多极旋转变压器误差计算的分析

安装因素对分装式旋变输出精度的影响分析摘要:分装式旋变作为角位置反馈器件,能够和主机系统进行结构一体化设计,所以常用在现代武器系统中。

使用分装式旋变,旋变定转子需要随主机分别装配,定转子的装配误差均可能引起旋变输出精度变差。

本文根据一种分装式双通道旋变在各种安装状态下的试验情况,对各种安装误差对输出精度的影响进行了分析。

关键词:安装误差精度旋转变压器是一种控制系统常用的微电机,是利用电磁感应原理将机械转角转变成与该转角呈某一函数关系的角位置测量装置。

通常应用的旋变为一对极(两极),其定子和转子绕组中各有两个互相垂直的绕组。

由于其定子和转子的磁通分布符合正弦规律,因此当激磁信号加到定子绕组上时,转子绕组产生感应电动势输出。

双通道旋变是由一个两极(粗机)和一个多极(精机)旋变通过机械组合或磁路组合而成的,工作时通过粗精机分别完成粗角度位置和精角度位置的测量,可以有效提高测量精度。

与电位器等角位置传感器相比,双通道旋变的输出精度更高,可以比较容易地做到20″。

同时,旋转变压器在高低温、振动、冲击和过载等环境条件下具有很好的可靠性和稳定性。

基于上述原因,旋转变压器作为角位置传感器在火箭、导弹、舰船和坦克等军事领域应用广泛。

1 影响分装式旋变输出精度的装配因素在武器系统中使用分装式旋变作为角位置反馈器件,可以把旋变定转子的结构与武器系统本身的结构一体化设计,这样不但可以节省空间,还能更加灵活地进行方案设计。

使用分装式旋变,旋变定转子需要随主机分别装配,定转子的装配误差均可能引起旋变输出精度变差。

本文根据一种分装式双通道旋变的使用情况,对各种安装误差对输出精度的影响进行了分析。

可能引起分装式旋变输出精度变差的装配因素有以下几种:装配后定转子轴向错位;定转子同轴度超差;定转子垂直度超差;转子装配倾斜,联结螺钉压紧后转子变形;定子装配倾斜,联结螺钉压紧后定子变形。

下面是某双通道旋变在上述各状态下的输出精度测试结果,该产品粗机误差指标为±30′,精机误差指标为±30″。

一、概述随着电力系统的不断发展和变革，变压器作为电力系统中重要的设备，其运行质量和稳定性就显得尤为重要。

而在实际运行中，我们经常会遇到一种情况，就是多台变压器并联运行时，变压比的误差问题。

本文将从并联变压器的变压比误差的产生原因、影响、解决方法等方面进行探讨。

二、并联变压器的变压比误差产生原因1. 工艺制造误差当生产制造变压器时，加工的重要零部件及精密部件的加工精度和制造工艺水平会直接影响变压器的变压比。

如果在制造过程中存在精度不足的情况，就会导致变压器的变压比误差。

2. 物料参数误差电磁线圈的匝数、截面积、高低压绕组的漏磁电抗等物料参数的误差，也会导致并联变压器的变压比出现误差。

3. 动能训误差由于制造、运输等环节，变压器的机械损伤、变形、绝缘老化等问三、并联变压器的变压比误差的影响1. 对电网稳定性的影响并联变压器的变压比误差，会引起并联变压器输出电压的不均匀性，从而影响电网的稳定性，对电网产生不利影响。

