專利名稱：一種便攜式三相電機(jī)繞組測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種便攜式三相電機(jī)繞組測試儀。
背景技術(shù)：
作為三相電機(jī)的測量項(xiàng)目主要有絕緣電阻測量(兆歐表)，用以檢測電機(jī)的絕緣狀態(tài)；冷態(tài)直流電阻測量(單、雙臂電橋)，以判斷三相繞組的對(duì)稱平衡性；空載試驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)、轉(zhuǎn)速、功率、效率和功率因數(shù)等用于描述電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性主要參數(shù)。而80%以上的電機(jī)燒壞出現(xiàn)在三相繞組不平衡運(yùn)行狀況下。對(duì)于三相電機(jī)三相繞組的平衡性判斷上，一直采用單、雙臂電橋測量冷態(tài)電阻的方法。這種檢測方法具有一定的局限性，如某一個(gè)線圈接反、繞組接線是否正確、匝間微小短路、線圈變形等無法確定。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型其目的就在于提供一種便攜式三相電機(jī)繞組測試儀，采用虛擬儀器技術(shù)，測試方法采用頻響法和電抗法，具有方便、精確、智能化的特點(diǎn)，且靈活性高，儀器功能擴(kuò)展及升級(jí)更易于實(shí)現(xiàn)，且測量結(jié)果自動(dòng)生成報(bào)表，便于打印。實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括電源、數(shù)據(jù)采集單元和計(jì)算機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有信號(hào)發(fā)生器，所述數(shù)據(jù)采集單元輸出連接被測電機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集單元輸入端設(shè)有電壓、電流傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)。由于采用虛擬儀器技術(shù)，測試方法采用頻響法和電抗法，具有方便、精確、智能化的特點(diǎn)，且靈活性高，儀器功能擴(kuò)展及升級(jí)更易于實(shí)現(xiàn)，且測量結(jié)果自動(dòng)生成報(bào)表，便于打印。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。圖I為本裝置結(jié)構(gòu)原理方框示意圖。圖2為本裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本裝置中頻率響應(yīng)分析法檢測回路示意圖。圖4為本裝置中頻響法接線示意圖。圖5為本裝置中電抗法接線示意圖。
具體實(shí)施方式
本裝置包括電源、數(shù)據(jù)采集單元和計(jì)算機(jī)，如圖I所示，所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有信號(hào)發(fā)生器，所述數(shù)據(jù)采集單元輸出連接被測電機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集單元輸入端設(shè)有電壓、電流傳感器。[0017]本裝置是一種智能化的三相電機(jī)繞組測試儀器，能完成三相電機(jī)三相繞組的對(duì)稱平衡性等精確自動(dòng)測量、數(shù)據(jù)存檔、數(shù)據(jù)分析并給出參考結(jié)論。其原理框圖和結(jié)構(gòu)示意如圖
1、2所示。電源單元主要提供帶信號(hào)發(fā)生器的數(shù)據(jù)采集單元工作電壓，當(dāng)采用頻響法測試時(shí)，信號(hào)發(fā)生器在計(jì)算機(jī)(須安裝Labview軟件)的控制下發(fā)出(T2MHz的正弦波掃頻信號(hào)加于電動(dòng)機(jī)繞組上，同時(shí)采集卡對(duì)掃頻信號(hào)及通過電動(dòng)機(jī)繞組后反送的掃頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，送入計(jì)算機(jī)，通過軟件處理，在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示相應(yīng)的波形及相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)采用阻抗法測試時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組的電壓、電流信號(hào)經(jīng)過電壓/電流傳感器送入采集卡，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后送入計(jì)算機(jī)，通過軟件處理在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示相應(yīng)的波形及相關(guān)數(shù)據(jù)。本測試儀主要用于三相電機(jī)定子繞組的平衡性及相關(guān)故障的測量。檢測中綜合了兩種測量方法，測量原理分別敘述如下I.頻響法在較高頻率的電壓作用下，三相電機(jī)的每個(gè)繞組均可視為一個(gè)由線性電阻、電感(互感)、電容等分布參數(shù)構(gòu)成的無源線性雙口網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部特性可通過傳遞函數(shù)H (j )來描述。如果繞組發(fā)生變形或故障(如一個(gè)線圈接反)，則繞組內(nèi)部的電感、電容等參數(shù)必然改變，導(dǎo)致其等效網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)H (j )的零點(diǎn)和極點(diǎn)發(fā)生變化，使網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性發(fā)生變化。通過檢測三相電機(jī)各個(gè)繞組的頻率響應(yīng)特性，并對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行縱向或橫向比較，根據(jù)頻率響應(yīng)特性的差異，就可判斷三相電機(jī)三相繞組可能發(fā)生的繞組故障。頻率響應(yīng)特性采用圖3所示的頻率掃描方式獲得，圖中的L、K、C分別代表繞組單位長度的分布電感、分布電容及對(duì)地電容，Us為正弦波激勵(lì)信號(hào)電源電壓，Rs為信號(hào)源輸出阻抗，R為匹配電阻，U1、U2分別為等效網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)端電壓和響應(yīng)端電壓。連續(xù)改變外施正弦波激勵(lì)源Us的頻率f，測量在不同頻率下的響應(yīng)端電壓U2和激勵(lì)端電壓Ul的信號(hào)幅值之比，即可獲得指定激勵(lì)端和響應(yīng)端情況下繞組的幅頻特性曲線。2.電抗法在工頻電壓作用下，三相電機(jī)每一個(gè)繞組均可視為一個(gè)由線性電阻R、電感L構(gòu)成的電路，而電感L是這相繞組的各個(gè)線圈的總電感，它與各個(gè)線圈的接法、形狀、大小、線徑等密切相關(guān)。因此，如果在繞組中有任何一個(gè)線圈發(fā)生了變化，必定會(huì)引起L產(chǎn)生相應(yīng)的變化。測量時(shí)在繞組施加交流220V或380V測試電壓，測出電流，計(jì)算(軟件完成)出相應(yīng)的電抗及阻抗值。I)數(shù)據(jù)采集卡
贏叉通道數(shù)|2模擬輸入通道—
接口類型_USB2. 0_
每高采樣速率lOOMS/s
蕞高分辨率12位
最高模擬輸入電壓80V_
輸入阻抗TI^/30pF—
耦合—AC/DC
精度_0.2%±1LSB
帶寬(一3dB)Idc 到 IOMHz
權(quán)利要求1. 一種便攜式三相電機(jī)繞組測試儀，包括電源、數(shù)據(jù)采集單元和計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有信號(hào)發(fā)生器，所述數(shù)據(jù)采集單元輸出連接被測電機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集單元輸入端設(shè)有 電壓、電流傳感器。
專利摘要一種便攜式三相電機(jī)繞組測試儀，包括電源、數(shù)據(jù)采集單元和計(jì)算機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有信號(hào)發(fā)生器，所述數(shù)據(jù)采集單元輸出連接被測電機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集單元輸入端設(shè)有電壓、電流傳感器。本裝置采用虛擬儀器技術(shù)，測試方法采用頻響法和電抗法，具有方便、精確、智能化的特點(diǎn)，且靈活性高，儀器功能擴(kuò)展及升級(jí)更易于實(shí)現(xiàn)，且測量結(jié)果自動(dòng)生成報(bào)表，便于打印。
文檔編號(hào)G01R31/06GK202486258SQ20122008227
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者許建平, 許琪, 黃問貴 申請人:許建平, 許琪, 黃問貴