平衡电流的影响,可采用相位补偿法,即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形,而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形,从而把电流互感器二次电流的相位校正过来。

相位补偿后,为了使每相两差动臂的电流数值近似相等,在选择电流互感器的变比nTA时,应考虑电流互感器的接线系数KC后,即差动臂的电流为KCI1/nTA。

差动变压器

差动变压器

差动变压器差动变压器变压器的供应商把被测的非电量变化转换成线圈互感量的变化,是感应式位移传感器位移传感器的供应商中应用最广的一种。

它是一个其原边有一个绕组,副边有两个按差动方式联接的绕组的开口变压器。

变压器开口上有一活动铁芯,该铁芯产生位移时使磁路改变,从而使输出差动电压随之改变。

差动变压器一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压装置。

它既可用于静态测量,也可用于动态测量。

差动变压器原理差动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。

初级线圈作为差动变压器激励用,相当于变压器的原边;次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的相同线圈反相串接而成,相当于变压器的副边。

差动变压器的工作原理类似变压器的作用原理。

一、二次绕组间的耦合能随衔铁的移动而变化,即绕组间的互感随被测位移改变而变化。

由于在使用时采用两个二次绕组反向串接,以差动方式输出,所以把这种传感器称为差动变压器式电感传感器,通常简称差动变压器。

差动变压器工作在理想情况下(忽略涡流损耗、磁滞损耗和分布电容等影响),它的等效电路如图4.2.2所示。

图U1为一次绕组激励电压;M1、M2分别为一次绕组与两个二次绕组间的互感:L1、R1分别为一次绕组的电感和有效电阻;L21、L22分别为两个二次绕组的电感;R21、R22分别为两个二次绕组的有交电阻。

对于差动变压器,当衔铁处于中间位置时,两个二次绕组互相同,因而由一次侧激励引起的感应电动势相同。

由于两个二次绕组反向串接,所以差动输出电动势为零。

当衔铁移向二次绕组L21一边,这时互感M1大,M2小,因而二次绕组L21内感应电动势大于二次绕组L22内感应电动势,这时差动输出电动势不为零。

在传感器的是量程内,衔动移越大,差动输出电动势就越大。

同样道理,当衔铁向二次绕组L22一边移动差动输出电动势仍不为零,但由于移动方向改变,所以输出电动势反相。

因此通过差动变压器输出电动势的大小和相位可以知道衔铁位移量的大小和方向。

差动变压器连接教案魏永生

差动变压器连接教案魏永生
通过任务的完成培养学生团结协作的工作精神。
重点
难点
连接调试差动变压器张力测量电路
差动变压器传感器电路的工作原理
时间
教学内容
教学方法、教具



30´


组织教学:考勤、记录
复习提问:1、电感传感器原理
2、变压器基本知识
导入新课:布料张力测量系统演示
新授课:任务一
一、资讯:1、差动变压器结构原理
教案
序号
授课班级
11-251
教学形式
6
授课日期
11.23
一体化
课题
任务一差动变压器的连接




知识目标:了解差动变压器的结构组成。
了解布料张力测量系统的构成及基本工作过程。
理解差动变压器工作原理掌握差动变压器的接线方法。
技能目标:用差动变压器及附属单元模块连接张力测量变压器部分。
德育目标:通过电路连接前应断电培养学生安全操作意识。




第二节差动变压器传感器
变压器差动连接:二次绕组反向串联
任务一:差动变压器连接
(一)差动变压器结构原理及特性
1、作用:将位移量互感量M的变化。
2、工作原理:输出电压与被测位移量成正比
3、特性曲线:
(二)差动变压器的连接音频振荡器:LV
课后记
检查
意见
科长(签字):
2、差动变压器连接
3、教师演示
二、计划:差动变压器连接测量计划
三、决策:确定方案
四、实施:1、注意事项
2、差动变压器连接测量
五、总结
六、作业:P55 2,3题

