[发明专利]用交流电压激励组件的方法和装置以及测试设备

说明书

描述了用于激励缠绕的组件的方法和装置。在一种布置中，提供了一种用交流电压激励组件的方法。该组件包括缠绕在磁芯上的线圈。该方法包括在线圈两端施加在第一时间段期间具有第一波形且在第二时间段期间具有第二波形的电压。第二时间段在第一时间段之后。第二波形包括具有一系列相同波形的振荡函数。第一波形使得：如果线圈具有零电阻，则磁芯中的通量密度随时间的变化在第一波形期间将改变符号至少一次。

本发明涉及激励缠绕的组件，特别是出于当通过施加交流电压来激励时测试该组件的响应的目的。本发明特别涉及快速且准确地测试变压器。

通过向变压器的初级线圈施加电压并测量产生的电流来测试变压器是已知的。当线圈被激励时产生的暂态效应意味着：在首次激励组件之后通过将电流的测量延迟一段时间，可以实现提高的准确度。这种延迟增加了测试所需的时间，在需要测试大量组件的情况下，这会是特别不期望的。

本发明的目的是提供允许以减少或消除暂态效应的方式用交流电压激励组件，从而允许更快速地执行组件的电性质的准确测量的方法和装置。

根据本发明的一方面，提供一种用交流电压激励组件的方法，该组件包括缠绕在磁芯上的线圈，其中，该方法包括：在线圈两端施加在第一时间段期间具有第一波形且在第二时间段期间具有第二波形的电压，第二时间段在第一时间段之后，其中，第二波形包括具有一系列相同波形的振荡函数；并且第一波形使得：如果线圈具有零电阻，则磁芯中的通量密度随时间的变化在第一波形期间将改变符号至少一次。

以这种方式施加第一波形以使通量密度B在第一波形期间改变符号，这导致通量密度的变化，从而比使用现有技术的布置将实现的情况更早地有效利用B-H曲线中的线性区域。在现有技术的布置中，B仅由于线圈中的电阻损耗而改变符号，这使得B随时间的变化逐渐地变为以零为中心(即，以平均值零振荡)。如果具有纯正弦形式的交流电压被施加到不具有任何电阻的线圈，则通量密度将从不改变符号。上面提到的暂态效应在B的变化不以0为中心的时间段期间发生。在该时间期间，B的变化可能进入B-H曲线的非线性区域，或者比在后来的时间或稳态状态(regime)下的情况(例如，当B以零为中心时)更大程度地进入非线性状态。当B进入B-H曲线的非线性区域时，发生不期望的效应，诸如峰值电流失真。

本发明允许B相对于时间的曲线更快速地采用更好地利用B-H曲线上的线性区域的形式，可选地B以零为中心，可选地B在小于或等于施加的交流电压的单个周期的时间段内变为以零为中心。因而，能够以最小的延迟实现适合于组件的准确操作或测试的稳态状态。

现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，在附图中，对应的附图标记指示对应的部分，其中：

图1描绘出磁芯材料的典型B-H曲线；

图2描绘出作为时间的函数的施加到组件的电压的示例变化；

图3描绘出在电压被施加到缠绕在磁芯上的理想线圈的情况下由在图2中施加的电压产生的磁通量密度B的变化；

图4描绘出具有有限电阻的线圈两端的电压和通过该线圈的电流的变化；

图5描绘出施加到组件的正弦电压；

图6描绘出当将图5的电压施加到理想线圈时将在理想线圈中产生的通量密度B；

图7描绘出根据实施例的具有第一波形和第二波形的施加电压；

图8描绘出当将图7的电压施加到理想线圈时将在理想线圈中产生的通量密度B；

图9描绘出根据其他实施例的具有第一波形和第二波形的施加电压；

图10描绘出当将图9的电压施加到理想线圈时将在理想线圈中产生的通量密度B；以及

图11描绘出根据实施例的被配置为测量组件对组件的激励的响应的测试设备。