[发明专利]工频调感谐振装置及其调频判断工频串联谐振状态的方法

说明书

 

技术领域

本发明属于一种工频调感谐振装置及采用该装置通过调频方式来判断工频串联谐振状态的方法。

背景技术

目前串联谐振的试验方法广泛采用，串联谐振中可改变的为三个量，电感、电容和频率，通常对于电缆等试品试验频率20~300Hz认为其等效于50Hz，所以这类试品的试验可以通过改变频率的方法进行，通常叫做变频串联谐振。对交流电压频率没有要求或者允许试验频率为某一频率范围的情况，可以通过在这一频率范围内的调频谐振来准确的找到谐振频率点，从而更好地减少对电源容量的要求。

但是在电力试验中，对有的容性试品进行试验（比如电压互感器的误差试验），只能在工频50Hz下进行，所以只能工频调感的办法谐振。因为在异于工频的频率下试品不具备工频等效性或者测量的数据相对工频差别较大，这类试品的试验必须在工频下进行，所以我们只能通过改变电感、电容或者同时改变两者使其在工频下谐振，这类谐振叫做工频串联谐振。

这种工频调感的谐振装置一般是采取在不带电的情况下进行电抗器电感量的调节和测量，然后再加点升压，但是是否真的处于谐振状态无法知晓，甚至有时因为偏离谐振频率点过远在试验中没有办法将电压升至需要值，往往需要反复调整电感，耗时耗力。如果参数调节不好，在工频下谐振会出现过谐振或者欠谐振，这样就增加了电源的容量，也影响了谐振的波形。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的问题，所采用的是一种通过调频方式来判断工频串联谐振状态的方法，先调频后调节电感使之在工频下谐振，且可以很快速、很准确的找到其真实的谐振频率，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种工频调感谐振装置，其特征是，包括变频控制电源，为励磁变压器一次侧提供电压，励磁变压器二次侧通过一高压可调电抗器连接至外接的需工频电压的被检测试品；所述高压可调电抗器由电感电动调节机构调节气隙；还包含一与变频控制电源连接的电压采集单元，所述变频控制电源根据采集到的电压信号，给出信号驱动所述电感电动调节机构调节所述高压可调电抗器，使整个系统在工频下谐振。

所述变频控制电源中至少包含一片数字信号处理器，进行电压采样、功率部分的IPM驱动信号及波形的产生、保护的反馈信号处理、电感电动调节机构的控制。

所述变频控制电源中还包含另一片数字信号处理器，用于控制人机交换界面、管理时钟和数据显示。

两片数字信号处理器通过同步串行口进行通讯。

基于所述的工频调感谐振装置调频判断工频串联谐振状态的方法，其特征是，包括如下步骤：（1）智能变频控制电源输出低压，使电抗器和GIS的电容CX谐振，记下此时的谐振频率f1；

  （2）比较当前的谐振频率f1与工频50Hz的关系，如果谐振频率高于50Hz，则表明谐振电感量小于需要的电感量，电感调节机构自动调节高压可调电抗器的气隙减小以增大电感量；如果谐振频率低于50Hz，则表明谐振电感量大于需要的电感量，电感调节机构自动调节高压可调电抗器的气隙增大以减小电感量；

（3）调节电感直至谐振频率在50Hz±0.5Hz范围内谐振，然后进行升压。

本方法是一种通过调频方式来判断工频串联谐振状态的方法，电源采用变频电源，当电抗器调节好以后，通过在低压下自动谐振的方式来寻找谐振点，比较谐振频率点与试验频率点50Hz的差异来判断谐振情况，并指出电抗器气隙的调节量和方向，能快速实现工频谐振和判断谐振状态，提高劳动生产效率。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种通过调频方式来判断工频串联谐振状态的方法，基于谐振的原理，具备一切谐振的优点及特点，可以完美实现工频升压，可以测量出被试品的电容量，可以换算工频下被试品所需的电感量，  带电调节电抗器，使其与被试品在工频下谐振，并且可以准确的找到其真实谐振频率，解决了在工频下谐振存在的过谐振或者欠谐振的现象，减小了电源的容量，改善谐振的波形，电源采用变频电源，当电抗器调节好以后，通过在低压下自动谐振的方式来寻找谐振点，比较谐振频率点与试验频率点50Hz的差异来判断谐振情况，并指出电抗器气隙的调节量和方向，此种方法实现了较为精确的谐振，充分保证了谐振在最佳的状态进行，可以通过这种方法判断谐振所需调节电感的方向，然后自动调节，大大减小劳动强度，能快速实现工频谐振和判断谐振状态，提高劳动生产效率，具有良好的应用前景。

附图说明

图1实现本方法的原理图；