專利名稱：便攜式高壓電機(jī)匝間耐壓測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種專門用于高壓電機(jī)線圈匝間絕緣檢測的儀器。
據(jù)了解，現(xiàn)有的高壓電機(jī)匝間測試儀有兩種，一種是采用工頻升壓，該裝置體積大，只適用于試驗(yàn)室內(nèi)使用，不能提到現(xiàn)場去處理故障，且測試范圍窄，電壓調(diào)節(jié)不便，另一種為高壓電機(jī)整機(jī)匝間測試儀，該儀器本身不帶示波器，接線比較繁瑣，判斷比較也困難。
研究本實(shí)用新型的目的，在于提供一種便攜式高壓電機(jī)匝間耐壓測試儀，克服了以上二種測試儀所存在的弊病，該儀器采用了高頻逆變技術(shù)、技術(shù)領(lǐng)先，且峰值電壓調(diào)節(jié)范圍大，顯示直觀，攜帶方便。
該實(shí)用新型是應(yīng)用逆變技術(shù)和電感電容諧振原理完成的，將交流電變化成直流電，又將其直流電變化成高頻交流電，進(jìn)行升壓整流，變成直流電壓對脈沖電容進(jìn)行充電，再將電容電壓對電機(jī)線圈進(jìn)行沖擊放電，便產(chǎn)生諧振，達(dá)到了測試目地。
參照圖7，這是直流高壓電源部分方框圖。交流電被整流成直流電后，(1)并被濾波，整流后的直流電對儲(chǔ)能電容(2)進(jìn)行充電，儲(chǔ)能電容電壓供給逆變電路(3)經(jīng)逆變后的高頻交流電(4)經(jīng)升壓器進(jìn)行升壓，產(chǎn)生的高頻高壓經(jīng)高頻整流后(5)變成直流高壓，對脈沖電容進(jìn)行充電(6)電容上的直流高壓即可對電機(jī)線圈進(jìn)行沖擊檢測試驗(yàn)，在工作時(shí)可隨意調(diào)節(jié)電壓的高低(8)脈沖電容放電時(shí)，通過取樣電路(7)反饋給控制電路(8)逆變停止工作，起保護(hù)作用。逆變電流過大時(shí)通過取樣電路(9)反饋給控制電路(8)使逆變停止工作，當(dāng)高壓直流電壓超過給定電壓時(shí)，穩(wěn)壓電路(10)工作將信號(hào)傳遞到控制電路(8)使控制電路(8)自動(dòng)進(jìn)行平衡調(diào)整。
參照圖8，這是程序控制電路方框圖，交流電經(jīng)降壓后進(jìn)行整流濾波(1)所得到直流電供給控制電路和穩(wěn)壓電路(2)穩(wěn)壓電路是為高壓電壓表設(shè)置的，按高壓起動(dòng)按鈕逆變回路得電(3)同時(shí)聲光報(bào)警電路(4)工作，按放電按鈕，放電回路(5)工作，同時(shí)放電回路(6)工作，安全接地電路(7)工作，接地開關(guān)吸合，放電測試開始，達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，限時(shí)電路(8)啟動(dòng)，隨之高壓電路(3)啟動(dòng)，放電控制電路(5)停止工作，一個(gè)測試循環(huán)結(jié)束。
參照圖9，這是放電檢測部分方框圖，放電控制電路啟動(dòng)后，放電回路(1)的放電球與脈沖電容相接，另一放電球與接地開關(guān)(2)相接，接地開關(guān)(2)動(dòng)作后，將放電回路(1)與檢測輸出回路(4)接通，此時(shí)放電開關(guān)(1)對檢測輸出回路(4)進(jìn)行非接觸旋轉(zhuǎn)放電，取樣電路(3)產(chǎn)生信號(hào)。傳遞到顯示回路(5)顯示回路(5)顯示出振蕩波形，通過觀察確定被試品優(yōu)劣。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、便于攜帶，該測試儀的電源部分采用了先進(jìn)的高頻逆變技術(shù)，應(yīng)用非接觸旋轉(zhuǎn)放電開關(guān)，峰值電壓調(diào)節(jié)的范圍寬，放電能量可達(dá)20J。顯示直觀，測量準(zhǔn)確，是一種較理想的匝間測試儀。


