專利名稱：匝間耐壓試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝置，具體是涉及一種應(yīng)用于電機(jī)、變壓器、電磁鐵、電
器線圈、空心線圈等設(shè)備的匝間耐壓試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電機(jī)、變壓器、電磁鐵、電器線圈、空心線圈等設(shè)備在出廠前均要對(duì)線圈進(jìn) 行耐壓試驗(yàn)。除設(shè)備總裝后按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行本試驗(yàn)外，在設(shè)備生產(chǎn)或檢修的各個(gè)工序中均 需試驗(yàn)，試驗(yàn)所處工序和工序試驗(yàn)電壓峰值由生產(chǎn)廠自定。目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于電機(jī)、電 器的匝間耐壓試驗(yàn)裝置普遍采用沖擊波形比較法。此方法在線圈的首尾兩端之間施加高壓 脈沖，模擬電機(jī)、電器在實(shí)際運(yùn)行中承受的雷擊波或操作波。通過觀察比較沖擊電壓波在線 圈繞組中形成的衰減振蕩波形，可以迅速鑒別線圈繞組絕緣狀態(tài)，進(jìn)而迅速判別線圈內(nèi)部 的匝間絕緣損傷、電暈放電、部分短路、接線錯(cuò)誤、短路、斷線等缺陷或故障。這種裝置需要 試驗(yàn)人員手動(dòng)操作，波形的重合與否也是人為判斷，判斷不嚴(yán)格且誤差較大；采用人工來對(duì) 調(diào)壓機(jī)調(diào)壓，電壓控制精度較低，升壓比越大，系統(tǒng)的控制誤差率越高；同時(shí)，高壓脈沖的重 復(fù)頻率和個(gè)數(shù)不可調(diào)，不能充分滿足客戶的需求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述結(jié)構(gòu)之缺點(diǎn)，提供一種匝間脈沖時(shí)間間隔可調(diào)，能
自動(dòng)進(jìn)行調(diào)壓機(jī)升壓，數(shù)據(jù)采集、分析、波形比較判斷的匝間耐壓試驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為由高壓脈沖主回路，測量回路，保護(hù)回路，控制回路，計(jì)
算機(jī)，顯示器，打印機(jī)電連接組成，其特征在于所述的高壓脈沖主回路由整流電路、放電電
路和供電電路連接組成，220V交流電源輸入到供電電路，供電電路的輸出端與測量回路連
接，供電電路的被控制端與控制回路內(nèi)的控制電路接連，經(jīng)調(diào)壓后輸?shù)秸麟娐?；所述的整流電路由電?C1、電阻2R1、2R2，硅堆2D1和2D2連接組成；變壓器二次
高位輸出電壓經(jīng)電容2C1、電阻2R1后接到硅堆2D1的陰極和硅堆2D2的陽極，硅堆2D1的
陽極接地，硅堆2D2的陰極接電阻2R2后接到放電電路； 所述的放電電路由電容2C2和2C3、電阻2R3、2R4、2R5、2R6、硅堆2D3、可控硅模塊 2K1、被試品連接組成；硅堆2D3、電阻2R3和可控硅模塊2K1組成瞬間接通的高壓開關(guān)電 路，電容2C3、電阻2R4、2R5、2R6和被試品14組成振蕩放電回路； 所述的控制回路由可編程控制器和控制電路組成，控制電路與放電電路的可控硅
模塊2K1連接并提供脈沖信號(hào)和主回路瞬間關(guān)斷脈沖，控制回路同時(shí)連接測量回路，通過
可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的測量比例的修改和數(shù)據(jù)采集卡的通訊和采樣的控制。 為了更好地實(shí)現(xiàn)本目的，所述的測量回路由測量儀表和數(shù)據(jù)采集卡連接組成，數(shù)
據(jù)采集卡的兩個(gè)觸頭分別接到放電電路的電阻2R6的兩端。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有測量設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)簡單，操作界面簡潔直觀，自動(dòng)化程 度高。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算波形面積和相位差，并可根據(jù)不同情況設(shè)置不同判斷精度(0. 1% -20% )，避免了人為判斷匝間短路的誤差；脈沖時(shí)間波前時(shí)間可根據(jù)不同被試品自 行設(shè)置?？梢詸z測匝間絕緣擊穿(匝間短路)、相間/對(duì)地絕緣性能下降、電暈放電、繞組開 路、匝數(shù)的差異、繞組接錯(cuò)線、嵌錯(cuò)線、對(duì)地?fù)舸?、相間短路、繞組直流電阻測量、絕緣電阻測量等。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為本實(shí)用新型電路原理圖。 圖3為10kV以下的匝間耐壓試驗(yàn)時(shí)電路原理圖。 圖中l(wèi)高壓脈沖主回路，2測量回路，3保護(hù)回路，4控制回路，5控制電路，6可編程 控制器，7計(jì)算機(jī)，8顯示器，9打印機(jī)，11供電電路，12整流電路，13放電電路，14被試品，15 儀表，16數(shù)據(jù)采集卡。
