專利名稱：三相異步電機虛擬負載測試分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤礦用電動機測試分析儀器，尤其涉及三相異步電機虛擬負載測試分析儀。
背景技術(shù)：
電動機作為一種驅(qū)動動力機械，成為所有動力機械的基礎(chǔ)，在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的地位，是現(xiàn)代化生產(chǎn)最廣泛的動力設(shè)備。由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，以及操作人員使用不當?shù)纫蛩?，使得井下三相異步電動機的燒毀現(xiàn)象十分嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計，煤炭行業(yè)每年燒損的電動機高達百萬臺，不僅影響工業(yè)生產(chǎn)進度，造成大范圍經(jīng)濟損失，更有可能危及井下生產(chǎn)人員的生命安全。電動機的出廠檢測與維修檢測，在很大程度上能夠杜絕電動機在帶有隱患的情況下投入生產(chǎn)使用。然而目前的電動機檢測自動化程度不高，許多生產(chǎn)及檢修企業(yè)仍然使用多次接線手工記錄等方法，在修理過程中采用火燒等辦法取出繞組導線，導致鐵芯性能下降，輸出功率、機械效率受到影響。目前市場上存在多種電動機參數(shù)測量儀器，但是各種儀器普遍存在功能單一、自動化程度不高等缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種三相異步電機虛擬負載測試分析儀(VIMAT-350/1140)，可以解決煤礦電動機檢測效率低，精度不高的情況。本實用新型所述的三相異步電機虛擬負載測試分析儀，包括有操作臺、堵轉(zhuǎn)臺、被測電動機、控制柜、多電壓等級電源變壓器、供電電纜、數(shù)據(jù)采集與控制模塊、直流電阻測試模塊、絕緣電阻測試模塊、斷路器、小接觸器、電壓互感器、電流互感器和接觸器?？刂乒袷潜緦嵱眯滦退鋈喈惒诫姍C虛擬負載測試分析儀的核心件，控制柜對上連接有供電電纜，控制柜通過電纜連接到多電壓等級電源變壓器，同時也通過電纜連接到堵轉(zhuǎn)臺中的被測電動機，控制柜通過信息纜連接到操作臺?？刂乒駜?nèi)上端一側(cè)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集與控制模塊，數(shù)據(jù)采集與控制模塊的下面設(shè)置有直流電阻測試模塊，在直流電阻測試模塊的另一側(cè)設(shè)置有絕緣電阻測試模塊，在絕緣電阻測試模塊的下面設(shè)置有小接觸器，在直流電阻測試模塊的下面，設(shè)置有斷路器，在斷路器和小接觸器之間，設(shè)置有電壓互感器。斷路器的下面設(shè)置有左側(cè)的接觸器，在小接觸器的下面設(shè)置有右側(cè)的接觸器，在左側(cè)的接觸器和右側(cè)的接觸器之間靠上部，設(shè)置有電流互感器。操作臺通過通信模塊與控制柜連接，控制柜通過電纜與堵轉(zhuǎn)臺上被測電動機連接。操作臺包括有系統(tǒng)總指揮人機交互裝置、通訊模塊、文本輸出裝置和操作臺桌面上的堵轉(zhuǎn)、直流校零、分勵和重啟4個按鈕。人機交互裝置內(nèi)裝載用以處理分析數(shù)據(jù)的LabVIEW程序，操作界面采用LabVIEW程序編寫的虛擬操作面板。核心部分控制柜包括絕緣電阻測試模塊、直流電阻測試模塊、PLC、PM820智能測量模塊、接觸器、斷路器和電壓互感器和電流互感器。通過人機交互裝置下達測試開始命令，控制柜通過接觸器連接斷開，在無實際施加電動機負載的前提下實現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、空載和超壓實驗。