圖1、2直流高壓電源原理圖圖3、4控制電路原理圖圖5測試儀系統(tǒng)圖圖6放電檢測電路原理圖圖7直流高壓電源部分方框圖1、整流電路2、儲(chǔ)能電路3、逆變電路4、高頻升壓電路5、高頻整流電路6、高壓儲(chǔ)能電路7、反饋取樣電路8、控制調(diào)節(jié)電路
9、反饋取樣電路10、穩(wěn)壓電路圖8控制電路方框圖1、整流電路2、穩(wěn)壓電路3、高壓啟動(dòng)電路4、聲光報(bào)警電路5、放電控制電路6、顯示電路7、安全接地電路8、限時(shí)電路圖9放電檢測電路方框圖1、放電電路2、安全接地開關(guān)3、取樣電路4、檢測輸出電路5、顯示電路圖10面板布置圖1、示波器2、數(shù)顯電壓表(KV)
3、高壓報(bào)警信號(hào)燈4、數(shù)顯時(shí)間繼電器5、放電指示信號(hào)燈6、輸出接地指示7、電源開關(guān)8、高壓調(diào)節(jié)9、高壓啟動(dòng)10、電壓、電流波形轉(zhuǎn)換11、放電距離調(diào)節(jié)12、放電開關(guān)圖11背面部置圖13、輸入保險(xiǎn)14、逆變保險(xiǎn)15、控制保險(xiǎn)16、高壓輸出17、電源插孔圖12內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(上層)1、示波器18、接地點(diǎn)圖13內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(下層)
19、旋轉(zhuǎn)開關(guān)電機(jī)20、安全電磁鐵21、放電間隙調(diào)節(jié)22、旋轉(zhuǎn)放電盒23、安全開關(guān)接點(diǎn)24、高壓器件封裝盒25、控制電路板26、逆變電路板參照附圖說明實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)方案，該測試儀有一個(gè)框架式機(jī)殼，所有器件都裝在一個(gè)框架式殼內(nèi)，機(jī)殼表面采用噴塑工藝，面板表面采用絲網(wǎng)印刷工藝。高壓器件經(jīng)絕緣封裝在一個(gè)絕緣盒內(nèi)，放電開關(guān)封裝在用玻璃布板制成的絕緣盒內(nèi)，外部有接地屏蔽，印刷電路控制板經(jīng)屏蔽后分別在機(jī)殼內(nèi)前后兩側(cè)，示波器裝在機(jī)殼內(nèi)上部，控制及顯示器件裝在面板上部。該測試儀主要由直流高壓電源部分，程序控制部分，放電檢測部分，定時(shí)電路，聲光報(bào)警電路，保護(hù)電路組成。參照圖1、圖2，220伏交流電通過開關(guān)FK接入ZL經(jīng)整流后給C1濾波，由C1C2進(jìn)行充電儲(chǔ)能，其電壓可達(dá)到輸入電壓的峰值，其中C2作用是供給T1工作電壓，C3供給T2工作電壓，RD逆變工作時(shí)起保護(hù)作用，接在RD后面的R26起限流作用，設(shè)置脈沖變壓器T的作用是供給T1T2一個(gè)極性相反觸發(fā)信號(hào)，只有在Ic3525的11腳和14腳有輸出的情況下，T才會(huì)有觸發(fā)信號(hào)，T1T2受到觸發(fā)后便工作在逆變狀態(tài)下，其逆變頻率為50KHz逆變后的交流電壓送至升壓變壓器的初級5和6端，此時(shí)在輸出端7、8便有高頻高壓產(chǎn)生，經(jīng)高頻硅堆GL整流，整流后的電壓最大值可達(dá)20KV，此電壓經(jīng)R27限流后，向脈沖電容C9充電，C9電壓作為放電開關(guān)對被試品進(jìn)行放電沖擊檢測的電源，R7C8R8C4是阻容吸收電路起保護(hù)T1T2過電壓作用，設(shè)置C6是防止前級直流電壓進(jìn)入B1。
