CN207799012U - 一种高度集成的智能化滑环测试系统 - Google Patents

Abstract

一种高度集成的智能化滑环测试系统，包括工控机、继电器控制板、继电器控制组、旋转驱动机构、导电滑环和测试仪组件，所述工控机与继电器控制板和旋转驱动机构连接，所述继电器控制板与继电器控制组连接，所述旋转驱动机构可驱动导电滑环，所述测试仪组件与继电器控制组的输出端连接，并且可将数据上传至工控机上，所述测试仪组件上设有导电滑环。本实用新型的测试系统测量范围和精度满足风力发电机用的滑环测试的要求，在采集的过程加入分线段差值拟合对测试数据的采集误差进行修正，而且加入上位机软件，加入工控机模块使得检测的数据可以直观的展示数据，符合滑环自动化检测的要求。

Description

一种高度集成的智能化滑环测试系统

技术领域

本实用新型属于风力发电设备技术领域，具体地，涉及一种高度集成的智能化滑环测试系统。

背景技术

风能作为清洁的可再生能源，风力发电机是将风能转化成电能的机器，在风力发电机中有一个重要的部分：滑环，滑环是用来传输风力发电机的电能及数据信号的枢纽，应用在需要无限制的、连续或断续旋转、要从固定位置到旋转部分的电流、信号的传输。而评价滑环的好坏指标比较多，主要是滑环各通道间的耐压值、动静态电阻值、各通道间的绝缘电阻值、滑环滑道的大电流耐受能力。

传统的测试方法是，由测试人员通过专用的测试仪器分别测试导电滑环接触点的导线端然后读取相应的值，并记录下相应的值，由于在测试的时候，待测滑环的通道较多，在测试的过程中，测试的结果受测试人员的主观思想或测试的方法，会导致测试结果的与真实的数据有误差，且滑环的通道较多，当有大量待检滑环时测试的过程很慢，且测试时要依次测量各滑道的参数，不能同时测量，所以检测的效率较低。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种高度集成的智能化滑环测试系统，用来检测滑环质量指标时不能自动化检测的技术问题。

技术方案：本实用新型提供了一种高度集成的智能化滑环测试系统，包括工控机、继电器控制板、继电器控制组、旋转驱动机构、导电滑环和测试仪组件，所述工控机与继电器控制板和旋转驱动机构连接，所述继电器控制板与继电器控制组连接，所述旋转驱动机构可驱动导电滑环，所述测试仪组件与继电器控制组的输出端连接，并且可将数据上传至工控机上，所述测试仪组件上设有导电滑环。本实用新型的测试系统测量范围和精度满足风力发电机用的滑环测试的要求，其测试仪器采用进口高精度仪器，在采集的过程加入分线段差值拟合对测试数据的采集误差进行修正，而且加入上位机软件，加入工控机模块使得检测的数据可以直观的展示数据，符合滑环自动化检测的要求，在检测滑环质量时，工控机用来控制继电器控制板，通过继电器控制板来控制继电器控制组。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述测试仪组件包括程控耐压测试仪、程控绝缘测试仪、程控电阻测试仪和程控大电流测试仪，所述继电器控制组与程控大电流测试仪连接。设置的测试仪组件完成对被测滑环的绝缘电值阻、耐压值、大电流耐受值、动静态电阻值的测试，并完成测试仪器的自动切换。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述工控机内设有上位机软件，所述上位机软件可生成测试报告。在完成相应的数据统计后，上位机把回传的数据进行整理，并将数据绘制成图表，生成报告文件，使得数据变的直观，以备后查。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述旋转驱动机构包括变频器和步进电机，所述工控机与变频器连接，所述变频器与步进电机连接，所述步进电机可驱动导电滑环旋转。工控机通过RS485串口控制变频器，并传输转速值，驱动步进电机，带动旋转驱动机构，驱动滑环在测试架上旋转，以便于测试数据，步进电机的转速可以通过上位机与变频器通信，完成步进电机的转速的调整，改变滑环的转速可以测试不同平台不同转速的滑环质量检测。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述工控机分别与变频器和继电器控制板进行串口通信。设置的串口通信，用于进行数据的传输。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述串口通信为RS485串口通信。通信传输模块为RS485串口，兼容任何一家工控机的接口，数据传输快速准确。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述导电滑环上设有温度传感器。安装在滑环滑道旁的温度传感器的数值，读取当前动力滑道的温度值，如果温度值超出设定值，则表示该滑道有质量问题，会有声光报警，提醒检测人员该滑环有质量问题。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述高度集成的智能化滑环测试系统还包括报警单元，所述报警单元与测试仪组件连接。设置的报警单元，用于提醒检测人员，检测过程中的异常或者检测数据未能达标。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述报警单元包括蜂鸣器和指示灯。采用双重报警方式，能够更加清楚地提示用户。

