CN206920534U - 旋转变压器的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种旋转变压器的测试系统,包括:测试支架,用于安装待测旋转变压器;伺服电机,安装于所述测试支架,用以驱动所述旋转变压器的转子转动;以及智能测试平台,包括:激励信号发生器,用于向所述旋转变压器提供激励信号;信号采样装置,用于从设在所述旋转变压器上的多个测试点,于所述转子转动时,获取所述旋转变压器的采样信号;和微处理器,分别与所述伺服电机、信号采样装置连接,所述微处理器用以根据所述采样信号和所述伺服电机的转动角度,输出所述旋转变压器的测试结果。本实用新型提高了旋转变压器的测试效率及测试结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器检测领域,特别涉及一种旋转变压器的测试系统。
背景技术
旋转变压器是一种用于角度或位置测量的器件,在一定幅值与频率的激励电压的激励下,旋转变压器的输出电压的大小随转子角位移而发生变化,并且其输出电压的幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。对于旋转变压器而言,检测定位其线性角度范围及测试器电气性能参数是非常重要的。现有的旋转变压器的测试过程中,通常采用机械分度头固定旋转变压器的转子和定子,通过手工操作分度头的摇杆改变旋转变压器转子与定子的相对角度,完成对旋转变压器各角度采样的输出值测试。由于现有的旋转变压器采用人工手动操作,不仅效率低下,且操作过程繁琐,进而容易导致旋转变压器的测试结果误差较大。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种旋转变压器的测试系统,旨在提高旋转变压器的测试效率及测试结果的准确性。
为实现上述目的,本实用新型提出的旋转变压器的测试系统包括:
测试支架,用于安装待测旋转变压器;
伺服电机,安装于所述测试支架,用以驱动所述旋转变压器的转子转动;以及
智能测试平台,包括:
激励信号发生器,用于向所述旋转变压器提供激励信号;
信号采样装置,用于从设在所述旋转变压器上的多个测试点,于所述转子转动时,获取所述旋转变压器的采样信号;和
微处理器,分别与所述伺服电机、信号采样装置连接,所述微处理器用以根据所述采样信号和所述伺服电机的转动角度,输出所述旋转变压器的测试结果。
优选地,所述测试支架包括水平设置的安装台和设于所述安装台上端面的测试治具,所述测试治具包括安装座和呈竖直设置的安装轴,所述安装座设有用以适配容置所述旋转变压器定子的容置槽、及与所述容置槽连通的安装通孔,所述容置槽与所述安装通孔呈同轴设置,所述安装轴穿设于所述安装通孔,且所述安装轴的两端穿出所述安装通孔,所述安装轴的上端用以供所述旋转变压器的转子适配套设;
所述安装台的下端面固设有所述伺服电机,所述伺服电机的电机轴与所述安装轴同轴设置,且所述电机轴与所述安装轴的下端通过联轴器连接。
优选地,所述安装轴和所述容置槽的同轴度小于或等于0.05毫米。
优选地,所述电机轴与所述安装轴的同轴度小于或等于0.2毫米。
优选地,所述联轴器为弹性联轴器。
优选地,所述测试点的个数和所述旋转变压器的磁极对数呈反相关,且多个所述测试点沿所述旋转变压器的周向均匀间隔布设。
优选地,当所述旋转变压器的磁极对数为2时,所述测试点的个数为24;当所述旋转变压器的磁极对数为3时,所述测试点的个数为18;当所述旋转变压器的磁极对数大于或等于4时,所述测试点的个数为12。
优选地,所述微处理器与所述激励信号发生器连接,以控制所述激励信号发生器向所述旋转变压器输出所述激励信号。
优选地,所述激励信号的频率为10KHZ,电压为7V。
优选地,所述旋转变压器的测试装置还包括显示装置,所述显示装置与所述微处理器连接,以显示所述测试结果。
本实用新型技术方案通过采用伺服电机驱动旋转变压器的转子转动,智能测试平台通过采样旋转变压器的采样信号和获取伺服电机的反馈信号,通过微处理器的得出旋转变压器的电气角、和旋转变压器输出的正弦波形电压、余弦波形电压等参数值,以形成旋转变压器的测试结果。如此,通过上述方式,避免人工操作过程中存在的操作误差、读数误差和记录误差,提高了旋转变压器的测试效率,实现了旋转变压器的自动、精准测试。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型旋转变压器的测试系统一实施例中旋转变压器、伺服电机与测试支架安装后的一视角的结构示意图;
图2为图1中旋转变压器、伺服电机与测试支架的安装示意图;
图3为图1中旋转变压器的测试系统的爆炸图;
图4为本实用新型旋转变压器的测试系统的结构方框图;
图5为本实用新型旋转变压器的测试系统中智能测试平台的测试原理框图。
附图标号说明:
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种旋转变压器的测试系统,用于对旋转变压器的电气误差数据、正弦输出电平数据、余弦输出电平数据、零位电平数据等性能数据的测试。
在本实用新型一实施例中,参照图1和图3,并结合图4和图5,该旋转变压器的测试系统1包括:
测试支架100,用于安装待测旋转变压器2;
伺服电机200,安装于所述测试支架100,用以驱动所述旋转变压器2的转子202转动;以及
智能测试平台300,包括:
激励信号发生器310,用于向所述旋转变压器2提供激励信号;
信号采样装置320,用于从设在所述旋转变压器2上的多个测试点,于所述转子202转动时,获取所述旋转变压器2的采样信号;和
微处理器330,分别与所述伺服电机200、信号采样装置320连接,所述微处理器330用以根据所述采样信号和所述伺服电机200的转动角度,输出所述旋转变压器2的测试结果。
具体的,待测旋转变压器2和伺服电机200均安装于支撑支架上,当伺服电机200工作时,伺服电机200的电机轴210可带动旋转变压器2的转子202转动。智能测试平台300用于实现对旋转变压器2的自动化测试,其中,智能测试平台300包括激励信号发生器310、信号采样装置320及微处理器330,激励信号发生器310与旋转变压器2的输入端连接,激励信号发生器310向旋转变压器2提供激励信号;旋转变压器2上设置有多个测试点,该多个测试点与测试电路连接,测试电路与信号采样装置320连接,当转子202跟随电机轴210转动时,信号采样装置320读取和记录每一测试点的采样信号。为了确保采样信号的多样性,多个测试点沿旋转变压器2的周向分布,每一测试点,均包括设置在定子201和转子202上的触片,当转子202相对定子201转动时,转子202的触片与定子201上相应的触片导通,进而将测试电路导通;微处理器330可通过工业电脑或单片机等装置来实现,微处理器330内部集成设置有逻辑电路、运算电路、比较电路等电路,微处理器330从采样信号中计算获取旋转变压器2的电气角、和旋转变压器2输出的正弦波形电压、余弦波形电压,微处理器330根据伺服电机200的转动角度获取旋转变压器2的机械角;微处理器330通过电气角、正弦波形电压、余弦波形电压及机械角进行数据处理,获取旋转变压器2的各项电性能参数,最终形成旋转变压器2的测试结果。其中,需要强调的是,微处理器330可采用常规的算法对电气角、正弦波形电压、余弦波形电压及机械角进行数据处理,最终得出旋转变压器的电气误差数据、正弦输出电平数据、余弦输出电平数据、零位电平数据等性能数据。
在对旋转变压器2进行测试时,激励信号发生器310向旋转变压器2提供激励信号,微处理器330向电机驱动器220发生指令控制伺服电机200转动,伺服电机200的电机轴210上设置有旋转编码器230,旋转编码器230输出反馈信号微处理器330,以使的微处理器330可同步获取伺服电机200的转动角度;同时,旋转变压器2的定子201在伺服电机200的驱动下转动,此时,旋转变压器2的线圈的电压在激励电压作用下发生变化,在转子202转动过程中,对应的测试点被触发,进而信号采样装置320从多个测试点获取采样信号。为了提高微处理对采样信号的处理效率,在采样信号在通过微处理进行运算处理之前,先经过解码器340进行解码操作。
本实用新型技术方案通过采用伺服电机200驱动旋转变压器2的转子202转动,智能测试平台300通过采样旋转变压器2的采样信号和获取伺服电机200的反馈信号,通过微处理器330的得出旋转变压器2的电气角、和旋转变压器2输出的正弦波形电压、余弦波形电压等参数值,以形成旋转变压器2的测试结果。如此,通过上述方式,避免人工操作过程中存在的操作误差、读数误差和记录误差,提高了旋转变压器2的测试效率,实现了旋转变压器2的自动、精准测试。
参照图1至图3,为了保证旋转变压器的测试系统1的测试结构的可靠性,上述测试支架100应当满足转子202和定子201的安装同轴度在0.1毫米以内。在本实施例中,测试支架100包括水平设置的安装台110和设于安装台110上端面的测试治具120,测试治具120包括安装座122和呈竖直设置的安装轴121,安装座122设有用以适配容置旋转变压器2定子201的容置槽122a、及与容置槽122a连通的安装通孔122b,容置槽122a与安装通孔122b呈同轴设置,安装轴121穿设于安装通孔122b,且安装轴121的两端穿出安装通孔122b,安装轴121的上端用以供旋转变压器2的转子202适配套设;安装台110的下端面固设有伺服电机200,伺服电机200的电机轴210与安装轴121同轴设置,且电机轴210与安装轴121的下端通过联轴器400连接。
对于测试治具120而言,应当保证安装轴121和容置槽122a的加工、装配同轴度小于或等于0.05毫米。伺服电机200、测试治具120。旋转变压器2安装就位后时,伺服电机200的电机轴210与安装轴121的同轴度小于或等于0.2毫米。如此,可确保旋转变压器2的转子202转动平顺,减少安装轴121和安装座122、定子201和转子202之间的摩擦,避免产生较大的机械误差。
联轴器400用来连接伺服电机200的电机轴210和安装轴121,为了克服电机轴210和安装轴121的同轴误差,本实施例中,优选采用弹性联轴器400,在不影响转动角的前提下,有效克服同轴度引起的机械误差。
进一步地,在本实施例中,对于旋转变压器2上的多个测试点而言,测试点的个数和旋转变压器2的磁极对数呈反相关,且多个所述测试点沿所述旋转变压器2的周向均匀间隔布设。如此,在保证采样信号的精度的情形下,尽量减少测试点的设置个数,以提高测试效率和降低测试成本。例如,当旋转变压器2的磁极对数为2时,测试点的个数为24;当旋转变压器2的磁极对数为3时,测试点的个数为18;当旋转变压器2的磁极对数大于或等于4时,测试点的个数为12。需要说明的是,上述旋转变压器2上测试点的个数,为同等磁极对数条件下,测试点的个数的最少值,当测试点的个数越多,则采样信号的数据越多,一方面影响测试效率,另一面也也会造成测试成本较高。