差动变压器应用课件

差动变压器应用课件
和上图有什么区别?
2024/7/22
22
第23页/共28页
七、电感传感器在粗糙度测量中的应 用
粗糙度仪外形 ——手持式粗糙度仪
金刚石测头
2024/7/22
பைடு நூலகம்
23
第24页/共28页
手持式粗糙度仪
•触针: 金刚石圆锥; •针尖圆弧半径:5μm; •可存储500个粗糙度参数值及4组轮廓数据; •可进行粗糙度参数的打印; •可对外圆、内孔、轴肩、圆锥面等各种复 杂表面进行测试;
2—测端(靠模轮) 3—电感测微器 4—铣刀龙门框
架 5—立柱 6—伺服电动机 7—铣刀 8—毛坯
12
2024/7/22
13
第14页/共28页
仿形铣床外形
主轴
仿形机床采用 闭环工作方式 仿形头
2024/7/22
14
第15页/共28页
仿形车床原理
2024/7/22
15
第16页/共28页
五、电感式不圆度计原理
汽缸
直径测微装置
控制键盘
长度测微装置
滑道
2024/7/22
10
第11页/共28页
机械及气动元件
电感测微器
汽缸
气水分离器 (供气三联件)
气压表 (0.4MPa左右)
2024/7/22
第12页/共28页
导气管
储气罐
11
四、电感传感器在仿形机床中的应用
2024/7/22
第13页/共28页
1— 标 准 靠 模 样 板
圆柱滚子
7
第8页/共28页
电感式滚柱直径分选装置(外形)
(参考中原量仪股份有限公司资料)
滑道
轴承滚子外形

