CN206788331U - 医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置 - Google Patents
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Abstract
一种医用电气设备直流绕组温升测试系统的切换装置，包括：电源，其通过插头连接于供电电源；电机的直流绕组，其连接于电源的负极；继电器，其输入端连接于电源的正极；以及直流供电电路和电阻测量电路，采用继电器替代通常使用的人工操作的双向闸刀电源使切换速度大幅提高，降低了人工操作中的不确定性。由于继电器无触点，不需要考虑接触阻抗，避免了通常使用的闸刀电源触点经多次使用后的接触阻抗不稳定问题，可靠实用，有利于促进医疗器械领域的监管质量提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机绕组温升测量领域，具体涉及一种医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置。
背景技术
在医疗器械领域，各类电机中的绕组温升一直是电气安全的重要指标，过高的绕组温升不仅会增加损耗、降低电机效率，还会加速绝缘老化，降低绝缘性能，进而引发着火、触电的危险。因此，准确考察绕组温升是保证医疗器械电气安全的关键环节。目前，绕组温升的测量的方法有(1)预埋点温计法，(2)红外测温法，(3)带电在线测量法，(4)外推法。其中，预埋点温计法和红外测量法因放置困难、成本高或只适用于测电机外壳温度现已很少被采用，带电在线测量法已较为成熟，得到了广泛应用，但因其测量原理，只适用于交流绕组温升测量，直流绕组温升的测量成为了绕组温升测量技术领域的重要课题。比较现有的绕组温升测量方法，外推法是理论上最准确、最有效的。
外推法是根据铜材料的电阻随温度呈现的如下规律：
（1）
式(1)中：
——温升，单位为摄氏度（℃）；
R1——试验开始时绕组的电阻值（冷态电阻），单位为欧姆（Ω）；
R2——试验结束时绕组的电阻值（热态电阻），单位为欧姆（Ω）；
T1——试验开始时的室温，单位为摄氏度（℃）；
T2——试验结束时的室温，单位为摄氏度（℃）；
由上式可知，只要测得实验开始和结束时的室温，绕组在冷态、热态电阻阻值即可推导出温升值，但是直流绕组不适合于带电在线测量热态阻值，只能先切断绕组两端的直流供电电路，再施加电阻测量电路测量绕组的电阻值，因为无法直接测得0s时的热态电阻，需每隔一段时间采集一次电阻值，再通过回归分析法，推算出0s时的热态电阻。
上述外推法测量直流绕组温升应用也较为广泛，但是多采用人工切换电路再测量的方法，测量效率低，人为操作不确定性多，仍然给直流绕组的测量留下许多问题。
发明内容
本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种方便在直流供电电路与电阻测量电路中进行切换的医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置。
本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置，包括：
电源，其通过插头连接于供电电源；
电机的直流绕组，其连接于电源的负极；
继电器，其输入端连接于电源的正极；以及
直流供电电路和电阻测量电路，所述直流供电电路及电阻测量电路的输出端并联后连接于电机的直流绕组，所述直流供电电路输入端连接于继电器的一输出端，所述电阻测量电路的输入端连接于继电器的另一输出端。
为了对继电器进行保护，上述继电器的控制端两端并联有续流二极管。
上述电阻测量电路包括仪表放大器、连接于仪表放大器反相输入端的相串联的二极管Ⅰ及二极管Ⅲ、连接于仪表放大器同相输入端的相串联的二极管Ⅱ及二极管Ⅳ、放大器以及滤波器，所述放大器的同相输入端连接于仪表放大器的输出端，所述放大器的反相输入端经电阻接地，所述放大器的输出端经电阻连接于滤波器的同相输入端，所述滤波器的同相输入端接地，其反向输入端与滤波器的输出端相连，所述滤波器的同相输入端与输出端之间并联有电容
本实用新型的有益效果是：采用继电器替代通常使用的人工操作的双向闸刀电源使切换速度大幅提高，降低了人工操作中的不确定性。由于继电器无触点，不需要考虑接触阻抗，避免了通常使用的闸刀电源触点经多次使用后的接触阻抗不稳定问题，可靠实用，有利于促进医疗器械领域的监管质量提高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电阻测量电路的电路结构图；
图中，1.插头 2.电源 3.直流绕组 4.直流供电电路 5.电阻测量电路 6.续流二极管 7.控制端 8.二极管Ⅰ 9.二极管Ⅱ 10.二极管Ⅲ 11.二极管Ⅳ 12.仪表放大器 13.放大器 14.滤波器。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。
