[发明专利]一种可调式阻抗变压器的电压计算方法

权利要求书

1.一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，包括如下步骤；

S1：建立等效模型；绕组线圈缠绕于铁芯外壁，其实质相当于电阻，使用简单电路进行建模，将线圈电路的匝数等效为可变电阻，从而带入计算；

S2：模型赋值；将变压器输入端和输出端分别作为送电电路和用电电路；其中送电电路中电压为恒定值，数值为U₁，电流为I₁，用电电路中电压为U₂，电流为I₂，铁芯绕着分别为一次绕组和二次绕组，对于可调式阻抗变压器，设置两组绕组线圈的匝数一致；

S3：匝数等效替换；针对变压器工作时，人员接触时测量存在一定危险；此计算方法针对匝数采集进行优化；

S4：空载损耗计算：在计算此种变压器电压之前，使得此种变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压，所消耗的有功功率称空载损耗；

S5：负载损耗计算：使得变压器二次绕组短路，一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗；

S6：匝电势计算：利用公式U＝4.44*F*B*At，其中B为铁芯的磁密，At为铁芯有效截面积，两种数值均可由变压器铭牌得知；

S7：计算输出电压；由匝电势乘以对应的匝数得出。

2.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S2中的电路模型将类比简单电路，同时将两组简单电路进行拟合，并建立最终模型。

3.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S3中的匝数等效替换方法为：

S31：一次绕组与二次绕组均有一接入点处在同一高度位置，且位于绕组最低端，此位置称为L₁；

S32：一次绕组与二次绕组均有一接入点处在可变位置，即此触点处可调状态，一次绕组触点位置称为L₂，二次绕组触点位置称为L₃；

S33：针对L₂，其相对L₁的距离由激光测距器记录并传输至计算终端；由公式可知L₂-L₁＝X₁，L₃-L₁＝X₂；

S34：绕组线圈的铜线直径为一致的，根据X₁和X₂的数值，除以单圈线圈的直径，即可得到匝数的准确数值。

4.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S4中的空载损耗，其算法为：

空载损耗＝空载损耗工艺系数*单位损耗*铁芯重量。

5.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S5中的负载损耗，其算法为：

负载损耗＝最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗；

附加损耗＝绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损耗。

6.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S6中的频率F根据国标有两种数值，则对应公式为：

F为50赫兹时，u＝B*At/450*10^5。

7.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S6中的频率F根据国标有两种数值，则对应公式为：

F为60赫兹时，u＝B*At/375*10^5。

8.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S7中的计算方法为：设定单圈线圈的直径为φ，输出电路匝数为：n₂＝X₂/φ；U₂＝n₂*u；即排出所有可能损耗的情况下，双绕组线圈的单圈线圈分配到的电压数值之和，便是输出电路的电压。

9.根据权利要求1所述的一种可调式阻抗变压器的电压计算方法，其特征在于，所述S1中的等效电路使用方法：

S11：接通开关K，由R两端采集电压V数据，并在此电路中采集电流A的数据；

S12：打开开关K，关闭电路，完成一次模拟。