差动变压器及应用

差动变压器及应用

差动变压器及其应用一、差动变压器简介(摘自日刊《传感器技术》1986年5月专号)差动变压器是一种将机械位移变换成电信号的电磁感应式位移传感器。

它主要是靠圆筒线圈内的可动铁芯的位移,在圆筒线圈的输入线圈和输出线圈之间建立起相互感应关系,可动铁芯的位移可以通过测定与其成正比的输出线圈的感应电压来获得。

1、差动变压器的特点(1)线性范围的种类很多,容易根据用途进行选择,通常在±2mm~±200mm级之间有10个左右类型的品种。

(2)结构简单,所以耐振性和耐冲击性都很强。

(3)不磨损,不变质,耐久性优良。

(4)输出电压对铁心的位移有精确的比例,即直线性好。

一般这种传感器中全行程偏差小于1%,在高档品可以保证在±0.2%~±0.3%。

(5)因为灵敏度高,可以获得大的输出电压,不要求外围电路高级化也能检测到微小的位移。

(6)因为输出变化平滑,故能进行高分辨率的检测。

(7)零点稳定,以其作为测定的基准点对维持精度有好处。

(8)能够得到从500Hz到100Hz的高的响应速度。

2、差动变压器原理差动变压器的构造原理如图1-1所示,由圆筒形线圈和与其完全分离的铁芯构成。

典型的差动变压器的圆筒线圈有三只,各是总长度的三分之一,中间是一次线圈,两侧是二次线圈。

加入圆筒线圈中的铁芯用来在线圈中链接磁力线而构成磁路。

当在中间的一次线圈加上交流电压时(即激磁),由于与两端线圈的互感就产生了电动势(这一点与普通变压器相同)。

因为二次线圈彼此极性相反地串联,两个二次线圈中的感应电动势相位相反,将其相加的结果,在输出端产生二者的电位差。

相对于线圈长度方向的中心处,两个二次线圈的感应电压大小相等方向相反,因而输出为零。

这个位置被称为差动变压器的机械零点(或简称为零点)。

当铁芯从零点相某一方向改变位置时,位移方向的二次线圈的电压就增大,另一个二次线圈的电压则减小。

产品设计保证产生的电位差与铁芯的位移成正比。

变压器差动保护(讲课).ppt

变压器差动保护(讲课).ppt

差动电流或 动作电流
制动线 斜率
动作区
起动电流
制动区 拐点电流
制动 电流
下次课的任务:
变压器相间短路的后备保护的原理?
解决办法
在变压器差动保护的整定计算中考绕组变压器差动保护 三绕组变压器的差动保护不平衡电流比双
绕组变压器的大。 采取的措施
采用带制动特性的差动继电器构成差动保 护
比率制动式纵差动保护
比率制动式纵差动保护的动作值随着外部短路电流的 增大而自动增大。灵敏可靠,优点显著,应用广泛。
这会使差动继电器可靠动作。 变压器的差动保护范围是构成变压器差动保 护的各电流互感器之间的电气设备,以及连 接这些电气设备的导线。
产生不平衡电流的因素
1. 变压器励磁涌流所产生的不平衡电流; 2. 三相变压器接线产生的不平衡电流; 3. 由计算变比与标准变比不同产生的不平
衡电流; 4. 由电流互感器变比误差产生的不平衡电
导入(电力变压器差动保护)
气体保护不能反应油箱外的引出线和
套管上的任何故障,故不能单独作为变 压器的主保护,须与纵差动或电流速断 保护配合使用。
电力变压器的电流速断保护
应用范围:单台运行小于10000kVA、 并列小于6300kVA的变压器,当过电 流保护动作时限大于0.5s时装设。
装设地点:变压器的电源侧 作用:反应电源侧引出线和绕组的一
������ 外部短路时:更小 ������ 电压突然增加(空载投入变压器或
外部故障切除后电压恢复)时:5~10
IN → 励磁涌流
产生励磁涌流的原因
在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°, 在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但 由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量 的磁通+Φm,这样经过半个周期后铁心中的磁通将达到 2Φm。
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③ 以上分析的结果是在忽略铁损和线圈中的分布电 容等条件下得到的,如果考虑这些影响,将会使传感器性 能变差(灵敏度降低,非线性加大等)。但是,在一般工 程应用中是可以忽略的。
④ 以上结果是在假定工艺上严格对称的前提下得到 的,而实际上很难做到这一点,因此传感器实际输出特性 存在零点残余电压ΔUo。
RL
U

r2b

+ E2b
L2b


① 首先,供电电源Ui要稳定(获取稳定的输出特性); 其次,电源幅值的适当提高可以提高灵敏度K值,但要以 变压器铁芯不饱和以及允许温升为条件。
② 增加W2/W1的比值和减小δ0都能使灵敏度K值提高。 ( W2/W1影响变压器的体积及零点残余电压。一般选择传 感器的δ0为0.5 mm。)
理论特性曲线
o Δ U o
U o E2a E2b
实际特性曲线
x
图3.15 差动变压器的输出特性

U 2 j
N2 N1
N
2 1
2
O
O S
( 2
0
) 2 ( R1

U
j
1
N
2 1
2
O
O S
0 ) 0

j
N2 N1
L0
0
U1
( R1 j
L0 )

U 1
N2 N1
0
j
L0
( R1 j
布电容。
3.2.2 1. 工作原理
T
Ui
R0 Uo
x (a)半波电压输出
T
Ui
x
R0
Uo
(b)半波电流输出
a Tb
Ui
c x d
T
Ui
x
1
4
29
C1
3
11
R0U o
5
8
6
C2
10
7 (c)全波电压输出
Uo
R0
(d )全波电流输出
图3.16 差动整流电路
两个次级线圈反相串联,并且在忽略铁损、导磁体磁阻和线圈分布电容的理想条 件下, 其等效电路。
E2b
Uo
E2 a
理论特性曲线
o
Δ U o
U o E2a E2b
实际特性曲线
x
图3.15 差动变压器的输出特性
当初级绕组加以激励电压U时, 根据变压器的工作原理,在两个次级绕组W2a和W2b 中便会产生感应电势E2a和E2b。 如果工艺上保证变压器结构完全对称,则当活动衔铁处 于初始平衡位置时, 必然会使两互感系数M1=M2。根据电磁感应原理, 将有E2a=E2b。由 于变压器两次级绕组反相串联, 因而Uo=E2a-E2b=0 , 即差动变压器输出电压为零。
Uo
E2b
E2a
理论特性曲线
o Δ Uo
Uo E2a E2b
实际特性曲线
x
图3.15 差动变压器的输出特性
忽略2,,R并11R1设2R1
E2 b 理论特性曲线
No Uo
o
Δ U o
E2 a
Uo
E2 a
E2 b
实际特性曲线
x
图3.15
差动变压器的输出特性
Image
E2 b
Uo
E2 a
理论特性曲线
⑤ 变压器副边开路的条件对由电子线路构成的测量电 路来讲容易满足,但如果直接配接低输入阻抗电路, 须考 虑变压器副边电流对输出特性的影响。
产生零位残余电压的原因如下:
1.差动式电感传感器的电气参数及结构尺寸不可 能完全对称;
2.传感器具有铁损,即磁化曲线的非线性; 3.电源电压中含有高次谐波; 4.线圈具有寄生电容,线圈与外壳、铁心间有分
o
Δ U o
U o E2 a E2b 实际特性曲线
x
E 2 a 图3.15 差动变压器的输出特性
jM 1 I1
E 2 b j
M 2 I1
E2 b 理论特性曲线
U o
Uo
E2 a
E2 b
实际特性曲线
x
差动变压器的输出特性
No
Image
Uo
E2b
E2 a
L0 )

