專利名稱：便攜式高壓電機匝間耐壓測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專門用于高壓電機線圈匝間絕緣檢測的儀器。
據了解，現有的高壓電機匝間測試儀有兩種，一種是采用工頻升壓，該裝置體積大，只適用于試驗室內使用，不能提到現場去處理故障，且測試范圍窄，電壓調節不便，另一種為高壓電機整機匝間測試儀，該儀器本身不帶示波器，接線比較繁瑣，判斷比較也困難。
研究本實用新型的目的，在于提供一種便攜式高壓電機匝間耐壓測試儀，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、技術領先，且峰值電壓調節范圍大，顯示直觀，攜帶方便。
該實用新型是應用逆變技術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，進行升壓整流，變成直流電壓對脈沖電容進行充電，再將電容電壓對電機線圈進行沖擊放電，便產生諧振，達到了測試目地。
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能電容(2)進行充電，儲能電容電壓供給逆變電路(3)經逆變后的高頻交流電(4)經升壓器進行升壓，產生的高頻高壓經高頻整流后(5)變成直流高壓，對脈沖電容進行充電(6)電容上的直流高壓即可對電機線圈進行沖擊檢測試驗，在工作時可隨意調節電壓的高低(8)脈沖電容放電時，通過取樣電路(7)反饋給控制電路(8)逆變停止工作，起保護作用。逆變電流過大時通過取樣電路(9)反饋給控制電路(8)使逆變停止工作，當高壓直流電壓超過給定電壓時，穩壓電路(10)工作將信號傳遞到控制電路(8)使控制電路(8)自動進行平衡調整。
參照圖8，這是程序控制電路方框圖，交流電經降壓后進行整流濾波(1)所得到直流電供給控制電路和穩壓電路(2)穩壓電路是為高壓電壓表設置的，按高壓起動按鈕逆變回路得電(3)同時聲光報警電路(4)工作，按放電按鈕，放電回路(5)工作，同時放電回路(6)工作，安全接地電路(7)工作，接地開關吸合，放電測試開始，達到預定時間后，限時電路(8)啟動，隨之高壓電路(3)啟動，放電控制電路(5)停止工作，一個測試循環結束。
參照圖9，這是放電檢測部分方框圖，放電控制電路啟動后，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(2)相接，接地開關(2)動作后，將放電回路(1)與檢測輸出回路(4)接通，此時放電開關(1)對檢測輸出回路(4)進行非接觸旋轉放電，取樣電路(3)產生信號。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劣。
本實用新型與現有技術相比，具有的優點是體積小、重量輕、便于攜帶，該測試儀的電源部分采用了先進的高頻逆變技術，應用非接觸旋轉放電開關，峰值電壓調節的范圍寬，放電能量可達20J。顯示直觀，測量準確，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、高壓儲能電路7、反饋取樣電路8、控制調節電路
9、反饋取樣電路10、穩壓電路圖8控制電路方框圖1、整流電路2、穩壓電路3、高壓啟動電路4、聲光報警電路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、數顯電壓表(KV)
3、高壓報警信號燈4、數顯時間繼電器5、放電指示信號燈6、輸出接地指示7、電源開關8、高壓調節9、高壓啟動10、電壓、電流波形轉換11、放電距離調節12、放電開關圖11背面部置圖13、輸入保險14、逆變保險15、控制保險16、高壓輸出17、電源插孔圖12內部結構圖(上層)1、示波器18、接地點圖13內部結構圖(下層)
19、旋轉開關電機20、安全電磁鐵21、放電間隙調節22、旋轉放電盒23、安全開關接點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施本實用新型的技術方案，該測試儀有一個框架式機殼，所有器件都裝在一個框架式殼內，機殼表面采用噴塑工藝，面板表面采用絲網印刷工藝。高壓器件經絕緣封裝在一個絕緣盒內，放電開關封裝在用玻璃布板制成的絕緣盒內，外部有接地屏蔽，印刷電路控制板經屏蔽后分別在機殼內前后兩側，示波器裝在機殼內上部，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，定時電路，聲光報警電路，保護電路組成。參照圖1、圖2，220伏交流電通過開關FK接入ZL經整流后給C1濾波，由C1C2進行充電儲能，其電壓可達到輸入電壓的峰值，其中C2作用是供給T1工作電壓，C3供給T2工作電壓，RD逆變工作時起保護作用，接在RD后面的R26起限流作用，設置脈沖變壓器T的作用是供給T1T2一個極性相反觸發信號，只有在Ic3525的11腳和14腳有輸出的情況下，T才會有觸發信號，T1T2受到觸發后便工作在逆變狀態下，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，此時在輸出端7、8便有高頻高壓產生，經高頻硅堆GL整流，整流后的電壓最大值可達20KV，此電壓經R27限流后，向脈沖電容C9充電，C9電壓作為放電開關對被試品進行放電沖擊檢測的電源，R7C8R8C4是阻容吸收電路起保護T1T2過電壓作用，設置C6是防止前級直流電壓進入B1。