Ic3525是逆變控制核心，能產(chǎn)生50KHz的控制信號(hào)電壓，15腳和12腳是電源輸入端，2腳是基準(zhǔn)電壓輸入端，它通過R17接在多圈電位器Wu中心抽頭上，轉(zhuǎn)動(dòng)Wu，便可達(dá)到調(diào)整輸入電壓大小作用，輸出端由11腳和14腳電壓也隨之變化。經(jīng)R13接到T的初級上，次級產(chǎn)生信號(hào)電壓去觸發(fā)T1T2，達(dá)到了控制逆變輸出電壓大小的作用，10腳是控制端，如逆變工作電流過大時(shí)，經(jīng)檢流器VH感應(yīng)出信號(hào)經(jīng)D1D2檢波后，通過穩(wěn)壓管ZK1V2送至10腳，Ic3525停止輸出逆變截止。達(dá)到了保護(hù)作用，設(shè)置U2是為了調(diào)整起控范圍，如C9放電時(shí)R14R15R16便產(chǎn)生一個(gè)取樣信號(hào)經(jīng)光電藉合器GB2反饋至10腳，同樣Ic3525停止輸出起到了C9放電時(shí)，逆變自動(dòng)截止的作用，如產(chǎn)生高壓超過給定范圍，由R12產(chǎn)生的比較信號(hào)經(jīng)GB1送至1腳，將輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到了自動(dòng)穩(wěn)壓作用，設(shè)置C13作用防止逆變開始工作時(shí)有較大的電流沖擊，即軟起動(dòng)電路。該直流高壓電源的場效應(yīng)管T1T2一端與電容C2C3連接，另一端與電容C2C3的中點(diǎn)連接，升壓器B1的5和6端與電容C6及C2C3的中點(diǎn)連接，B1的7和8端與高頻硅堆GL連接；另外集成電路塊Ic3525的輸出端11腳與T連接，Ic3525的控制端2腳與R17，電位器Wu連接，Ic3525的控制端18腳與R20，光電藕合器GB1、GB2連接。參照圖3、圖4這是程序控制部分的實(shí)施例交流220V給降壓整流后得到12V電壓，濾波后一路送至程序控制電路，另一路經(jīng)IC7805穩(wěn)壓后用作數(shù)顯高壓表電源。IC1556、IC2556是程序控制部分核心，它們的7腳和14腳是電源輸入端，IC2556的4腳是整個(gè)控制的關(guān)閉端，工作時(shí)先將時(shí)間繼電器預(yù)置到一定時(shí)間，按下K1，IC2556的6腳輸入一個(gè)低電平，使IC2556的5腳輸出高電平，此時(shí)J3吸合，J3－1、J3－2吸合直流高壓電源電路得電，IC25腳電壓經(jīng)R3送至IC14腳，IC15腳和9腳即有高電平輸出，經(jīng)R4接在5腳的D1開始閃光，經(jīng)C5接在9腳的DL開始發(fā)出聲響報(bào)警，以示機(jī)內(nèi)有高壓，按下K2、IC28腳輸入一個(gè)低電平，其9腳輸出一個(gè)高電平，J2吸合，D3亮指示放電開始，D2原來亮指示接地開關(guān)處于接地狀態(tài)，但由于9腳有高電平輸出故D2滅，到達(dá)預(yù)置時(shí)間后，K3閉合、IC24腳輸入一個(gè)低電平，9腳和5腳都輸出低電平，J3J2釋放，D3滅、D2亮，IC14腳同時(shí)得到一個(gè)低電平，隨之D1DL停止工作，整個(gè)工作過程結(jié)束。設(shè)置C9和C10的目地，是實(shí)施限時(shí)電路，若超過給定時(shí)間K3不動(dòng)作，一定時(shí)間內(nèi)C10會(huì)向IC2的12腳、13腳輸入一個(gè)高電平，使9腳輸出低電平，J2釋放，放電停止。如高壓長時(shí)間不關(guān)閉，C9會(huì)向IC2的1腳、2腳輸入一個(gè)高電平，使5腳輸出低電平，J3釋放，高壓停止，實(shí)現(xiàn)了限時(shí)目地。