对于激励信号发生器310而言,其可与智能测试平台300相互独立,也可与智能测试平台300连接,通过智能测试平台300的信号指令向旋转变压器2输出激励信号。当激励信号发生器310单独设置时,在测试之前将激励信号发生器310通电,激励信号发生器310输出激励信号;当激励信号发生器310与智能测试平台300连接时,微处理器330与激励信号发生器310信号接入端连接,进而控制激励信号发生器310向旋转变压器2输出激励信号。
旋转变压器2对于不同频段的激励信号的响应程度不同,对于本实施例而言,激励信号的频率为10KHZ,电压为7V,如此,旋转变压器2的输出电压信号的抗干扰性能较佳,可有效为了保证信号采样装置320获取的采样信号的准确性。
参照图5,为了便于测试人员读取测试结果,旋转变压器2的测试装置还包括显示装置350,显示装置350与所述微处理器330连接,以显示测试结果。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种旋转变压器的测试系统,其特征在于,包括:
测试支架,用于安装待测旋转变压器;
伺服电机,安装于所述测试支架,用以驱动所述旋转变压器的转子转动;以及
智能测试平台,包括:
激励信号发生器,用于向所述旋转变压器提供激励信号;
信号采样装置,用于从设在所述旋转变压器上的多个测试点,于所述转子转动时,获取所述旋转变压器的采样信号;和
微处理器,分别与所述伺服电机、信号采样装置连接,所述微处理器用以根据所述采样信号和所述伺服电机的转动角度,输出所述旋转变压器的测试结果。
2.如权利要求1所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述测试支架包括水平设置的安装台和设于所述安装台上端面的测试治具,所述测试治具包括安装座和呈竖直设置的安装轴,所述安装座设有用以适配容置所述旋转变压器定子的容置槽、及与所述容置槽连通的安装通孔,所述容置槽与所述安装通孔呈同轴设置,所述安装轴穿设于所述安装通孔,且所述安装轴的两端穿出所述安装通孔,所述安装轴的上端用以供所述旋转变压器的转子适配套设;
所述安装台的下端面固设有所述伺服电机,所述伺服电机的电机轴与所述安装轴同轴设置,且所述电机轴与所述安装轴的下端通过联轴器连接。
3.如权利要求2所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述安装轴和所述容置槽的同轴度小于或等于0.05毫米。
4.如权利要求2所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述电机轴与所述安装轴的同轴度小于或等于0.2毫米。
5.如权利要求2所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述联轴器为弹性联轴器。
6.如权利要求1所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述测试点的个数和所述旋转变压器的磁极对数呈反相关,且多个所述测试点沿所述旋转变压器的周向均匀间隔布设。
7.如权利要求6所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,当所述旋转变压器的磁极对数为2时,所述测试点的个数为24;当所述旋转变压器的磁极对数为3时,所述测试点的个数为18;当所述旋转变压器的磁极对数大于或等于4时,所述测试点的个数为12。
8.如权利要求1所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述微处理器与所述激励信号发生器连接,以控制所述激励信号发生器向所述旋转变压器输出所述激励信号。
9.如权利要求1所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述激励信号的频率为10KHZ,电压为7V。
10.如权利要求1所述的旋转变压器的测试系统,其特征在于,所述旋转变压器的测试装置还包括显示装置,所述显示装置与所述微处理器连接,以显示所述测试结果。
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CN107091962A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-08-25 | 深圳市德西机电有限责任公司 | 旋转变压器的测试系统 |
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2017
- 2017-06-30 CN CN201720788734.XU patent/CN206920534U/zh active Active
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CN107091962B (zh) * | 2017-06-30 | 2023-09-12 | 深圳市德西机电有限责任公司 | 旋转变压器的测试系统 |
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