Ic3525是逆變控制核心，能產生50KHz的控制信號電壓，15腳和12腳是電源輸入端，2腳是基準電壓輸入端，它通過R17接在多圈電位器Wu中心抽頭上，轉動Wu，便可達到調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R13接到T的初級上，次級產生信號電壓去觸發T1T2，達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，經檢流器VH感應出信號經D1D2檢波后，通過穩壓管ZK1V2送至10腳，Ic3525停止輸出逆變截止。達到了保護作用，設置U2是為了調整起控范圍，如C9放電時R14R15R16便產生一個取樣信號經光電藉合器GB2反饋至10腳，同樣Ic3525停止輸出起到了C9放電時，逆變自動截止的作用，如產生高壓超過給定范圍，由R12產生的比較信號經GB1送至1腳，將輸出電壓進行調整，達到了自動穩壓作用，設置C13作用防止逆變開始工作時有較大的電流沖擊，即軟起動電路。該直流高壓電源的場效應管T1T2一端與電容C2C3連接，另一端與電容C2C3的中點連接，升壓器B1的5和6端與電容C6及C2C3的中點連接，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IC7805穩壓后用作數顯高壓表電源。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腳是整個控制的關閉端，工作時先將時間繼電器預置到一定時間，按下K1，IC2556的6腳輸入一個低電平，使IC2556的5腳輸出高電平，此時J3吸合，J3－1、J3－2吸合直流高壓電源電路得電，IC25腳電壓經R3送至IC14腳，IC15腳和9腳即有高電平輸出，經R4接在5腳的D1開始閃光，經C5接在9腳的DL開始發出聲響報警，以示機內有高壓，按下K2、IC28腳輸入一個低電平，其9腳輸出一個高電平，J2吸合，D3亮指示放電開始，D2原來亮指示接地開關處于接地狀態，但由于9腳有高電平輸出故D2滅，到達預置時間后，K3閉合、IC24腳輸入一個低電平，9腳和5腳都輸出低電平，J3J2釋放，D3滅、D2亮，IC14腳同時得到一個低電平，隨之D1DL停止工作，整個工作過程結束。設置C9和C10的目地，是實施限時電路，若超過給定時間K3不動作，一定時間內C10會向IC2的12腳、13腳輸入一個高電平，使9腳輸出低電平，J2釋放，放電停止。如高壓長時間不關閉，C9會向IC2的1腳、2腳輸入一個高電平，使5腳輸出低電平，J3釋放，高壓停止，實現了限時目地。該程序控制部分由IC1556 IC2556組成的控制電路構成，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)非接觸旋轉放電開關在電機ND的帶動下開始轉動放電，TK吸合其觸點將測試輸出線與FK接通，接在測試回路中試品便會受到高壓沖擊，此時在試品回路中產生了一衰減振蕩，其振蕩頻率為 ，根據試品電感的不同，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，輸入示波器后會顯示出振蕩波形，通過電壓或電流波形觀察便可確定試品的優劣，NK是波形轉換開關，可根據不同要求進行轉換。該放電檢測部分主要由旋轉部分，安全開關，示波器構成，電機ND與放電旋轉開關FK連接，FK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參數如下符號材料名稱材料規格FK電源開關NK－300V／6AZL整流器ZL－500V／5AC1電容 CD11－600V／350μF·T1T2場效應管 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數顯繼電器DH57
符號材料名稱材料規格SB示波器V212ND放電開關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發光二極管 BT21F1F2F3熔斷器 RD－2ARD熔斷器RD－10ATK 電磁鐵 CT10－60改制
權利要求1.便攜式高壓電機匝間耐壓測試裝置，由直流高壓電源部分，程序控制部分，放電檢測部分，定時電路，聲光報警電路，保護電路構成其特征在于a直流高壓電源由Ic3525，T1T2B1構成的逆變電路組成，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部分，安全開關，示波器構成，電機ND與放電旋轉開關FK連接，FK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。
專利摘要本實用新型涉及一種專門用于高壓電機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，聲光報警電路，保護電路構成，是應用逆變技術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，峰值電壓調節的范圍寬，顯示直觀，測量準確，是一種較理想的匝間測試儀。
文檔編號G01R31/14GK2099983SQ9122374
公開日1992年3月25日 申請日期1991年8月21日 優先權日1991年8月21日
發明者李樹奎, 段雅文 申請人:雙鴨山礦務局機電總廠