CN202486258U - 一种便携式三相电机绕组测试仪 - Google Patents
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Abstract
一种便携式三相电机绕组测试仪，包括电源、数据采集单元和计算机，所述数据采集单元设有信号发生器，所述数据采集单元输出连接被测电机，所述数据采集单元输入端设有电压、电流传感器。本装置采用虚拟仪器技术，测试方法采用频响法和电抗法，具有方便、精确、智能化的特点，且灵活性高，仪器功能扩展及升级更易于实现，且测量结果自动生成报表，便于打印。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种便携式三相电机绕组测试仪。
背景技术
作为三相电机的测量项目主要有：绝缘电阻测量（兆欧表），用以检测电机的绝缘状态；冷态直流电阻测量（单、双臂电桥），以判断三相绕组的对称平衡性；空载试验、堵转试验、转速、功率、效率和功率因数等用于描述电动机的机械特性主要参数。
而80％以上的电机烧坏出现在三相绕组不平衡运行状况下。
对于三相电机三相绕组的平衡性判断上，一直采用单、双臂电桥测量冷态电阻的方法。这种检测方法具有一定的局限性，如某一个线圈接反、绕组接线是否正确、匝间微小短路、线圈变形等无法确定。
实用新型内容
本实用新型其目的就在于提供一种便携式三相电机绕组测试仪，采用虚拟仪器技术，测试方法采用频响法和电抗法，具有方便、精确、智能化的特点，且灵活性高，仪器功能扩展及升级更易于实现，且测量结果自动生成报表，便于打印。
实现上述目的而采取的技术方案，包括电源、数据采集单元和计
算机，所述数据采集单元设有信号发生器，所述数据采集单元输出连接被测电机，所述数据采集单元输入端设有电压、电流传感器。
与现有技术相比本实用新型具有以下优点。
由于采用虚拟仪器技术，测试方法采用频响法和电抗法，具有方便、精确、智能化的特点，且灵活性高，仪器功能扩展及升级更易于实现，且测量结果自动生成报表，便于打印。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1为本装置结构原理方框示意图。
图2为本装置结构示意图。
图3为本装置中频率响应分析法检测回路示意图。
图4为本装置中频响法接线示意图。
图5为本装置中电抗法接线示意图。
具体实施方式
本装置包括电源、数据采集单元和计算机，如图1所示，所述数据采集单元设有信号发生器，所述数据采集单元输出连接被测电机，所述数据采集单元输入端设有电压、电流传感器。
本装置是一种智能化的三相电机绕组测试仪器，能完成三相电机三相绕组的对称平衡性等精确自动测量、数据存档、数据分析并给出参考结论。其原理框图和结构示意如图1、2所示。
电源单元主要提供带信号发生器的数据采集单元工作电压，当采用频响法测试时，信号发生器在计算机（须安装Labview软件）的控制下发出0~2MHz的正弦波扫频信号加于电动机绕组上，同时采集卡对扫频信号及通过电动机绕组后反送的扫频信号进行数据采集，送入计算机，通过软件处理，在计算机屏幕上显示相应的波形及相关数据。
当采用阻抗法测试时，电动机绕组的电压、电流信号经过电压/电流传感器送入采集卡，进行数据采集，然后送入计算机，通过软件处理在计算机屏幕上显示相应的波形及相关数据。
本测试仪主要用于三相电机定子绕组的平衡性及相关故障的测量。检测中综合了两种测量方法，测量原理分别叙述如下：
1.频响法
在较高频率的电压作用下，三相电机的每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感（互感）、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数H（jω）来描述。如果绕组发生变形或故障（如一个线圈接反），则绕组内部的电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络传递函数H（jω）的零点和极点发生变化，使网络的频率响应特性发生变化。通过检测三相电机各个绕组的频率响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较，根据频率响应特性的差异，就可判断三相电机三相绕组可能发生的绕组故障。频率响应特性采用图3所示的频率扫描方式获得，图中的L、K、C分别代表绕组单位长度的分布电感、分布电容及对地电容，Us为正弦波激励信号电源电压，Rs为信号源输出阻抗，R为匹配电阻，U1、U2分别为等效网络激励端电压和响应端电压。
连续改变外施正弦波激励源Us的频率f，测量在不同频率下的响应端电压U2和激励端电压U1的信号幅值之比，即可获得指定激励端和响应端情况下绕组的幅频特性曲线。
2.电抗法
在工频电压作用下，三相电机每一个绕组均可视为一个由线性电阻R、电感L构成的电路，而电感L是这相绕组的各个线圈的总电感，它与各个线圈的接法、形状、大小、线径等密切相关。因此，如果在绕组中有任何一个线圈发生了变化，必定会引起L产生相应的变化。测量时在绕组施加交流220V或380V测试电压，测出电流，计算（软件完成）出相应的电抗及阻抗值。
1）数据采集卡
| 输入通道数 | 2模拟输入通道 |
| 接口类型 | USB2.0 |
| 最高采样速率 | 100MS/s |
| 最高分辨率 | 12位 |
| 最高模拟输入电压 | 80V |
| 输入阻抗 | 1 MΩ / 30 pF |
| 耦合 | AC/DC |
| 精度 | 0.2% ± 1 LSB |
| 带宽（－3dB） | DC 到10 MHz |
| 存储深度 | 128k字节（每通道） |
| 触发源 | CH1、CH2、和、或、外部数字 |
2）信号发生器
| 输出通道数 | 1路模拟输出 |
| 采样速率 | 50MS/s |
| 分辨率 | 14位 |
| 存储深度 | 256k字节 |
| 带宽 | DC到2MHz |
| 输出阻抗 | 50Ω |
| 输出电压 | ±12V |
| 输出波形 | 正弦、三角、方波、直流、用户定义 |
3）电压/电压变换器
| 数目 | 1路 |
| 额定输入电压（有效值） | 456V |
| 额定输出电压（有效值） | 7.07V |
| 比差非线性度 | ±0.2% |
| 相位差非线性度 | ±5分 |
| 线性范围 | 5~120% |
