CN207037032U - 用于测试交流电机的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于测试交流电机的装置，包括空气开关、第一熔断器、软启动器、变频器和操作仪；外界电源经过串联的所述空气开关、第一熔断器和软启动器与所述变频器的输入端电连接，所述变频器的输出端与待测交流电机电连接；所述操作仪包括显示屏；所述显示屏接于所述变频器和待测交流电机之间。本实用新型通过软启动器，使启动时变频器和待测交流电机的电压得以平稳上升，进而实现无冲击而又平滑的启动待测交流电机，从而降低对变频器和待测交流电机的损坏。同时，通过显示屏直接显示三相各项的电流电压、平均值等试验数据，测试误差非常小，而且不需要试验者拿钳表逐相地去测量三相电流，对试验者的人生安全有足够的保障。

Description

用于测试交流电机的装置

技术领域

本实用新型涉及试验设备领域，特别是涉及用于交流电机的试验装置。

背景技术

随着海工转型的逐步推进，使船上使用的大量交流电机都需要重新保养和维修，维修保养后通常需要对交流电机重新测试，以检查电机的启动性能是否灵活、电机振动响声是否正常等。

现有的用于测试交流电机的设备，在将待测试电机接入电源后，电压骤然上升，起动电流大，容易产生电网电流，对电机产生损伤，而且对待测交流电机测试时，需要试验人员拿钳表逐相地去测量三相电流，测试时间长，操作复杂，容易发生安全故障，无法满足修船周期的“短、频、快”的要求，大大影响了船舶正常出厂。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种用于测试交流电机的装置，其具有可实现无冲击而又平滑的启动待测交流电机、方便测量测试数据，测试误差小，测试安全方便的优点

本实用新型是通过以下方案实现的：一种用于测试交流电机的装置，包括空气开关、第一熔断器、软启动器、变频器和操作仪；外界电源经过串联的所述空气开关、第一熔断器和软启动器与所述变频器的输入端电连接，所述变频器的输出端与待测交流电机电连接；所述操作仪包括显示屏；所述显示屏接于所述变频器和待测交流电机之间。

相比于现有技术，本实用新型通过软启动器，使启动时变频器和待测交流电机的电压得以平稳上升，进而实现无冲击而又平滑的启动待测交流电机，从而降低对变频器和待测交流电机的损坏。同时，通过显示屏直接显示三相各项的电流电压、平均值等试验数据，测试误差非常小，而且不需要试验者拿钳表逐相地去测量三相电流，对试验者的人生安全有足够的保障。

进一步地，所述操作仪还包括控制电路；所述控制电路包括隔离变压器、停止开关、启动开关、接触器、急停开关、第三熔断器；所述接触器包括接触器线圈、第一组接触点和第二组接触点；所述隔离变压器包括输入绕组和输出绕组，所述输入绕组经过所述第二熔断器与外界电源连接，所述输出绕组依序与所述停止开关、启动开关、接触器线圈、急停开关和第三熔断器串联；所述第一组接触点并联在所述启动开关两端，所述第二组接触点串联在所述空气开关和第一熔断器之间，且在所述启动开关闭合且所述接触器线圈得电时，所述第一组接触点和第二组接触点才闭合。

进一步地，所述控制电路还包括运行指示灯；所述接触器还包括第三组接触点；所述第三组接触点与所述运行指示灯串联，且一并并联在所述停止开关和接触器线圈两端，且在所述启动开关闭合且所述接触器线圈得电时，所述第三组接触点才闭合。

进一步地，所述控制电路还包括控制开关、故障保护触点和故障指示灯；所述控制开关、故障保护触点和故障指示灯串联，且一并并联在所述停止开关和接触器线圈两端；所述变频器设有故障检测电路；所述故障保护触点与所述故障检测电路连接，且在所述故障检测电路检测到故障时，所述故障保护触点才闭合，所述故障指示灯才闪烁。