2. 对设备寿命的影响变压器长期工作在变压比误差的状态下，会使得变压器的励磁电流和损耗增大，从而影响设备的寿命。

3. 对负载运行的影响变压比误差会导致负载电压不平衡现象，降低了设备的利用率，并且也会对负载设备产生不利影响。

四、并联变压器的变压比误差的解决方法1. 增加调节装置针对并联变压器的变压比误差，可以增加调节装置，对变压器进行调节，使得并联变压器的变压比误差尽量减小。

2. 选用配套性能好的变压器在选用变压器时可以考虑选用性能更好的变压器，以降低变压比误差的出现概率。

3. 使用智能调节设备引入智能调节设备，通过智能系统监控并联变压器的运行状态，进一步减小变压比误差。

五、结语通过本文的探讨，我们了解了并联变压器的变压比误差产生原因、影响和解决方法。

在日常的工作和运营中，电力系统的工程技术人员应该密切关注并联变压器的运行状态，及时采取有效措施，来减小变压比误差，以确保电力系统的运行稳定性和安全性。

旋转变压器的角度误差校正系统设计何敏;刚煜;陈浩;吴定祥;唐立军【摘要】针对旋转变压器输出数据存在的角度误差问题,对旋转变压器校正方法进行了研究,设计并实现了旋转变压器角度误差校正系统.该系统充分利用了旋转变压器工作原理,发挥了光电编码器优势,采用了FPGA和ARM的优点,由同一电机带动光电编码器和被测旋转变压器,以FPGA+ ARM组成的控制模块读出光电编码器和被测旋转变压器的角度,并进行比较分析,测量旋转变压器的非线性误差,建立误差分析表,提出了一种根据系数进行补偿的方式,对旋转变压器的误差进行了补偿.研究结果表明,该系统能对旋转变压器的输出数据进行校正,校正前旋转变压器的角度误差最大为21.2弧分,通过该系统校正后,测角误差最大为5.3弧分,系统校正速度较快且效果明显.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2016(033)009【总页数】5页(P1140-1143,1153)【关键词】旋转变压器;校正系统;误差分析【作者】何敏;刚煜;陈浩;吴定祥;唐立军【作者单位】长沙理工大学物理与电子科学学院,湖南长沙410114;近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室,湖南长沙410114;长沙理工大学物理与电子科学学院,湖南长沙410114;近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室,湖南长沙410114;长沙理工大学物理与电子科学学院,湖南长沙410114;近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室,湖南长沙410114;近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室,湖南长沙410114;长沙亿旭机电科技有限公司,湖南长沙410114;长沙理工大学物理与电子科学学院,湖南长沙410114;近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室,湖南长沙410114【正文语种】中文【中图分类】TM383.2旋转变压器是一种高精度的角位移传感器，具有稳定性高、成本低、精度高等优点，在环境耐受能力和抗干扰能力上较光电编码器具有一定的优势[1-3]。

变压器用绕组温度计的误差分析一．概述随着对变压器运行安全要求的不断提高，绕组温度计（以下简称温度计）作为一种运行监护元件已愈来愈广泛地应用在变压器产品上。

虽然一般温度计的使用说明中指出：“温度计内电热元件温度的增加正比于绕组与油箱顶部（油面）温度之差的增加”。

严格来说，这一说法是不确切的．因为对不同结构的变压器绕组，虽然可使电热元件内流过的电流与统组负载电流成正比，但由于电热元件与绕组的冷却条件不可能完全相同，这就使得相同的电流变化却不一定在统组和电热元件内引起相同的温度变化，换句话说，在某些情况下，温度计显示的温度可能是“虚假”的．因而有必要对温度计应用的实际情况作一分析．二．绕组温度计的工作原理统组温度计是利用“热模拟”（thermalimage）原理间接测量统组热点温度的，其主要组成部分如图1所示．温度计的主要组成部分：温包、测量波纹管及连接二者的毛细管，组成反映变压器顶层油温的测量系统；电流互感器、电流匹配器及电热元件，组成反映绕组负载电流变化的热模拟部分以及用于补偿环境温度的补偿波纹管．测量系统中注满一种体积随温度变化的液体，将该系统中的温包置于油箱顶部，以感应变压器顶层油温，顶层油温的变化，引起测量系统中液体的胀缩，导致测量波纹管的位移。

由电流互感器取得的与负载电流成正比的电流Ip经电流匹配器调整后，Ip变化为Is，加到测量波纹管内的电热元件上，该电流在电热元件上所产生的热量，使测量波纹管在原有位移的基础上产生一相应的位移增量，加大后的位移量经机械放大带动指针转动，从而在仪表上显示出对应负载电流的统组温度．若通过电热元件的电流Is所产生的热量，使测量波纹管位移变化所带来的温度增量近似等于被测绕组热点温度对变压器顶层油温（即温包放置处油温）之差，则绕组温度计所显示的温度就反映了绕组的热点温度．图2三．绕组温度计的误差分析在变压器的热计算完成以后，需要确定温度计的基准工作点，即所谓“整定”，它是以一定的绕组负载电流为基准，选取电流互感器电流比及电流匹配器系数，使基准状态下的温度计温度等于绕组的热点温度．设统组在某一基准电流Iw下的平均温升为Twa，相应油平均温升为Toa。

