干(gan)(gan)式(shi)变(bian)(bian)压(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)安全运行和(he)使用寿命,很大程度(du)(du)取(qu)决(jue)于变(bian)(bian)压(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)绕组绝(jue)(jue)缘(yuan)的(de)(de)(de)安全可(ke)靠。绕组温(wen)度(du)(du)超过绝(jue)(jue)缘(yuan)耐受温(wen)度(du)(du)使绝(jue)(jue)缘(yuan)被破(po)坏,是导致变(bian)(bian)压(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)不(bu)能正(zheng)常工作的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)因(yin)之一(yi)。因(yin)此(ci)对变(bian)(bian)压(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)运行温(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)监测(ce)及其报警(jing)控制(zhi)是十分重要(yao)的(de)(de)(de)。 变(bian)(bian)压(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)结构从(cong)从(cong)内到外依次为铁(tie)芯(xin)、低(di)压(ya)(ya)(ya)绕组和(he)高压(ya)(ya)(ya)绕组,而发(fa)热源主要(yao)为铁(tie)芯(xin)和(he)低(di)压(ya)(ya)(ya)绕组。干(gan)(gan)式(shi)变(bian)(bian)压(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)温(wen)控仪(yi)则可(ke)以(yi)实时(shi)监测(ce)其温(wen)度(du)(du)以(yi)达(da)到控制(zhi)温(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。正(zheng)是基(ji)于此(ci),公(gong)司开发(fa)了(le)BWD-3K干(gan)(gan)式(shi)变(bian)(bian)压(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)温(wen)控仪(yi)。
温(wen)控(kong)仪采(cai)用PT100高(gao)精度(du)传感器。PT100电阻值的和(he)温(wen)度(du)对应(ying)关系为
Rt=R0(1+AT+BT2+C(T-100)T3),T∈[-200,0]
Rt=R0(1+AT+BT2), T∈(0,850]
其中R0=100欧姆,A=3.90802×10-3℃-1,B=-5.802×10-7℃-2, C=-4.27350×10-12℃-4
显(xian)然,上述计算方式(shi)过(guo)于麻烦,程(cheng)序实(shi)现起来不现实(shi)。所以(yi)需要一(yi)种更加方便快捷的方式(shi)。在实(shi)际设(she)计中采(cai)样温(wen)度(du)(du)范围(wei)为-30℃~+240℃,精度(du)(du)1级。在此范围(wei)内PT100都(dou)具有很好(hao)的线(xian)性度(du)(du),但是并非是完全线(xian)性的。若果(guo)采(cai)用简(jian)单(dan)(dan)的线(xian)性算法T=(R-R0)/0.3851 ℃,(R为实(shi)测电阻,单(dan)(dan)位为欧姆;R0=100欧姆)
由于采样的(de)温(wen)(wen)度范围较大,实际上是很(hen)难到(dao)达设(she)计(ji)精度的(de)。所以在设(she)计(ji)中,还是需要采用(yong)另一种(zhong)更加可靠的(de)算(suan)法:查表(biao)法。通过查PT100热(re)电阻(zu)分(fen)度值(zhi)表(biao)可直接得(de)到(dao)PT100在-30℃到(dao)240℃的(de)每个温(wen)(wen)度点所对应的(de)电阻(zu)值(zhi),实际设(she)计(ji)中共(gong)取了(le)-30℃、-25℃、-20℃、……、230℃、235℃、240℃这55个点。
温度值/℃ | 对(dui)应电阻(zu)值/欧姆 |
-30 | 88.22 |
-25 | 90.19 |
…… | …… |
T1 | R1 |
T2(T2=T1+5) | R2 |
…… | …… |
235 | 188.66 |
240 | 190.47 |