U 1
N2 N1
jQ
0
1
jQ

U 1
N2 N1
0
j 1 1
Q
当 Q 很高时相位差
1
1
Q2
(当 Q 1时 )

U 1
N2 N1
0
90 度 的 正 交 分 量 很 小
当r1a<<ωL1a,r1b<<ωL1b时,如果不考虑铁芯与衔铁中
的磁阻影响,可得变隙式差动变压器输出电压Uo的表达
Uo
E2b
E2a
理论特性曲线
o Δ U o
Uo E2a E2b
实际特性曲线
x
图3.15 差动变压器的输出特性
及变压器次级开路(或负载阻抗足够大)的条件下,等效
电路。 r1a与L1a , r1b与L1b , r2a与L2a , r2b与L2b,分别为W1a ,
W1b , W2a, W2b绕阻的直流电阻与电感。
Ma
r1a
r2a

E 2 a

L1a
L2a
U o
RL
U i
Mb
r2b

E 2b
L1b
L2b

r1b
图3.11 差动变隙式变压器的等效电路
差动变压器资料(1)
当没有位移时,衔铁C处于初始平衡位置,它与两个铁芯的 间隙有δa0=δb0=δ0,则绕组W1a和W2a间的互感Ma与绕组W1b和W2b 的互感Mb相等,致使两个次级绕组的互感电势相等,即e2a=e2b。 由 于 次 级 绕 组 反 相 串 联 , 因 此 , 差 动 变 压 器 输 出 电 压 Uo=e2a. e2b=0。
当被测体有位移时,与被测体相连的衔铁的位置将发生相
应的变化,使δa≠δb,互感Ma≠Mb,两次级绕组的互感电势e2a≠e2b, 输出电压Uo=e2a-e2b≠0. ,即差动变压器有电压输出, 此电压的大 小与极性反映被测体位移的大小和方向。
2. 输出特性
在忽略铁损(即涡流与磁滞损耗忽略不计)、漏感以
式,
.
K Uo W2 Ui
W1 0
分析. :当衔铁处于初始平衡位置时,因δa=δb=δ0, 则Uo=0。但是 如果被测体带动衔铁移动,例如向上移动Δδ(假设向上移动为正)
时,则有δa=δ0-Δδ, δb=δ0+Δδ,代入上式可得
L11
N
2 1
0
S
2a
, L12
N
2 1
0
S
2b
上式表明:变压器输出电压Uo与衔铁位移量Δδ/δ0成正比。 “-”号的意义:当衔铁向上移动时,Δδ/δ0定义为正, 变压器输出电压Uo与输入电压Ui反相(相位差180°);而 当衔铁向下移动时,Δδ/δ0则为-|Δδ/δ0|,表明Uo与Ui同相。 图3.12所示为变隙式差动变压器输出电压Uo与位移Δδ的关 系曲线。 变隙式差动变压器灵敏度K
r1
r2a

I1
L1a
+ E 2a L2a

U o
RL
U

r2b

+ E2b
L2b


E2b
Uo E2a
理论特性曲线
o Δ U o
Uo E2a E2b
实际特性曲线
x
图3.15 差动变压器的输出特性
图3.12 变隙式差动变压器输出特性
分析结论:
r1
r2a

I1
L1a
+ E 2a L2a

U o
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