进一步的，上述的高度集成的智能化滑环测试系统，所述程控耐压测试仪与工控机之间设有电缆，并且电缆受损阈值超过100毫欧，可启动报警单元。电缆受损超过100毫欧启动报警单元，能够提示用户及时进行更换，避免引起数据传输不准确，影响正常使用。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的高度集成的智能化滑环测试系统，该系统测量范围和精度满足风力发电机用的滑环测试的要求，其测试仪器采用进口高精度仪器，在采集的过程加入分线段差值拟合对测试数据的采集误差进行修正，通信传输模块为RS485串口，兼容任何一家工控机的接口，而且加入上位机软件，加入工控机模块使得检测的数据可以直观的展示数据，符合滑环自动化检测的要求，在检测滑环质量时，工控机用来控制继电器控制板，通过继电器控制板来控制继电器控制组，完成对被测滑环的绝缘电值阻、耐压值、大电流耐受值、动静态电阻值的测试，并完成测试仪器的自动切换，工控机通过RS485串口通信控制变频器，并传输转速值，驱动步进电机，带动旋转驱动机构，驱动滑环在测试架上旋转，以便于测试数据，步进电机的转速可以通过上位机与变频器通信，完成步进电机的转速的调整，改变滑环的转速可以测试不同平台不同转速的滑环质量检测。

附图说明

图1为本实用新型所述高度集成的智能化滑环测试系统的结构框图。

图中：1工控机、11上位机软件、2继电器控制板、3继电器控制组、4旋转驱动机构、41变频器、42步进电机、5导电滑环、6测试仪组件、61程控耐压测试仪、62程控绝缘测试仪、63程控电阻测试仪、64程控大电流测试仪、7报警单元。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所示的高度集成的智能化滑环测试系统，包括工控机1、继电器控制板2、继电器控制组3、旋转驱动机构4、导电滑环5和测试仪组件6，所述工控机1与继电器控制板2和旋转驱动机构4连接，所述继电器控制板2与继电器控制组3连接，所述旋转驱动机构4可驱动导电滑环5，所述测试仪组件6与继电器控制组3的输出端连接，并且可将数据上传至工控机1上，所述测试仪组件6上设有导电滑环5，导电滑环5上设有温度传感器。其中，测试仪组件6包括程控耐压测试仪61、程控绝缘测试仪62、程控电阻测试仪63和程控大电流测试仪64，所述继电器控制组3与程控大电流测试仪64连接，首先进行大电流的测试。此外，工控机1内设有上位机软件11，所述上位机软件11可生成测试报告。再次，旋转驱动机构4包括变频器41和步进电机42，所述工控机1与变频器41连接，所述变频器41与步进电机42连接，所述步进电机42可驱动导电滑环5旋转。进一步的，工控机1分别与变频器41和继电器控制板2进行串口通信，且串口通信为RS485串口通信。另，高度集成的智能化滑环测试系统还包括报警单元7，所述报警单元7与测试仪组件6连接，且报警单元7包括蜂鸣器和指示灯。最后，在测试的最后阶段，程控耐压测试仪61与工控机1之间设有电缆，并且电缆受损阈值超过100毫欧，可启动报警单元7。

基于上述结构的基础上，测试过程如下：工控机1开机，开始开机自检，检查仪器开机，通过RS485向工控机1传输自检结果，由上位机软件11读取开机自检结果，若无故障，则表示开机自检完，开机自检完成后，操作者在上位机软件11上点击开始命令，工控机1驱动继电器控制板2控制继电器控制组3进行继电器动作，变频器41驱动步进电机42，并进一步驱动测试架旋转，带动导电滑环5转动。