把每(mei)隔5℃分为一个(ge)小(xiao)区(qu)(qu)间,一共54个(ge)小(xiao)区(qu)(qu)间,在每(mei)个(ge)小(xiao)区(qu)(qu)间已经(jing)可以认为温度是线性的了。所(suo)以当采样到电阻值为R时,首先(xian)判(pan)断R在哪(na)个(ge)小(xiao)区(qu)(qu)间中,假设此时R在区(qu)(qu)间[R1,R2]中,则(ze)此时可以得到(T-T1)/(T2-T1)=(R-R1)/(R2-R1)所以(yi)T=5*(R-R1)/(R2-R1)+T1通过(guo)上述方式,得到的温度值能很好(hao)的满足设计的精度。
4-20mA设(she)计精度为±0.08mA。可是(shi)(shi)在(zai)测试中发现,每一(yi)台(tai)装(zhuang)置的输出在(zai)相(xiang)同条件下都有较小(xiao)(xiao)的差异(yi)。甚至有一(yi)些(xie)会(hui)超出误差范围(wei)!经(jing)过测试发现,原来(lai)是(shi)(shi)每一(yi)台(tai)装(zhuang)置虽然(ran)原理是(shi)(shi)相(xiang)同的,可毕竟(jing)这只是(shi)(shi)理论,在(zai)实际(ji)硬(ying)件上不可能(neng)百(bai)分百(bai)相(xiang)同。正是(shi)(shi)由于不可避免的微(wei)小(xiao)(xiao)的差异(yi)导(dao)致(zhi)了电流输出的差异(yi)。所以在(zai)后期(qi)设(she)计了电流输出校准。
电流(liu)输(shu)出是(shi)由电平可调节(jie)的(de)(de)(de)占(zhan)空(kong)比PWM控(kong)制的(de)(de)(de),在(zai)4-20mA范(fan)围内的(de)(de)(de)线(xian)性(xing)度是(shi)很好(hao)的(de)(de)(de),所以采用(yong)(yong)峰(feng)值校准(zhun)。设(she)计中最(zui)大输(shu)出电流(liu)对(dui)应的(de)(de)(de)占(zhan)空(kong)比初始值为PWM0 (每(mei)一台装置(zhi)的(de)(de)(de)PWM0都(dou)是(shi)相同的(de)(de)(de)),然后测量此装置(zhi)在(zai)PWM0下的(de)(de)(de)电流(liu)输(shu)出Imax,Imax理(li)论(lun)上(shang)是(shi)20mA,实际上(shang)往往Imax是(shi)在(zai)20mA上(shang)下甚至超(chao)出误(wu)差范(fan)围。在(zai)这种情况下,则(ze)需要采用(yong)(yong)校准(zhun),由于PWM和(he)电流(liu)输(shu)出的(de)(de)(de)线(xian)性(xing)关系(xi),所以PWM1/ PWM0=20/Imax更新PWM初(chu)始(shi)值(zhi)为PWM1即可。经过(guo)测(ce)试,此(ci)方式可行,经过(guo)校准后的装置都能达到精度要(yao)求(qiu)。
EMC已(yi)经(jing)日益(yi)成(cheng)为衡量产品性能的重(zhong)要因(yin)素。在设(she)计(ji)中已(yi)经(jing)成(cheng)为一(yi)个(ge)不可忽视(shi)的重(zhong)点(dian)、难(nan)点(dian)。地(di)是(shi)影响(xiang)EMC的(de)关键因素,所以(yi)在设计(ji)中都尽量(liang)保证了系统地(di)的(de)完整性,为EMC构建了一个良好(hao)的(de)地(di)平(ping)台。
设计中,在(zai)装置(zhi)(zhi)电(dian)(dian)源(yuan)入口(kou)增(zeng)(zeng)加(jia)磁环(huan),大范围的(de)采用电(dian)(dian)容滤波、旁路(lu)(lu),以及对电(dian)(dian)源(yuan)线的(de)增(zeng)(zeng)宽,减(jian)短(duan)处理(li),对接插(cha)件的(de)接口(kou)利用电(dian)(dian)容旁路(lu)(lu)等处理(li),都增(zeng)(zeng)加(jia)了装置(zhi)(zhi)对电(dian)(dian)快(kuai)速群脉冲和静电(dian)(dian)放电(dian)(dian)的(de)抗干(gan)扰能力。而在(zai)信(xin)号线上的(de)专(zhuan)门增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)两级防(fang)护电(dian)(dian)路(lu)(lu),则(ze)保证了装置(zhi)(zhi)在(zai)雷击(ji)浪(lang)涌的(de)安全。
电磁兼容:
装(zhuang)置能(neng)承受(shou)电(dian)快(kuai)速群(qun)脉冲扰抗(kang)度试验三级
装置(zhi)能承受静电放电扰抗度试验三(san)级
装置能承受浪涌(冲击)扰抗度试验三级
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