[发明专利]立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置及其方法

权利要求书

1.一种立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置，包括三相交流电源(10)、被测单框铁心(20)，所述被测单框铁心(20)的单框铁轭上缠绕有单框励磁绕组(21)；其特征在于，它还包括中间变压器(30)，所述中间变压器(30)包括一个或者一个以上的铁心，每个所述铁心由三个互成60°结构尺寸相同的单框铁心围合组成立体卷铁心结构，每个所述铁心均具有铁心柱和单框铁轭；

每个铁心还包括三组励磁绕组和一组输出绕组，所述三组励磁绕组分别缠绕在对应铁心的铁心柱上，所述输出绕组缠绕在对应铁心的单框铁轭上，所述三组励磁绕组分别为A相励磁绕组、B相励磁绕组和C相励磁绕组，所述一组输出绕组为D输出绕组；所述三相交流电源(10)的三个电源接口分别与A相励磁绕组、B相励磁绕组和C相励磁绕组连接，所述D输出绕组的输出电压作为被测单框铁心(20)的励磁电压加载到被测单框铁心(20)的单框励磁绕组(21)上，被测单框铁心(20)上还连有用于测量被测单框铁心(20)损耗的功率表(40)。

2.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置，其特征在于，所述中间变压器(30)包括两个铁心，两个铁心分别为第一铁心(31)和第二铁心(32)，所述第一铁心(31)的铁心柱上缠绕有a1相励磁绕组(31.1)、b1相励磁绕组(31.2)、c1相励磁绕组(31.3)以及缠绕在单框铁轭上的d1输出绕组(31.4)；同样地，所述第二铁心(32)的铁心柱上缠绕有a2相励磁绕组(32.1)、b2相励磁绕组(32.2)、c2相励磁绕组(32.3)以及缠绕在单框铁轭上的d2输出绕组(32.4)；

所述a1相励磁绕组(31.1)和a2相励磁绕组(32.1)并联连接后与三相交流电源(10)连接，所述b1相励磁绕组(31.2)和b2相励磁绕组(32.2)并联连接后与三相交流电源(10)连接，所述c1相励磁绕组(31.3)和c2相励磁绕组(32.3)并联连接后与三相交流电源(10)连接；

所述d1输出绕组(31.4)和d2输出绕组(32.4)串联连接后与单框励磁绕组(21)连接。

3.根据权利要求2所述的立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的测量装置，其特征在于，所述第一铁心(31)单框铁心的截面面积与第二铁心(32)单框铁心的截面面积的比值为5～10:1。

4.一种采用权利要求1中所述的装置测量立体卷铁心变压器的单框铁心损耗的方法，其特征在于，包括步骤：

(1)、对被测单框铁心(20)加载所需的非正弦励磁电压波形：

根据被测单框铁心(20)所在立体卷铁心变压器的额定磁通密度B₀，用公式(1)计算得到中间变压器(30)的输入电压U₁，然后将三相交流电源(10)的输出电压调整为U₁；

U₁＝4.44fN₁B₀S₁(公式1)

式中，f为电源频率，Hz；N₁为中间变压器中某一个铁心的励磁绕组匝数；S₁为该铁心的心柱截面积，m²；

(2)、调整中间变压器(30)的输出绕组匝数，将中间变压器(30)的输出电压幅值调整到被测单框铁心(20)所需电压幅值：

中间变压器(30)的输出绕组匝数满足：中间变压器(30)中各铁心的输出绕组匝数乘以中间变压器(30)的各铁心中单框铁心的截面积的数值，等于被测单框铁心(20)的单框励磁绕组匝数乘以被测单框铁心(20)的截面积的数值；

(3)、通过功率表(40)测出被测单框铁心(20)的损耗。