开机完成后，依次进行大电流检测、绝缘检测、耐压值检测和动静态电阻检测：

(1)在上位机软件11上按照既定时间，开始驱动继电器进行导电滑环5检测，首先是大电流检测，此时程控大电流测试仪64开始工作，动力滑道注入大电流。在经过规定时间后，上位机软件11发出命令，程控大电流测试仪64停止输出电流。上位机通过串口RS458读取，安装在导电滑环5滑道旁的温度传感器的数值，读取当前动力滑道的温度值，如果温度值超出设定值，则表示该滑道有质量问题，会有声光报警，提醒检测人员该导电滑环5有质量问题，检测人员可以选择继续检测下一个滑道，也可以选择更换新的导电滑环5，如重新检测新的导电滑环5，则再次进行滑环的大电流耐受检测，如果该导电滑环5在规定时间内依次通入规定的大电流后，温度传感器依次检测到的温度值均在预设范围内，则进入下一阶段的检测。

(2)该阶段是滑环绝缘检测阶段，工控机1按既定时间输出控制信号，通过继电器控制板2控制继电器控制组3，并通过上位机软件11控制程序，控制程控绝缘测试仪62开始动作，并连接到继电器柜的连接口上，依次检测导电滑环5的环-环间绝缘值，程控绝缘测试仪62依次通过RS485回传绝缘数据，上位机软件11依次记录下，环-环间的绝缘电阻值，上位机软件11的显示界面上实时显示绝缘电阻值，若绝缘电阻值低于预设值，则记录下被测滑环相应的滑道编号，并在上位机软件11中做出相应的标记，同时发出声光电报警，告诉检测者该导电滑环5的质量有问题，检测者可以选择继续检测，也可以选择把故障导电滑环5拆下返修。

(3)当检测完滑环的绝缘值后，就可以开始对导电滑环5的耐压值的检测，此时工控机1按既定的检测时间输出控制信号，通过继电器控制板2控制继电器控制组3，并通过上位机软件11控制程序，控制程控耐压测试仪61开始动作，并连接到继电器柜的连接口上，依次检测滑环的环-环间耐压值；检测环-环漏电流。上位机软件11依次记录下，环-环间的耐压值；漏电流值，在上位机软件1的显示界面上实时显示耐压值，漏电流值；若耐压值，漏电流值低于预设值，则记录下被测导电滑环5相应的滑道编号，并在上位机软件1中做出相应的标记，同时发出声光电报警，告诉检测者该导电滑环5的质量有问题。检测者可以选择继续检测，也可以选择把故障导电滑环5拆下返修。

(4)当检测完导电滑环5的耐压值后，就可以开始对滑环的动静态电阻的检测。此时工控机1按既定的检测时间输出控制信号，通过继电器控制板2控制继电器控制组3，并通过上位机软件11控制程序，控制程控电阻测试仪63开始动作，并连接到继电器柜的连接口上，依次检测导电滑环5的环间动态电阻值。程控电阻测试仪63通过串口RS485依次回传环的动态电阻值。上位机软件11依次记录下，环间的动态电阻值。在上位机软件11的显示界面上实时显示动态电阻。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：包括工控机(1)、继电器控制板(2)、继电器控制组(3)、旋转驱动机构(4)、导电滑环(5)和测试仪组件(6)，所述工控机(1)与继电器控制板(2)和旋转驱动机构(4)连接，所述继电器控制板(2)与继电器控制组(3)连接，所述旋转驱动机构(4)可驱动导电滑环(5)，所述测试仪组件(6)与继电器控制组(3)的输出端连接，并且可将数据上传至工控机(1)上，所述测试仪组件(6)上设有导电滑环(5)。

2.根据权利要求1所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述测试仪组件(6)包括程控耐压测试仪(61)、程控绝缘测试仪(62)、程控电阻测试仪(63)和程控大电流测试仪(64)，所述继电器控制组(3)与程控大电流测试仪(64)连接。

3.根据权利要求1所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述旋转驱动机构(4)包括变频器(41)和步进电机(42)，所述工控机(1)与变频器(41)连接，所述变频器(41)与步进电机(42)连接，所述步进电机(42)可驱动导电滑环(5)旋转。

4.根据权利要求3所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述工控机(1)分别与变频器(41)和继电器控制板(2)进行串口通信。

5.根据权利要求4所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述串口通信为RS485串口通信。

6.根据权利要求1所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述导电滑环(5)上设有温度传感器。

7.根据权利要求1所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述高度集成的智能化滑环测试系统还包括报警单元(7)，所述报警单元(7)与测试仪组件(6)连接。

8.根据权利要求7所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述报警单元(7)包括蜂鸣器和指示灯。

9.根据权利要求2所述的高度集成的智能化滑环测试系统，其特征在于：所述程控耐压测试仪(61)与工控机(1)之间设有电缆，并且电缆受损阈值超过100毫欧，可启动报警单元(7)。