所說的控制柜包括絕緣電阻測試模塊、直流電阻測試模塊、PLC、PM820智能測量模塊、接觸器、斷路器、電壓互感器和電流互感器。電壓互感器變比為1500V/500V，電流互感器變比為400A/10A。操作人員通過操作臺上的虛擬操作頁面下達測試開始命令，控制柜通過接觸器的連接斷開，在無實際施加電動機負載的前提下實現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、空載和超壓實驗。通過人機交互裝置控制PLC各I/O 口的通斷，來控制中間繼電器通斷，從而控制各接觸器的閉合，其中5個接觸器控制電源變壓器的多抽頭選擇，以達到控制系統(tǒng)各功能單元進行試驗；并且通過接觸器等各元件的輔助觸點與PLC輸入口的相連實現(xiàn)信號反饋，從而達到系統(tǒng)各部分之間的閉鎖功能。三相異步電機虛擬負載測試分析儀(VIMAT-350/1140)，屬于電機檢查試驗系統(tǒng)領(lǐng)域。本裝置包括多電壓等級電源變壓器、操作臺、控制柜和堵轉(zhuǎn)臺。操作臺上裝配有人機交互裝置、通訊模塊、文本輸出裝置；控制柜屬于本系統(tǒng)核心部分，通過通信模塊與操作臺相連通；堵轉(zhuǎn)臺是配合控制柜實現(xiàn)電機測試中虛擬負載的重要部分。作為系統(tǒng)總指揮的人機交互裝置通過LabVIEW軟件實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的處理與分析，并形成數(shù)據(jù)報表，用以顯示當前所測電動機的性能指標。本實用新型采用“虛擬負載”形式，并輔以“解析圓圖法”，實現(xiàn)了三相異步電動機的自動化檢測，提高了電動機檢查試驗的效率，同時也節(jié)省了測試成本。本實用新型所述的三相異步電機虛擬負載測試分析儀，采用“虛擬負載”形式，實現(xiàn)了電機動測試中所需測試的各個階段。相較于傳統(tǒng)電機測功機而言，省去了一個電動機運轉(zhuǎn)所消耗的電能，節(jié)省了電動機測試的成本，是更加“綠色化”的智能測試分析系統(tǒng)。本實用新型利用LabVIEW程序開發(fā)環(huán)境，編寫了一套界面清晰，布局合理的人性化虛擬操作面板，工作人員只需要在操作界面選擇需要進行的測試項目，其他功能便由各模塊進行。系統(tǒng)裝置的各部分采用模塊化快速搭建策略，各模塊測量精度高、性能穩(wěn)定、操作簡易，社會效益十分顯著，可以為煤礦安全生產(chǎn)提供強有力的保障。

附圖1是本實用新型所述三相異步電機虛擬負載測試分析儀連接關(guān)系的方框式結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實用新型控制柜縱剖面構(gòu)造圖。I一操作臺2—堵轉(zhuǎn)臺3—被測電動機4一控制柜5—多電壓等級電源變壓器6—供電電纜7—數(shù)據(jù)采集與控制模塊8—直流電阻測試模塊9 一絕緣電阻測試模塊10—斷路器11 一小接觸器12—電壓互感器13—電流互感器14 一接觸器。
具體實施方式
現(xiàn)參照附圖1和附圖2，結(jié)合實施例說明如下。本實用新型所述的三相異步電機虛擬負載測試分析儀，包括有操作臺1、堵轉(zhuǎn)臺2、被測電動機3、控制柜4、多電壓等級電源變壓器5、供電電纜6、數(shù)據(jù)采集與控制模塊7、直流電阻測試模塊8、絕緣電阻測試模塊9、斷路器10、小接觸器11、電壓互感器12、電流互感器13和接觸器14。控制柜4是本實用新型所述三相異步電機虛擬負載測試分析儀的核心件，控制柜4對上連接有供電電纜6，控制柜4通過電纜連接到多電壓等級電源變壓器5，同時也通過電纜連接到堵轉(zhuǎn)臺2中的被測電動機3，控制柜4通過信息纜連接到操作臺I?？刂乒?