具體實(shí)施方式
由高壓脈沖主回路l，測量回路2，保護(hù)回路3，控制回路4，計(jì)算機(jī)7，顯示器8，打 印機(jī)9電連接組成匝間耐壓試驗(yàn)裝置，高壓脈沖主回路1包括整流電路12、放電電路13和 供電電路11 。由220V交流電源輸入到供電電路11 ，控制電路5同時(shí)接到供電電路11的被 控制端，測量回路2接供電電路11的電壓輸出端，實(shí)時(shí)測量電壓輸出值。供電電路ll的電 壓調(diào)到一定值后給整流電路12。 整流電路12由電容2C1、電阻2R1和2R2、硅堆2D1和2D2連接組成。變壓器二次 高位輸出電壓經(jīng)電容2C1、電阻2R1后接到硅堆2D1的陰極和硅堆2D2的陽極，硅堆2D1的 陽極接地，硅堆2D2的陰極接電阻2R2后接到放電電路13 。放電電路13由電容2C2和2C3、 電阻2R3、2R4、2R5、2R6，硅堆2D3、可控硅模塊2K1、被試品14連接組成。硅堆2D3、電阻2R3 和可控硅模塊2K1組成瞬間接通的高壓開關(guān)電路，電容2C3、電阻2R4、2R5、2R6和被試品14 組成振蕩放電回路。脈沖電容2C2經(jīng)供電電路11和整流電路12充電后，一端接硅堆2D3 的陽極，另一端接振蕩放電回路2C3和2R5的連接點(diǎn)處。當(dāng)供電電路11輸出電壓達(dá)到一定 值后經(jīng)整流電路12給脈沖電容2C2充電，由控制電路5控制瞬間高壓開關(guān)電路導(dǎo)通接地， 脈沖電容2C2放電，經(jīng)振蕩回路放電，形成振蕩衰減的波形。 控制回路4由可編程控制器6控制整個(gè)控制電路5，同時(shí)控制電路5的狀態(tài)回饋給 可編程控制器6，實(shí)現(xiàn)控制與狀態(tài)的互鎖，提高本裝置的安全性?？刂齐娐?為放電電路13 的可控硅模塊2K1提供脈沖信號(hào)和主回路瞬間關(guān)斷脈沖，從而控制了放電電路13的波形產(chǎn) 生時(shí)間和供電回路11充電的頻率?？刂苹芈?同時(shí)連接測量回路2，通過可編程控制器6 實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表15的測量比例的修改和數(shù)據(jù)采集卡16的通訊和采樣的控制。保護(hù)回路3與控 制回路4連接，通過互鎖的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)高壓脈沖主回路1的保護(hù)?？删幊炭刂破?通 過數(shù)據(jù)傳輸線實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)7的通訊。 測量回路2由儀表15和數(shù)據(jù)采集卡組成。儀表15測量高壓脈沖主回路1的調(diào)壓 機(jī)輸出電壓和變壓器輸出電壓，然后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)7中，由上位機(jī)對(duì)儀表15進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測。 數(shù)據(jù)采集卡16的兩個(gè)觸頭分別接到放電電路13的采樣電阻2R6的兩端。數(shù)據(jù)采集卡16將 采集到的波形傳輸?shù)接?jì)算機(jī)7上，計(jì)算機(jī)7的軟件操作界面通過與可編程控制器6的通訊來對(duì)控制回路4控制，同時(shí)對(duì)測量回路2采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，并以直觀的方式在顯示 器8顯示試驗(yàn)結(jié)果和波形。還將試驗(yàn)數(shù)據(jù)以報(bào)表的形式存儲(chǔ)下來，打印機(jī)9與計(jì)算機(jī)7相 連，用戶可以隨時(shí)調(diào)取歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。 保護(hù)回路3設(shè)有接地檢測、門聯(lián)鎖檢測、腳踏開關(guān)、高壓警示燈、警鈴、控制急停 等。接地指示信號(hào)、門聯(lián)鎖指示信號(hào)和腳踏開關(guān)狀態(tài)信號(hào)被送到可編程控制器6中。 試驗(yàn)過程220V輸入交流電源， 一路給計(jì)算機(jī)7供電；另一路送高壓脈沖主回路1 以及控制回路4。