进一步地，还包括电机测试仪；且在测量待测交流电机的机械谐振频率时，待测电机设置在所述电机测试仪上。

进一步地，还包括制动组件，所述制动组件包括制动单元和制动电阻，所述变频器的第一输出端和第二输出端分别与所述制动单元的第一输入端和第二输入端连接；所述制动单元的第一输出端和第二输出端分别与制动电阻的两端连接。

进一步地，所述操作仪还包括操作面板，所述操作面板上还设有与变频器连接用于调节频率的变频调节按钮和用于调节交流电机转向的正反转按钮。

相比于现有技术，本实用新型通过软启动器，使启动时变频器和待测交流电机的电压得以平稳上升，进而实现无冲击而又平滑的启动待测交流电机，从而降低对变频器和待测交流电机的损坏。同时，通过显示屏直接显示三相各项的电流电压、平均值等试验数据，测试误差非常小，而且不需要试验者拿钳表逐相地去测量三相电流，对试验者的人生安全有足够的保障。进一步地，通过隔离变压器与接触器来实现对变频器和待测交流电机通断控制，只有磁的联系而没有电的联系，使操作更加安全。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型用于测试交流电机的装置的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本实用新型用于测试交流电机的装置的结构示意图。该用于测试交流电机的装置包括空气开关QF、第一熔断器FU1、软启动器STR、变频器VFD和操作仪(图中未示)。外界电源经过串联的所述空气开关QF、第一熔断器FU1和软启动器STR与所述变频器VFD的输入端电连接，所述变频器VFD的输出端与待测交流电机M电连接。所述操作仪用于测试操作和显示测试数据。

本实施例中，所述空气开关的型号为HG-1008。

所述软启动器的型号为STR-320L。所述软启动器STR采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和变频器VFD之间，启动时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电路电压逐渐加速，直到晶闸管全导通，进而使变频器VFD工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。当通过变频器VFD使待测交流电机M达到额定转数时，启动过程结束，软启动器STR自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为变频器VFD正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器STR的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染，且使起动电流小，对电网无冲击电流，实现无冲击而又平滑的启动电机，且对电机几乎没有机械损伤。软启动器STR同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。本实施例中，软启动器STR还可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数，如限流值、起动时间等，具有可控硅短路保护、缺相保护、过热保护、欠压保护功能，保护变频器VFD以及试验电机完好性。

所述变频器VFD为额定电压为400V，额定功率为75KW的安川变频器VFD。所述变频器VFD的信号端M0、信号端M1经过单刀双掷开关K1与接地端GND连接，且所述变频器VFD的信号端M2经过复位开关K2与接地端GND连接，以辅助控制电机的转向和复位。所述变频器VFD的信号端M3、信号端M4经过滑动变阻器R与接地端GND连接，以辅助调整频率。所述变频器VFD还设有故障检测电路(图中未示)；当在测试过程中，出现过载、短路、欠压等故障时，所述故障检测电路便传送信号到所述控制电路，通过所述控制电路实现报警。

通常待测交流电机M在停机的过程中会由于惯性的作用，出现转子转速大于同步转速，即瞬态变成了发电状态，进而产生电压，从而对变频器VFD产生冲击。为减少待测交流电机M停机时对变频器VFD带来的冲击，作为本实用新型的进一步优化，本实用新型还包括制动组件S，所述制动组件S包括制动单元S1和制动电阻S2，所述变频器VFD的第一输出端B1和第二输出端B2分别与所述制动单元S2的第一输入端和第二输入端连接；所述制动单元S2的第一输出端和第二输出端分别与制动电阻S2的两端连接。当待测交流电机M停机时，通过所述制动单元S1使所述制动电阻S2接入变频器，通过制动电阻S2对产生的电压快速消耗，进而使变频器VFD免受冲击，并实现待测交流电机M的快速停机，节省报验时间，在一定程度上提高报验的工作效率。本实施例中，所述制动单元S2的型号为CDBR-4030B。