內(nèi)上端一側(cè)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集與控制模塊7，數(shù)據(jù)采集與控制模塊7的下面設(shè)置有直流電阻測試模塊8，在直流電阻測試模塊8的另一側(cè)設(shè)置有絕緣電阻測試模塊9，在絕緣電阻測試模塊9的下面設(shè)置有小接觸器11，在直流電阻測試模塊8的下面，設(shè)置有斷路器10，在斷路器10和小接觸器11之間，設(shè)置有電壓互感器12。斷路器10的下面設(shè)置有左側(cè)的接觸器14，在小接觸器11的下面設(shè)置有右側(cè)的接觸器14，在左側(cè)的接觸器14和右側(cè)的接觸器14之間靠上部，設(shè)置有電流互感器13。操作臺I通過通信模塊與控制柜4連接，控制柜4通過電纜與堵轉(zhuǎn)臺2上被測電動機3連接。操作臺I包括有系統(tǒng)總指揮人機交互裝置、通訊模塊、文本輸出裝置和操作臺桌面上的堵轉(zhuǎn)、直流校零、分勵和重啟4個按鈕。人機交互裝置內(nèi)裝載用以處理分析數(shù)據(jù)的LabVIEW程序，操作界面采用LabVIEW程序編寫的虛擬操作面板。核心部分控制柜包括絕緣電阻測試模塊9、直流電阻測試模塊8、PLC、PM820智能測量模塊、接觸器14、斷路器10、電壓互感器12和電流互感器13。通過人機交互裝置下達測試開始命令，控制柜4通過接觸器14連接斷開，在無實際施加電動機負載的前提下實現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、空載和超壓實驗。所說的控制柜4包括絕緣電阻測試模塊9、直流電阻測試模塊8、PLC、PM820智能測量模塊、接觸器14、斷路器
10、電壓互感器12和電流互感器13。電壓互感器12變比為1500V/500V，電流互感器13變比為400A/10A。操作人員通過操作臺I上的虛擬操作頁面下達測試開始命令，控制柜4通過接觸器14的連接斷開，在無實際施加電動機負載的前提下實現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、空載和超壓實驗。通過人機交互裝置控制PLC各I/O 口的通斷，來控制中間繼電器通斷，從而控制各接觸器的閉合，其中5個接觸器控制電源變壓器的多抽頭選擇，以達到控制系統(tǒng)各功能單元進行試驗；并且通過接觸器等各元件的輔助觸點與PLC輸入口的相連實現(xiàn)信號反饋，從而達到系統(tǒng)各部分之間的閉鎖功能。三相異步電機虛擬負載測試分析儀(VIMAT-350/1140)，屬于電機檢查試驗系統(tǒng)領(lǐng)域。本裝置包括多電壓等級電源變壓器、操作臺、控制柜和堵轉(zhuǎn)臺。操作臺上裝配有人機交互裝置、通訊模塊、文本輸出裝置；控制柜屬于本系統(tǒng)核心部分，通過通信模塊與操作臺相連通；堵轉(zhuǎn)臺是配合控制柜實現(xiàn)電機測試中虛擬負載的重要部分。作為系統(tǒng)總指揮的人機交互裝置通過LabVIEW軟件實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的處理與分析，并形成數(shù)據(jù)報表，用以顯示當前所測電動機的性能指標。本實用新型采用“虛擬負載”形式，并輔以“解析圓圖法”，實現(xiàn)了三相異步電動機的自動化檢測，提高了電動機檢查試驗的效率，同時也節(jié)省了測試成本。本實用新型所述的三相異步電機虛擬負載測試分析儀，采用“虛擬負載”形式，實現(xiàn)了電機動測試中所需測試的各個階段。相較于傳統(tǒng)電機測功機而言，省去了一個電動機運轉(zhuǎn)所消耗的電能，節(jié)省了電動機測試的成本，是更加“綠色化”的智能測試分析系統(tǒng)。本實用新型利用LabVIEW程序開發(fā)環(huán)境，編寫了一套界面清晰，布局合理的人性化虛擬操作面板，工作人員只需要在操作界面選擇需要進行的測試項目，其他功能便由各模塊進行。系統(tǒng)裝置的各部分采用模塊化快速搭建策略，各模塊測量精度高、性能穩(wěn)定、操作簡易，社會效益十分顯著，可以為煤礦安全生產(chǎn)提供強有力的保障。