一种医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置，包括：电源2，其通过插头1连接于供电电源；电机的直流绕组3，其连接于电源2的负极；继电器，其输入端连接于电源2的正极；以及直流供电电路4和电阻测量电路5，直流供电电路4及电阻测量电路5的输出端并联后连接于电机的直流绕组3，直流供电电路4输入端连接于继电器的一输出端，电阻测量电路5的输入端连接于继电器的另一输出端。实验开始时，继电器闭合电阻测量电路5与电源2的连接，断开直流供电电路4与电源2的连接，电阻测量电路5加在被测直流绕组3两端，测试并记录实验开始时的直流绕组电阻值R1。之后再由继电器断开电阻测量电路5与电源2的连接，闭合直流供电电路4与电源2的连接，使直流供电电路4输出被测直流绕组3的额定电压并加在被测直流绕组3两端。按照实验要求进行加载实验完毕后，继电器切断直流供电电路4，闭合电阻测量电路5，开始测量出实验结束时的直流绕组3的电阻值R2；结合记录好的实验开始时的温度T1和实验结束时的T2，带入前述外推法的理论公式，得到待测直流绕组3的温升值。采用继电器替代通常使用的人工操作的双向闸刀电源使切换速度大幅提高，降低了人工操作中的不确定性。由于继电器无触点，不需要考虑接触阻抗，避免了通常使用的闸刀电源触点经多次使用后的接触阻抗不稳定问题，可靠实用，有利于促进医疗器械领域的监管质量提高。
进一步的，继电器的控制端7两端并联有续流二极管6。续流二极管6与控制端7并联后形成回路，使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗，可以保护控制端7不被感应电压击穿或烧坏，进一步提高了本电路切换装置的可靠性。
上述电阻测量电路5包括仪表放大器12、连接于仪表放大器12反相输入端的相串联的二极管Ⅰ 8及二极管Ⅲ 10、连接于仪表放大器12同相输入端的相串联的二极管Ⅱ 9及二极管Ⅳ11、放大器13以及滤波器14，放大器13的同相输入端连接于仪表放大器12的输出端，放大器13的反相输入端经电阻接地，放大器13的输出端经电阻连接于滤波器14的同相输入端，滤波器14的同相输入端接地，其反向输入端与滤波器14的输出端相连，滤波器14的同相输入端与输出端之间并联有电容。由于在测量直流电机时，有大电感的线圈电阻，会有较大的分布电容，测试电流越大，易引发较高的感应电压。因此二极管Ⅰ 8、二极管Ⅱ 9、二极管Ⅲ 10以及二极管Ⅳ 11可以对仪表放大器12进行保护。仪表放大器12是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元，仪表放大器的两个输入端阻抗平衡并且阻值很高，输入偏置电流也应很低，其输出阻抗很低，仪表放大器使用一个内部反馈电阻网络，它与其信号输入端隔离 。对仪表放大器的两个差分输入端施 加输入信号，其增益既可由内部预置，也可由用户通过引脚连接一个内部或者外部增益电阻器设置，该增益电阻器也与信号输入端隔离。从而保证测量精度。测量的电阻值通过放大器13放大后再通过滤波器14小褚高频信号，提高抗干扰和噪声的能力。
Claims (3)
1.一种医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置，其特征在于，包括：
电源（2），其通过插头（1）连接于供电电源；
电机的直流绕组（3），其连接于电源（2）的负极；
继电器，其输入端连接于电源（2）的正极；以及
直流供电电路（4）和电阻测量电路（5），所述直流供电电路（4）及电阻测量电路（5）的输出端并联后连接于电机的直流绕组（3），所述直流供电电路（4）输入端连接于继电器的一输出端，所述电阻测量电路（5）的输入端连接于继电器的另一输出端。
2.根据权利要求1所述的医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置，其特征在于：所述继电器的控制端（7）两端并联有续流二极管（6）。
3.根据权利要求1所述的医用电气设备直流绕组温升测试系统的电路切换装置，其特征在于：所述电阻测量电路（5）包括仪表放大器（12）、连接于仪表放大器（12）反相输入端的相串联的二极管Ⅰ（8）及二极管Ⅲ（10）、连接于仪表放大器（12）同相输入端的相串联的二极管Ⅱ（9）及二极管Ⅳ（11）、放大器（13）以及滤波器（14），所述放大器（13）的同相输入端连接于仪表放大器（12）的输出端，所述放大器（13）的反相输入端经电阻接地，所述放大器（13）的输出端经电阻连接于滤波器（14）的同相输入端，所述滤波器（14）的同相输入端接地，其反向输入端与滤波器（14）的输出端相连，所述滤波器（14）的同相输入端与输出端之间并联有电容。
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| CN111044817A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-21 | 格力电器（武汉）有限公司 | 温升测试系统和测试方法 |
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