所述操作仪包括显示屏GSN、控制电路C和操作面板G。

所述显示屏GSN接于所述变频器VFD和待测交流电机M之间，用于显示待测交流电机M的三相电流电压、三相电流电压的平均值、三相电流电压的平衡度等测试数据。

所述控制电路C包括隔离变压器T、第二熔断器FU2、停止开关SB2、启动开关SB1、接触器K、急停开关SB3、第三熔断器FU3、运行指示灯L1、控制开关KM3、故障保护触点M和故障指示灯L2。所述接触器K包括接触器线圈KM、第一组接触点KM1、第二组接触点KM11和第三组接触点KM2。所述隔离变压器T包括输入绕组和输出绕组，所述输入绕组经过所述第二熔断器FU2与外界电源连接，所述输出绕组依序与所述停止开关SB2、启动开关SB1、接触器线圈KM、急停开关SB3和第三熔断器FU3串联。所述第一组接触点KM1并联在所述启动开关SB1两端，所述第二组接触点KM11串联在所述空气开关QF和第一熔断器FU1之间，且在所述启动开关SB1闭合且所述接触器线圈KM得电时，所述第一组接触点KM1和第二组接触点KM11才闭合。所述第三组接触点KM2与所述运行指示灯L1串联，且一并并联在所述停止开关SB2和接触器线圈KM两端，且在所述启动开关SB1闭合且所述接触器线圈KM得电时，所述第三组接触点KM2才闭合。所述控制开关KM3、故障保护触点M和故障指示灯L2串联，且一并并联在所述停止开关SB2和接触器线圈KM两端；所述变频器VFD设有故障检测电路；所述故障保护触点M与所述故障检测电路连接，且在所述故障检测电路检测到故障时，所述故障保护触点M才闭合，所述故障指示灯L2才闪烁。

本实施例中，所述停止开关SB2、启动开关SB1、急停开关SB3、控制开关KM3等开关一并设置在所述操作面板G上。所述操作面板G上还设有与变频器VFD连接用于调节频率的变频调节按钮和用于调节交流电机转向的正反转按钮。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型的用于测试交流电机的装置还包括电机测试仪(图中未示)；且在测量待测交流电机M的机械谐振频率时，待测电机设置在所述电机测试仪上。具体的，当电机测试仪出现较大的幅值变化时，即为电机的机械谐振频率。此机械谐振频率对电机的使用寿命有着极大的影响，通过做好该频率值的备录，进而使的交流电机尽量避免在该频率附近工作，以提高交流电机的使用寿命。所述电机测振仪的型号为HY-103b。

初始状态下，停止开关SB2、急停开关SB3和控制开关KM3均闭合，使用时，闭合空气开关QF和启动开关SB1，此时接触器K的接触器线圈KM得电，所述第一组接触点KM1闭合实现自锁；所述第二组接触点KM11闭合，进而使所述运行指示灯L1亮起，所述第三组接触点KM2也闭合，所述变频器VFD与外界电源连接，进而使所述变频器VFD开始工作，从而实现无冲击而又平滑的启动待测试交流电机，此时，通过所述显示屏GSN便可以显示三相各项的电流电压、平均值等试验数据，不需要试验者拿钳表去逐相的去测量三相电流是否平衡，测试误差非常小，对试验者的人生安全有足够的保障。通过调节操作面板G上的变频调节按钮，可以调节待测交流电机M的运行速度，对电机进行共振转速，超速测试，以便更好的检查维修与保养的电机起动性能、电机振动、响声情况、轴承、电刷和举刷装置运转状态以及电机装配质量是否达标等，确保维保质量。通过调节正反转按钮，可以控制待测交流电机M的换向操作，操作方便，无需人工调换电源的相序。在测试过程中，若出现过载、短路、欠压等故障时，变频器VFD的故障检测电路检测到故障，并传送信号到所述故障保护触点M，所述故障保护触点M闭合，进而使得故障指示灯L2闪烁，提醒试验人员有故障，不能继续试验，试验人员可以按动操作面板G的急停复位按钮，将急停开关SB3断开，从而使得接触器线圈KM失电，进而断开第二组接触点KM11断开，从而断开电源，使待测电机停机，以停止试验。当需要测量待测交流电机M的谐振频率时，将待测交流电机M设置在电机测试仪上，通过观察电机测试仪的数据以确定待测交流电机M的机械谐振频率。

