[發明專利]一種模擬雙線圈幅向感應電動力沖擊累積變形的實驗裝置

有效

• 申請號: 202011046264.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112213601B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 曾靜嵐;周瑋;王康;施廣宇;蘭生;原永濱;林野;陳杰;許明龍;王勇;管健;袁秋潔
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司電力科學研究院;福州大學;北京國網普瑞特高壓輸電技術有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/14;G01B11/16
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明涉及一種模擬雙線圈幅向感應電動力沖擊累積變形的實驗裝置，包括充電電路、電容器組、觸發開關、雙線圈模型、電流檢測裝置和攝像裝置，雙線圈模型包括同心固定設置的內、外線圈，充電電路并聯電容器組，然后串聯觸發開關和外線圈，以通過電容器組的充放電對外線圈放電，內線圈短路連接；電流檢測裝置包括示波器以及與其連接的第一電流探頭和第二電流探頭，第一電流探頭、第二電流探頭分別連接內線圈、外線圈或其連接線路，以檢測內、外線圈的電流數值；攝像裝置包括高速攝像機和計算機，高速攝像機的拍攝方向正對于雙線圈模型，以拍攝內線圈的微小形變和變形過程。該裝置有利于模擬并觀測線圈在感應電動力沖擊下的變形情況。

技術領域

本發明屬于變壓器領域，具體涉及一種模擬雙線圈幅向感應電動力沖擊累積變形的實驗裝置。

背景技術

變壓器在發生短路故障時會受到電流沖擊，感應電動力容易使繞組發生變形或破壞。電動力的產生是繞組中的短路沖擊電流與漏磁相互作用的結果，在運行中，由于輻向和軸向電動力同時作用，可能使整個繞組發生扭轉。但是，現有技術中對于感應電動力沖擊變形的研究較少，因此，有必要提供一種裝置來模擬這種現象，以對變壓器繞組感應電動力沖擊的多次累積效應進行研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種模擬雙線圈幅向感應電動力沖擊累積變形的實驗裝置，該裝置有利于模擬并觀測線圈在感應電動力沖擊下的變形情況。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種模擬雙線圈幅向感應電動力沖擊累積變形的實驗裝置，包括充電電路、電容器組、觸發開關、雙線圈模型、電流檢測裝置和攝像裝置，所述雙線圈模型包括同心固定設置的內、外線圈，所述充電電路并聯電容器組，然后串聯觸發開關和外線圈，以通過電容器組的充放電對外線圈放電，所述內線圈短路連接；所述電流檢測裝置包括示波器以及與其連接的第一電流探頭和第二電流探頭，所述第一電流探頭、第二電流探頭分別連接內線圈、外線圈或其連接線路，以檢測內、外線圈的電流數值；所述攝像裝置包括高速攝像機和計算機，所述高速攝像機的拍攝方向正對于雙線圈模型，以拍攝內線圈的微小形變和變形過程。

進一步地，所述充電電路包括交流電源和充電整流器，所述交流電源通過充電整流器與電容器組并聯，以為電容器組充電。

進一步地，所述電容器組由若干電容器并聯組成。

進一步地，所述內、外線圈分別采用不同尺寸的扁銅線繞制而成。

進一步地，所述雙線圈模型還包括沿周向均布于其上的多個固定架，所述固定架由從內向外插置于內、外線圈各層之間的多個撐條和沿輻向墊設于相鄰撐條之間的若干墊塊組成，從而卡住并撐起內、外線圈。

進一步地，所述內、外線圈之間沿輻向設有測量標尺，所述內線圈頂部設有標記，以在通過高速攝像機拍攝線圈變形照片時，根據標記相對測量標尺的位移情況，確定內線圈的變形量。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：提供了一種模擬雙線圈幅向感應電動力沖擊累積變形的實驗裝置，該裝置能夠模擬短路狀態下，外線圈對內線圈感應電動力使內線圈變形，從而模擬雙繞組變壓器的繞組變形情況，再通過電流檢測裝置和攝像裝置進行電流測量和變形過程拍攝，觀測線圈在感應電動力沖擊下的變形情況，為多次累積效應的研究提供技術支撐。

附圖說明

圖1是本發明實施例的裝置結構示意圖。

圖2是本發明實施例中雙線圈模型的結構示意圖。

圖3是本發明實施例中雙線圈模型的俯視示意圖。

圖4是本發明實施例中仿真模型的電路原理圖。

圖5是本發明實施例中外線圈供電，內線圈短路的仿真電路圖。

圖6是本發明實施例中電容初始電壓為1kV，不同電容值供電時外線圈的短路電流對比圖。