专利名称：匝间耐压试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种试验装置，具体是涉及一种应用于电机、变压器、电磁铁、电
器线圈、空心线圈等设备的匝间耐压试验装置。
背景技术：
现有的电机、变压器、电磁铁、电器线圈、空心线圈等设备在出厂前均要对线圈进 行耐压试验。除设备总装后按标准规定进行本试验外，在设备生产或检修的各个工序中均 需试验，试验所处工序和工序试验电压峰值由生产厂自定。目前国内外广泛应用于电机、电 器的匝间耐压试验装置普遍采用冲击波形比较法。此方法在线圈的首尾两端之间施加高压 脉冲，模拟电机、电器在实际运行中承受的雷击波或操作波。通过观察比较冲击电压波在线 圈绕组中形成的衰减振荡波形，可以迅速鉴别线圈绕组绝缘状态，进而迅速判别线圈内部 的匝间绝缘损伤、电晕放电、部分短路、接线错误、短路、断线等缺陷或故障。这种装置需要 试验人员手动操作，波形的重合与否也是人为判断，判断不严格且误差较大；采用人工来对 调压机调压，电压控制精度较低，升压比越大，系统的控制误差率越高；同时，高压脉冲的重 复频率和个数不可调，不能充分满足客户的需求。
发明内容本实用新型的目的是克服上述结构之缺点，提供一种匝间脉冲时间间隔可调，能
自动进行调压机升压，数据采集、分析、波形比较判断的匝间耐压试验装置。
本实用新型的技术方案为由高压脉冲主回路，测量回路，保护回路，控制回路，计
算机，显示器，打印机电连接组成，其特征在于所述的高压脉冲主回路由整流电路、放电电
路和供电电路连接组成，220V交流电源输入到供电电路，供电电路的输出端与测量回路连
接，供电电路的被控制端与控制回路内的控制电路接连，经调压后输到整流电路；所述的整流电路由电容2C1、电阻2R1、2R2，硅堆2D1和2D2连接组成；变压器二次
高位输出电压经电容2C1、电阻2R1后接到硅堆2D1的阴极和硅堆2D2的阳极，硅堆2D1的
阳极接地，硅堆2D2的阴极接电阻2R2后接到放电电路； 所述的放电电路由电容2C2和2C3、电阻2R3、2R4、2R5、2R6、硅堆2D3、可控硅�？� 2K1、被试品连接组成；硅堆2D3、电阻2R3和可控硅模块2K1组成瞬间接通的高压开关电 路，电容2C3、电阻2R4、2R5、2R6和被试品14组成振荡放电回路； 所述的控制回路由可编程控制器和控制电路组成，控制电路与放电电路的可控硅
�？�2K1连接并提供脉冲信号和主回路瞬间关断脉冲，控制回路同时连接测量回路，通过
可编程控制器实现对仪表的测量比例的修改和数据采集卡的通讯和采样的控制。 为了更好地实现本目的，所述的测量回路由测量仪表和数据采集卡连接组成，数
据采集卡的两个触头分别接到放电电路的电阻2R6的两端。 本实用新型与现有测量设备相比，结构简单，操作界面简洁直观，自动化程 度高。由计算机自动计算波形面积和相位差，并可根据不同情况设置不同判断精度(0. 1% -20% )，避免了人为判断匝间短路的误差；脉冲时间波前时间可根据不同被试品自 行设置。可以检测匝间绝缘击穿(匝间短路)、相间/对地绝缘性能下降、电晕放电、绕组开 路、匝数的差异、绕组接错线、嵌错线、对地击穿、相间短路、绕组直流电阻测量、绝缘电阻测量等。
图1为本实用新型结构框图。 图2为本实用新型电路原理图。 图3为10kV以下的匝间耐压试验时电路原理图。 图中l高压脉冲主回路，2测量回路，3保护回路，4控制回路，5控制电路，6可编程 控制器，7计算机，8显示器，9打印机，11供电电路，12整流电路，13放电电路，14被试品，15 仪表，16数据采集卡。
具体实施方式
由高压脉冲主回路l，测量回路2，保护回路3，控制回路4，计算机7，显示器8，打 印机9电连接组成匝间耐压试验装置，高压脉冲主回路1包括整流电路12、放电电路13和 供电电路11 。由220V交流电源输入到供电电路11 ，控制电路5同时接到供电电路11的被 控制端，测量回路2接供电电路11的电压输出端，实时测量电压输出值。供电电路ll的电 压调到一定值后给整流电路12。 整流电路12由电容2C1、电阻2R1和2R2、硅堆2D1和2D2连接组成。变压器二次 高位输出电压经电容2C1、电阻2R1后接到硅堆2D1的阴极和硅堆2D2的阳极，硅堆2D1的 阳极接地，硅堆2D2的阴极接电阻2R2后接到放电电路13 。放电电路13由电容2C2和2C3、 电阻2R3、2R4、2R5、2R6，硅堆2D3、可控硅�？�2K1、被试品14连接组成。硅堆2D3、电阻2R3 和可控硅�？�2K1组成瞬间接通的高压开关电路，电容2C3、电阻2R4、2R5、2R6和被试品14 组成振荡放电回路。脉冲电容2C2经供电电路11和整流电路12充电后，一端接硅堆2D3 的阳极，另一端接振荡放电回路2C3和2R5的连接点处。当供电电路11输出电压达到一定 值后经整流电路12给脉冲电容2C2充电，由控制电路5控制瞬间高压开关电路导通接地， 脉冲电容2C2放电，经振荡回路放电，形成振荡衰减的波形。 控制回路4由可编程控制器6控制整个控制电路5，同时控制电路5的状态回馈给 可编程控制器6，实现控制与状态的互锁，提高本装置的安全性。控制电路5为放电电路13 的可控硅�？