相比于现有技术，本实用新型通过软启动器，使启动时变频器和待测交流电机的电压得以平稳上升，进而实现无冲击而又平滑的启动待测交流电机，从而降低对变频器和待测交流电机的损坏。同时，通过显示屏直接显示三相各项的电流电压、平均值等试验数据，测试误差非常小，而且不需要试验者拿钳表逐相地去测量三相电流，对试验者的人生安全有足够的保障。进一步地，通过隔离变压器与接触器来实现对变频器和待测交流电机通断控制，只有磁的联系而没有电的联系，使操作更加安全。通过制动组件使变频器免受冲击，并实现待测交流电机的快速停机，节省报验时间，在一定程度上提高报验的工作效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于测试交流电机的装置，其特征在于：包括空气开关、第一熔断器、软启动器、变频器和操作仪；外界电源经过串联的所述空气开关、第一熔断器和软启动器与所述变频器的输入端电连接，所述变频器的输出端与待测交流电机电连接；所述操作仪包括显示屏；所述显示屏接于所述变频器和待测交流电机之间。

2.根据权利要求1所述的用于测试交流电机的装置，其特征在于：所述操作仪还包括控制电路；所述控制电路包括隔离变压器、第二熔断器、停止开关、启动开关、接触器、急停开关、第三熔断器；所述接触器包括接触器线圈、第一组接触点和第二组接触点；所述隔离变压器包括输入绕组和输出绕组，所述输入绕组经过所述第二熔断器与外界电源连接，所述输出绕组依序与所述停止开关、启动开关、接触器线圈、急停开关和第三熔断器串联；所述第一组接触点并联在所述启动开关两端，所述第二组接触点串联在所述空气开关和第一熔断器之间，且在所述启动开关闭合且所述接触器线圈得电时，所述第一组接触点和第二组接触点才闭合。

3.根据权利要求2所述的用于测试交流电机的装置，其特征在于：所述控制电路还包括运行指示灯；所述接触器还包括第三组接触点；所述第三组接触点与所述运行指示灯串联，且一并并联在所述停止开关和接触器线圈两端，且在所述启动开关闭合且所述接触器线圈得电时，所述第三组接触点才闭合。

4.根据权利要求2所述的用于测试交流电机的装置，其特征在于：所述控制电路还包括控制开关、故障保护触点和故障指示灯；所述控制开关、故障保护触点和故障指示灯串联，且一并并联在所述停止开关和接触器线圈两端；所述变频器设有故障检测电路；所述故障保护触点与所述故障检测电路连接，且在所述故障检测电路检测到故障时，所述故障保护触点才闭合，所述故障指示灯才闪烁。

5.根据权利要求1所述的用于测试交流电机的装置，其特征在于：还包括电机测试仪；且在测量待测交流电机的机械谐振频率时，待测电机设置在所述电机测试仪上。

6.根据权利要求1所述的用于测试交流电机的装置，其特征在于：还包括制动组件；所述制动组件包括制动单元和制动电阻，所述变频器的第一输出端和第二输出端分别与所述制动单元的第一输入端和第二输入端连接；所述制动单元的第一输出端和第二输出端分别与制动电阻的两端连接。

7.根据权利要求1所述的用于测试交流电机的装置，其特征在于：所述操作仪还包括操作面板，所述操作面板上还设有与变频器连接用于调节频率的变频调节按钮和用于调节交流电机转向的正反转按钮。