進(jìn)行匝間耐壓試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)整流電路后對(duì)脈沖儲(chǔ)能電容器充電，可控硅受脈 沖觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖控制導(dǎo)通，形成高壓脈沖，輸出到被試品14上，由震蕩電路和被試 品14形成衰減震蕩波。產(chǎn)生的衰減震蕩波經(jīng)衰減器送到計(jì)算機(jī)7上，通過計(jì)算機(jī)7對(duì)震蕩 波形自動(dòng)比較、計(jì)算、判別，從而判斷被試品14的匝間情況。 若進(jìn)行10kV以下(包含10kV)的匝間耐壓試驗(yàn)時(shí)，其他結(jié)構(gòu)相同，高壓脈沖主回 路1包括由硅堆1D1、電阻1R1、電容1C1組成的整流電路12和由可控硅模塊1K1、電阻1R2、 1R3、1R4、1R5、電容1C2和被試品14連接組成的放電電路13。硅堆1D1整流后向電容1C1 充電，電容1C1 一端接地，另一端接電阻1R1和硅堆1D2的陽極，1D2的陰極接可控硅模塊 1K1的輸入端，可控硅模塊1K1的輸出端接電阻1R2，試驗(yàn)時(shí)由可控硅模塊控制的電容1C1 放電產(chǎn)生的高壓脈沖輸出給電阻1R3、1R4、1R5、電容1C2和被試品14，形成衰減震蕩波，由 數(shù)據(jù)采集卡16接電阻1R5的兩端進(jìn)行采樣測量。
權(quán)利要求一種匝間耐壓試驗(yàn)裝置，由高壓脈沖主回路(1)，測量回路(2)，保護(hù)回路(3)，控制回路(4)，計(jì)算機(jī)(7)，顯示器(8)，打印機(jī)(9)電連接組成，其特征在于A、所述的高壓脈沖主回路(1)由整流電路(12)、放電電路(13)和供電電路(11)連接組成，供電電路(11)輸入端接220V交流電源，輸出端與測量回路(2)連接，供電電路(11)的被控制端與控制回路(4)內(nèi)的控制電路(5)接連，經(jīng)調(diào)壓后輸?shù)秸麟娐?12)；B、所述的整流電路(12)由電容2C1、電阻2R1、2R2，硅堆2D1和2D2連接組成；變壓器二次高位輸出電壓經(jīng)電容2C1、電阻2R1后接到硅堆2D1的陰極和硅堆2D2的陽極，硅堆2D1的陽極接地，硅堆2D2的陰極接電阻2R2后接到放電電路(13)；C、所述的放電電路(13)由電容2C2和2C3、電阻2R3、2R4、2R5、2R6、硅堆2D3、可控硅模塊2K1、被試品(14)連接組成；硅堆2D3、電阻2R3和可控硅模塊2K1組成瞬間接通的高壓開關(guān)電路，電容2C3、電阻2R4、2R5、2R6和被試品14組成振蕩放電回路；D、所述的控制回路(4)由可編程控制器(6)和控制電路(5)組成，控制電路(5)與放電電路(13)的可控硅模塊2K1連接并提供脈沖信號(hào)和主回路瞬間關(guān)斷脈沖，控制回路(4)同時(shí)連接測量回路(2)，通過可編程控制器(6)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表(15)的測量比例的修改和數(shù)據(jù)采集卡(16)的通訊和采樣的控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的測量回路(2)由儀表(15)和數(shù) 據(jù)采集卡(16)連接組成，數(shù)據(jù)采集卡(16)的兩個(gè)觸頭分別接放電電路(13)的電阻2R6的 兩端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種匝間耐壓試驗(yàn)裝置，由高壓脈沖主回路，測量回路，保護(hù)回路，控制回路，計(jì)算機(jī)，顯示器，打印機(jī)電連接組成，其要點(diǎn)是高壓脈沖主回路由整流電路、放電電路和供電電路連接組成，220V交流電源輸入到供電電路，供電電路的輸出端與測量回路連接，供電電路的被控制端與控制回路內(nèi)的控制電路接連，經(jīng)調(diào)壓后輸?shù)秸麟娐?；本?shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作界面簡潔直觀，通過可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的測量比例的修改和數(shù)據(jù)采集卡的通訊和采樣的控制。脈沖時(shí)間波前時(shí)間可根據(jù)不同被試品自行設(shè)置。可以檢測匝間絕緣擊穿、繞組開路、匝數(shù)的差異、繞組接錯(cuò)線、嵌錯(cuò)線、對(duì)地?fù)舸?、相間短路、繞組直流電阻測量、絕緣電阻測量等。
文檔編號(hào)G01R27/00GK201449435SQ20092006403
公開日2010年5月5日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者劉明超, 李立中 申請人:株洲中達(dá)特科電子科技有限公司