�2K1提供脉冲信号和主回路瞬间关断脉冲，从而控制了放电电路13的波形产 生时间和供电回路11充电的频率。控制回路4同时连接测量回路2，通过可编程控制器6 实现对仪表15的测量比例的修改和数据采集卡16的通讯和采样的控制。保护回路3与控 制回路4连接，通过互锁的方式实现对整个高压脉冲主回路1的保护。可编程控制器6通 过数据传输线实现与计算机7的通讯。 测量回路2由仪表15和数据采集卡组成。仪表15测量高压脉冲主回路1的调压 机输出电压和变压器输出电压，然后传输到计算机7中，由上位机对仪表15进行数据监测。 数据采集卡16的两个触头分别接到放电电路13的采样电阻2R6的两端。数据采集卡16将 采集到的波形传输到计算机7上，计算机7的软件操作界面通过与可编程控制器6的通讯来对控制回路4控制，同时对测量回路2采集的数据进行分析计算，并以直观的方式在显示 器8显示试验结果和波形。还将试验数据以报表的形式存储下来，打印机9与计算机7相 连，用户可以随时调取历史数据进行打印。 保护回路3设有接地检测、门联锁检测、脚踏开关、高压警示灯、警铃、控制急停 等。接地指示信号、门联锁指示信号和脚踏开关状态信号被送到可编程控制器6中。 试验过程220V输入交流电源， 一路给计算机7供电；另一路送高压脉冲主回路1 以及控制回路4。进行匝间耐压试验时，经整流电路后对脉冲储能电容器充电，可控硅受脉 冲触发电路的触发脉冲控制导通，形成高压脉冲，输出到被试品14上，由震荡电路和被试 品14形成衰减震荡波。产生的衰减震荡波经衰减器送到计算机7上，通过计算机7对震荡 波形自动比较、计算、判别，从而判断被试品14的匝间情况。 若进行10kV以下(包含10kV)的匝间耐压试验时，其他结构相同，高压脉冲主回 路1包括由硅堆1D1、电阻1R1、电容1C1组成的整流电路12和由可控硅模块1K1、电阻1R2、 1R3、1R4、1R5、电容1C2和被试品14连接组成的放电电路13。硅堆1D1整流后向电容1C1 充电，电容1C1 一端接地，另一端接电阻1R1和硅堆1D2的阳极，1D2的阴极接可控硅�？� 1K1的输入端，可控硅�？�1K1的输出端接电阻1R2，试验时由可控硅�？榭刂频牡缛�1C1 放电产生的高压脉冲输出给电阻1R3、1R4、1R5、电容1C2和被试品14，形成衰减震荡波，由 数据采集卡16接电阻1R5的两端进行采样测量。
权利要求一种匝间耐压试验装置，由高压脉冲主回路(1)，测量回路(2)，保护回路(3)，控制回路(4)，计算机(7)，显示器(8)，打印机(9)电连接组成，其特征在于A、所述的高压脉冲主回路(1)由整流电路(12)、放电电路(13)和供电电路(11)连接组成，供电电路(11)输入端接220V交流电源，输出端与测量回路(2)连接，供电电路(11)的被控制端与控制回路(4)内的控制电路(5)接连，经调压后输到整流电路(12)；B、所述的整流电路(12)由电容2C1、电阻2R1、2R2，硅堆2D1和2D2连接组成；变压器二次高位输出电压经电容2C1、电阻2R1后接到硅堆2D1的阴极和硅堆2D2的阳极，硅堆2D1的阳极接地，硅堆2D2的阴极接电阻2R2后接到放电电路(13)；C、所述的放电电路(13)由电容2C2和2C3、电阻2R3、2R4、2R5、2R6、硅堆2D3、可控硅�？�2K1、被试品(14)连接组成；硅堆2D3、电阻2R3和可控硅�？�2K1组成瞬间接通的高压开关电路，电容2C3、电阻2R4、2R5、2R6和被试品14组成振荡放电回路；D、所述的控制回路(4)由可编程控制器(6)和控制电路(5)组成，控制电路(5)与放电电路(13)的可控硅�？�2K1连接并提供脉冲信号和主回路瞬间关断脉冲，控制回路(4)同时连接测量回路(2)，通过可编程控制器(6)实现对仪表(15)的测量比例的修改和数据采集卡(16)的通讯和采样的控制。
2. 根据权利要求1所述试验装置，其特征在于所述的测量回路(2)由仪表(15)和数 据采集卡(16)连接组成，数据采集卡(16)的两个触头分别接放电电路(13)的电阻2R6的 两端。
专利摘要本实用新型涉及一种匝间耐压试验装置，由高压脉冲主回路，测量回路，保护回路，控制回路，计算机，显示器，打印机电连接组成，其要点是高压脉冲主回路由整流电路、放电电路和供电电路连接组成，220V交流电源输入到供电电路，供电电路的输出端与测量回路连接，供电电路的被控制端与控制回路内的控制电路接连，经调压后输到整流电路；本实用新型结构简单，操作界面简洁直观，通过可编程控制器实现对仪表的测量比例的修改和数据采集卡的通讯和采样的控制。脉冲时间波前时间可根据不同被试品自行设置。可以检测匝间绝缘击穿、绕组开路、匝数的差异、绕组接错线、嵌错线、对地击穿、相间短路、绕组直流电阻测量、绝缘电阻测量等。
文档编号G01R27/00GK201449435SQ20092006403
公开日2010年5月5日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者刘明超, 李立中 申请人:株洲中达特科电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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