該程序控制部分由IC1556 IC2556組成的控制電路構(gòu)成，IC1556的4腳通過R3與IC2556的5腳連接，IC1556的3腳與D1連接，其9腳與C5連接，IC2556的5腳與D5和J3連接，其9腳與J2D3連接，10腳與C10連接，1腳與C9連接，J2吸合后(圖3圖4)非接觸旋轉(zhuǎn)放電開關(guān)在電機(jī)ND的帶動(dòng)下開始轉(zhuǎn)動(dòng)放電，TK吸合其觸點(diǎn)將測試輸出線與FK接通，接在測試回路中試品便會(huì)受到高壓沖擊，此時(shí)在試品回路中產(chǎn)生了一衰減振蕩，其振蕩頻率為 ，根據(jù)試品電感的不同，頻率一般在幾十至幾百KHz之間C1C2R1R2是阻容分壓器，目地是給示波器提供加在試品上電壓，通過示波器便可觀察到加在試品上的峰值電壓波形，HL是變流器，在于為示波器提供被試品的電流信號(hào)，輸入示波器后會(huì)顯示出振蕩波形，通過電壓或電流波形觀察便可確定試品的優(yōu)劣，NK是波形轉(zhuǎn)換開關(guān)，可根據(jù)不同要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。該放電檢測部分主要由旋轉(zhuǎn)部分，安全開關(guān)，示波器構(gòu)成，電機(jī)ND與放電旋轉(zhuǎn)開關(guān)FK連接，F(xiàn)K的另一端與TK連接，SB的輸入端與NK連接，NK的另一端與MV1連接。
該測試裝置元件的主要技術(shù)參數(shù)如下符號(hào)材料名稱材料規(guī)格FK電源開關(guān)NK－300V／6AZL整流器ZL－500V／5AC1電容 CD11－600V／350μF·T1T2場效應(yīng)管 N－FET800V／8AB1升壓變壓器高頻0.4KV／24KVGL高頻硅堆GL20KV／50mAC9脈沖電容20KV／0.1μFIC1IC2集成電路塊 LM556IC3集成電路 SGS3525ACl3電容 CD50／20μFK1K2K3按鈕 NK250V／1AJD數(shù)顯繼電器DH57
符號(hào)材料名稱材料規(guī)格SB示波器V212ND放電開關(guān)4N／S1－100mmWU電位器2KΩ／1WJ2J3繼電器 ZJ－12VGB1GB2光電藕合器 GD－50V／100MAR14R15R16電阻 1W－0.5ΩD1D2D3發(fā)光二極管 BT21F1F2F3熔斷器 RD－2ARD熔斷器RD－10ATK 電磁鐵 CT10－60改制
權(quán)利要求1.便攜式高壓電機(jī)匝間耐壓測試裝置，由直流高壓電源部分，程序控制部分，放電檢測部分，定時(shí)電路，聲光報(bào)警電路，保護(hù)電路構(gòu)成其特征在于a直流高壓電源由Ic3525，T1T2B1構(gòu)成的逆變電路組成，C2C3與T1T2一端連接T1T2另一端與C2C5連接，B1的5和6端與C6及C2C3的中點(diǎn)連接，B1的7和8端與GL連接，另外Ic3525的輸出端11腳與T連接，Ic3525的控制端Z腳與R17、W連接，Ic3525的控制端18腳與R20，DB1GB2連接；b程序控制部分由IC1556，IC2556組成的控制電路構(gòu)成，IC1556的4腳通過R3與IC2556的5腳連接，IC1556的3腳與D1連接，其9腳與C5連接，IC2556的5腳與D5和J3連接，其9腳與J2D3連接，其10腳與C10連接；c放電檢測部分由旋轉(zhuǎn)部分，安全開關(guān)，示波器構(gòu)成，電機(jī)ND與放電旋轉(zhuǎn)開關(guān)FK連接，F(xiàn)K的另一端與TK連接，SB的輸入端與NK連接，NK的另一端與HV1連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種專門用于高壓電機(jī)線圈匝間絕緣檢測的儀器。主要由直流高壓電源部分，程序控制部分，放電檢測部分，聲光報(bào)警電路，保護(hù)電路構(gòu)成，是應(yīng)用逆變技術(shù)和電感電容諧振原理完成的。該測試儀體積小，重量輕，便于攜帶，峰值電壓調(diào)節(jié)的范圍寬，顯示直觀，測量準(zhǔn)確，是一種較理想的匝間測試儀。
文檔編號(hào)G01R31/14GK2099983SQ9122374
公開日1992年3月25日 申請日期1991年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月21日
發(fā)明者李樹奎, 段雅文 申請人:雙鴨山礦務(wù)局機(jī)電總廠