| 输出非线性度 | ≤0.5% |
| 功耗限值 | 0.5VA |
| 绝缘电阻 | 100MΩ |
| 介电强度 | 3000V/50Hz |
| 频率 | 50~60Hz |
4）电流/电压变换器
| 数目 | 1路 |
| 额定输入电流 | 10A |
| 额定输出电压 | 7.07V（有效值） |
| 负载阻抗 | ≥100kΩ |
| 比差非线性度 | ±0.1% |
| 相位差非线性度 | ±5分 |
| 线性范围 | 5~120% |
| 输出非线性度 | ≤0.1% |
| 功耗限值 | 1VA |
| 绝缘电阻 | 100MΩ |
| 介电强度 | 3000V/50Hz |
| 频率 | 50~60Hz |
4、软件平台：本仪器使用的是界面友好、功能强大、实用的Labview图形编程软件，它具有目前应用最广、发展最快、功能最强的软件开发集成环境。
在测试测量领域，Labview最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在Labview最广泛的应用领域。至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的Labview驱动程序，使用Labview可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的Labview工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个完整的测试测量应用程序。
工作原理与工作过程简述如下：
1、频响法
按图4接好测试线路，点击频响法图标，进入频响法测试首界面，点击开始按钮，进入电机基本信息输入界面，输入电机基本信息，点击确定，将开始进行被测绕组的频响特性检测，当用户点击界面下部的“取消”按键后，本次的检测将自动取消。检测结束后将会自动在仪器的硬盘上生成一个目录“D:\绕组检测\”,以后的频响特性检测记录将自动保存在“D:\绕组检测\频响记录\”目录中，并且会在“D:\绕组检测\”文件夹中自动生成一个保存用户电机信息的 “user.ini” 文件，用户曾经进行过检测的电机信息将会保存在该文件中，下次再进行检测时，这些电机则可以在“基本信息区”的下拉列表中进行选择，而不必再重新输入相关信息。
2、电抗法
按图5接好测试线路，点击电抗法图标，进入电抗法测试首届面，点击开始按钮，进入电机基本信息输入界面，输入电机基本信息，点击确定，将开始进行被测绕组的电抗法检测，点击该界面下部的“确定”按键，将开始进行被测绕组对的电抗检测，当用户点击界面下部的“取消”按键后，本次的检测将自动取消。检测结束后，程序将会自动在仪器的硬盘上生成一个文件夹“D:\绕组检测”,以后的电抗法检测记录将自动保存在“D:\绕组检测\电抗记录\”目录中，并且会在“D:\绕组检测\”文件夹中自动生成一个保存用户电机信息的 “user.ini” 文件，用户曾经进行过检测的电机信息将会保存在该文件中，下次再进行检测时，这些电机则可以在“基本信息区”的下拉列表中进行选择，而不必再重新输入相关信息。
两种测试方法自动保存的电机基本信息及测试数据，可作为该电机的历史档案，利于进行纵向比较，为维修保养提供必要的依据。并能自动生成测量结果报表，以供打印。
Claims (1)
1.一种便携式三相电机绕组测试仪，包括电源、数据采集单元和计算机，其特征在于，所述数据采集单元设有信号发生器，所述数据采集单元输出连接被测电机，所述数据采集单元输入端设有电压、电流传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200822765U CN202486258U (zh) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 一种便携式三相电机绕组测试仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2012200822765U CN202486258U (zh) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 一种便携式三相电机绕组测试仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202486258U true CN202486258U (zh) | 2012-10-10 |
Family
ID=46960672
Family Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103257160A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-21 | 华中科技大学 | 基于热电偶原理的三相绕组设备绕组材料检测方法 |
| CN104122008A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-10-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机绕组温度测试方法和*** |
| CN104808071A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-29 | 北方民族大学 | 三相交流电感测试仪 |
| CN107037315A (zh) * | 2017-04-16 | 2017-08-11 | 赵洁 | 一种大型车间巡检员用电机绕组检测装置 |
| CN107390081A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-11-24 | 华北电力大学 | 一种用于对变压器绕组变形带电进行监测的装置及方法 |
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2012
- 2012-03-07 CN CN2012200822765U patent/CN202486258U/zh not_active Expired - Fee Related
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