旋转变压器（重点在于输入输出的关系）伺服传感器按被测量分类：位移传感器、速度传感器、加速度传感器、电流传感器。

位移传感器、速度传感器、加速度传感器各有直线和旋转角度的两种方式。

（1）旋转变压器概述⒈⒈旋转变压器的发展旋转变压器用于运动伺服控制系统中，作为角度位置的传感和测量用。

早期的旋转变压器其输出，是随转子转角作某种函数变化的电气信号，通常是正弦、余弦、线性等。

作为角度位置传感元件，常用的有这样几种：光学编码器、磁性编码器和旋转变压器。

由于制作和精度的缘故，磁性编码器没有其他两种普及。

光学编码器的输出信号是脉冲，由于是天然的数字量，数据处理比较方便，因而得到了很好的应用。

早期的旋转变压器，由于信号处理电路比较复杂，价格比较贵的原因，应用受到了限制。

因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性，以及具有足够高的精度，在许多场合有着不可代替的地位，特别是在军事以及航天、航空、航海等方面。

和光学编码器相比，旋转变压器有这样几点明显的优点：①无可比拟的可靠性，非常好的抗恶劣环境条件的能力；②可以运行在更高的转速下。

（在输出12 bit的信号下，允许电动机的转速可达60,000rpm。

而光学编码器，由于光电器件的频响一般在200kHz以下，在12 bit时，速度只能达到3,000rpm）；③方便的绝对值信号数据输出。

⒈⒉旋转变压器的应用这些年来，随着工业自动化水平的提高，随着节能减排的要求越来越高，效率高、节能显著的永磁交流电动机的应用，越来越广泛。

而永磁交流电动机的位置传感器，原来是以光学编码器居多，但这些年来，却迅速地被旋转变压器代替。

可以举几个明显的例子，在家电中，不论是冰箱、空调、还是洗衣机，目前都是向变频变速发展，采用的是正弦波控制的永磁交流电动机。

目前各国都在非常重视的电动汽车中，电动汽车中所用的位置、速度传感器都是旋转变压器。

例如，驱动用电动机和发电机的位置传感、电动助力方向盘电机的位置速度传感、燃气阀角度测量、真空室传送器角度位置测量等等，都是采用旋转变压器。

变压器测温系统误差分析及处理措施摘要：主要介绍了目前上海220kV及以上变电站内主变本体温度测量系统及远方测温系统，同时介绍了主变油面温度计及绕组温度计的设计原理，分析了主变测温系统的误差原因并结合现场实际情况提出了具体处理措施。

关键词：油面温度计；绕组温度计；变压器；远方测温1、前言：在输配电电网中，变电站变压器油温是其安全运行的重要指标之一，变压器测温系统便是专门用于变压器油温的监视，反映绕组的工作情况，并可高温报警、自动投切冷却器及高温跳闸，其温度测量的准确性及温度表开关接点的正确动作率直接影响到变压器的安全稳定运行，因此必须给予足够的重视。

2、主变本体测温系统一般情况下，220kV 及以上变压器本体配有三套油温计，两套油面温度计和一套绕组温度计。

2.1油面温度计原理油面温度计主要由弹性元件、毛细管和感温包三部分通过焊接组成一个密封系统，油面温度计便是利用这密封系统内部所充的感温介质受温度变化而产生的压力变化通过毛细管传至表内的弹性元件，使弹性波纹管端部产生角位移来带动指针指示被测温度值，并驱动微动开关来控制相关辅助接点的一套设备。

2.2绕组温度计原理绕组温度计在线测量方法按照不同原理可分为三种：直接测量法、间接测量法和热模拟测量法。

目前，普遍运用的绕组温度计是基于热模拟测量法的原理进行设计的。

基于热模拟测量法原理设计的绕组温度表是在一个油面温度计的基础上，配备一套电流互感器和一台电流匹配器以及一个电热元件来组成的。

绕组温度表弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流共同决定的，其工作原理是在油面温度计读数的基础上，当变压器带上负荷后，通过CT输出的与负荷成正比的电流，经电流匹配器调整后流经电热元件，使电热元件发热。