權(quán)利要求1.三相異步電機虛擬負載測試分析儀，包括有操作臺(I)、堵轉(zhuǎn)臺(2)、被測電動機(3)、控制柜(4)、多電壓等級電源變壓器(5)、供電電纜(6)、數(shù)據(jù)采集與控制模塊(7)、直流電阻測試模塊(8)、絕緣電阻測試模塊(9)、斷路器(10)、小接觸器(11)、電壓互感器(12)、電流互感器(13)和接觸器(14)，其特征在于控制柜(4)對上連接有供電電纜(6)，控制柜(4 )通過電纜連接到多電壓等級電源變壓器(5 )，同時也通過電纜連接到堵轉(zhuǎn)臺(2 )中的被測電動機(3)，控制柜(4)通過信息纜連接到操作臺(I);控制柜(4)內(nèi)上端一側(cè)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集與控制模塊(7)，數(shù)據(jù)采集與控制模塊(7)的下面設(shè)置有直流電阻測試模塊(8)，在直流電阻測試模塊(8)的另一側(cè)設(shè)置有絕緣電阻測試模塊(9)，在絕緣電阻測試模塊(9)的下面設(shè)置有小接觸器(11)，在直流電阻測試模塊(8)的下面，設(shè)置有斷路器(10)，在斷路器(10 )和小接觸器(11)之間，設(shè)置有電壓互感器(12 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相異步電機虛擬負載測試分析儀，其特征在于斷路器(10)的下面設(shè)置有左側(cè)的接觸器(14)，在小接觸器(11)的下面設(shè)置有右側(cè)的接觸器(14)，在左側(cè)的接觸器(14)和右側(cè)的接觸器(14)之間靠上部，設(shè)置有電流互感器(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相異步電機虛擬負載測試分析儀，其特征在于操作臺(I)包括有系統(tǒng)總指揮人機交互裝置、通訊模塊、文本輸出裝置和操作臺桌面上的堵轉(zhuǎn)、直流校零、分勵和重啟4個按鈕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相異步電機虛擬負載測試分析儀，其特征在于電壓互感器(12)變比為1500V/500V,電流互感器(13)變比為400A/10A。
專利摘要三相異步電機虛擬負載測試分析儀，包括有操作臺、堵轉(zhuǎn)臺、被測電動機、控制柜、多電壓等級電源變壓器、供電電纜、數(shù)據(jù)采集與控制模塊、直流電阻測試模塊、絕緣電阻測試模塊、斷路器、小接觸器、電壓互感器、電流互感器和接觸器。控制柜對上連接有供電電纜，控制柜通過電纜連接到多電壓等級電源變壓器，同時也通過電纜連接到堵轉(zhuǎn)臺中的被測電動機，控制柜通過信息纜連接到操作臺。控制柜內(nèi)上端一側(cè)設(shè)置有數(shù)據(jù)采集與控制模塊，數(shù)據(jù)采集與控制模塊的下面設(shè)置有直流電阻測試模塊，直流電阻測試模塊的另一側(cè)設(shè)置有絕緣電阻測試模塊，絕緣電阻測試模塊的下面設(shè)置有小接觸器，直流電阻測試模塊的下面設(shè)置有斷路器。各模塊測量精度高、性能穩(wěn)定、操作簡易。
文檔編號G01R31/34GK203037821SQ20122070108
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者張玉軍 申請人:淄博礦業(yè)集團有限責任公司許廠煤礦