其所产生的热量使弹性元件的位移量增大。

3、远方测温系统远方测温系统由温度计本体（指针表和铂电阻）和电子模块（变送器或温显仪）两个部分组合而成。

由图3可见，双支铂电阻可分别向变送器和温显仪同时提供独立的Pt100信号。

变压器负载损耗测量误差的分析【摘要】由于变压器的负载功率因数较低，额定电流较大，所以在变压器的负载损耗测量过程中会产生较大的测量误差。

这里详细分析了产生误差的原因，并指出误差校正的方法。

【关键字】变压器损耗相位差短路功率因数误差【前言】变压器的负载损耗是变压器的重要性能指标，它一方面表示变压器在运行期间的效率，另一方面表明变压器设计制造的性能是否满足用户或标准的要求。

在变压器的设计、制造、运输、安装和运行维护的全过程中，变压器损耗测量是变压器质量管理的重要内容之一。

由于大型变压器的负载功率因数较低，额定电流较大，损耗测量将会产生较大的测量误差。

所以，互感器的相位差、试验线路的导线截面积、短路工具所选的电流密度、仪表的消耗功率和短路电压的大小等都会造成负载损耗测量的误差。

1 变压器的负载损耗测量系统1.1 变压器的负载损耗变压器的负载损耗，一部分是电流通过绕组产生的电阻损耗，另一部分是由于漏磁通引起的各种附加损耗。

附加损耗是绕组导线在交变磁场作用下产生的涡流损耗和漏磁通穿过绕组压板，铁心夹件，油箱等结构件产生的杂散损耗。

变压器的负载损耗偏离预定值往往表示变压器内部可能存在某种不正常，需要进行分析，确定是否有故障，另一方面变压器厂家针对降低损耗而采取的选用优质材料和结构的改进措施也需要通过损耗的测定来验证，若试验不能保证有较高的准确度，很有可能不能正确判断所采取的降低损耗措施的效果。

准备进行温升试验的变压器也要在额定容量下的最大损耗分接测量负载损耗和阻抗电压，给温升试验提供证据。

判定产品负载损耗是否合格的允许偏差为不大于15%，但没有规定负载损耗测量系统的测量误差，尽管如此负载损耗测量系统的测量误差也应控制在某一范围内，并要尽量减小这一误差，因为该误差对判定产品是否合格关系重大。

1.2 变压器负载损耗测量系统变压器负载损耗测量系统目前使用最多的仍是传统的仪表测量系统，仪表测量系统由高压电流互感器，电压互感器，瓦特表，电压表，电流表等组成，其测量误差由上述测量仪器，仪表的测量误差所决定。

变压器保护整定中的差动保护的整定误差分析与校验差动保护是变压器保护中最常用的一种保护方式，它可以有效地检测变压器中的故障，并及时采取措施以防止故障进一步扩大。

然而，在差动保护整定的过程中，由于多种因素的影响，整定误差可能会导致保护的准确性下降。

因此，对差动保护的整定误差进行分析与校验，对于确保变压器的安全运行非常重要。

一、差动保护整定误差的成因差动保护整定误差的主要成因包括变压器参数估计不准确、测量装置误差、通信系统误差以及保护算法的不完善等。

首先，变压器参数的估计不准确是整定误差的一个重要原因。

常见的参数估计误差包括变压器的变比误差、零序电流传递比误差以及内部电阻等。

这些参数的误差会直接影响差动保护的整定准确性。

其次，测量装置的误差也是整定误差的一个重要来源。

电流互感器和电压互感器的误差，以及A/D转换的精度等都会对差动保护的整定误差产生影响。

再次，通信系统的误差也是差动保护整定误差的一个重要来源。

通信设备的延迟或通信信号的失真都可能导致保护的误动或谐波饱和问题。

最后，保护算法的不完善也是整定误差的一个重要原因。

保护算法对于变压器的特性解耦以及抗干扰能力的要求较高，如果保护算法设计不合理，就会导致差动保护整定误差较大。

二、差动保护整定误差的影响差动保护整定误差的存在将直接影响到变压器保护的准确性。

首先，整定误差会导致保护的误动或漏动。

当差动电流超过设定值时，差动保护会误判为内部短路故障，导致误动，这会对变压器的正常运行产生不利影响。

同时，差动保护的整定误差还会导致保护的漏动。

当真实的故障电流未能引起差动保护动作时，就会造成保护的漏判，增加了变压器发生故障的风险。

因此，差动保护整定误差的影响是非常显著的，它可能导致保护系统对变压器实际状态的监测失效，无法发挥保护功能。

三、差动保护整定误差的分析与校验为了降低差动保护整定误差的影响，可以采取一系列的分析与校验方法。

首先，对变压器参数进行精确测量和估计，减小参数误差。