CN211014482U - 一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电气测试领域内的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，包括单片机，所述单片机和高频高压脉冲电源相连，所述高频高压脉冲电源分别与测试模块和击穿保护控制单元相连，所述击穿保护控制单元与环境温度控制箱上的穿墙绝缘子相连，所述穿墙绝缘子与设置在环境温度控制箱上的多路测试单元相连，所述环境温度控制箱与测试模块相连，所述测试模块分别与显示模块和记录模块相连，所述记录模块分别与显示模块和单片机相连；可以实现多路同时测量，确保单路击穿后电源输出波形的上升时间不会发生变化，使得装置能能够继续稳定运行，测量控制的灵敏度和效率高，本实用新型可用于聚酰亚胺电热老化测试。

Description

一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种老化测试装置。

背景技术

变频电机工作在高频、快速变化的脉宽调制波下，端部过电压产生的电应力在电机定子绝缘内分布不均，易导致局部放电逐渐腐蚀绝缘材料表面，最终发生绝缘失效现象。聚酰亚胺因具有较好的耐电晕和耐高温性能，广泛作为变频电机常用的匝间绝缘材料使用，长期承受着电热老化应力，因此高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化性能评估成为评估电机绝缘质量的重要组成部分。聚酰亚胺具有耐高温、高强度、柔韧性好和耐电老化等优良性能，对变频电机的轻型化和小型化十分有利。聚酰亚胺易加工，可以在通用设备上进行操作，在电缆或绕组的导线上进行绕包，使用烘箱或热处理机械在350-400℃加热绝缘，就可以得到性能优异的整体绝缘和防护层。

现有技术中，能够测试评估聚酰亚胺电热老化性能的装置进行多路同时测量时，单路击穿后电源输出波形的上升时间会发生变化，影响装置继续稳定运行，并且测量控制不够灵敏、效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，可以实现多路同时测量，确保单路击穿后电源输出波形的上升时间不会发生变化，使得装置能能够继续稳定运行，测量控制的灵敏度和效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，包括单片机，所述单片机和高频高压脉冲电源相连，所述高频高压脉冲电源分别与测试模块和击穿保护控制单元相连，所述击穿保护控制单元与环境温度控制箱上的穿墙绝缘子相连，所述穿墙绝缘子与设置在环境温度控制箱上的多路测试单元相连，所述环境温度控制箱与测试模块相连，所述测试模块分别与显示模块和记录模块相连，所述记录模块分别与显示模块和单片机相连，所述显示模块与单片机相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，显示模块能够接收外部指令并将其传送至单片机，由单片机控制高频高压脉冲电源的开断，当接收到外部电源参数设置信号并发出启动指令时，单片机开启高频高压脉冲电源并输出相应电压波形，电压通过击穿保护控制单元输出到多路测试单元并加至试样上，同时单片机发出指令启动测量模块和记录模块对试样的实时状态进行测量并记录，随着试验进行，当发生单路击穿时，由于外部负载发生变化，测量模块经记录模块和显示模块将信号发送至单片机，经过单片机分析改变高频高压脉冲电源内部电路结构输出上升时间不变的稳定脉冲电压；当多路均发生击穿，测量模块经记录模块和显示模块将信号发送至单片机，经过分析确认，单片机发送信号切断电源；在整个试验过程中，显示模块能够实时接收测量模块发送的测量结果并实现可视化，记录模块在试验过程中保持工作，并将记录结果传送给显示模块，显示模块保持工作直至手动关闭整套装置，可以实现多路同时测量，确保单路击穿后电源输出波形的上升时间不会发生变化，使得装置能能够继续稳定运行，测量控制的灵敏度和效率高，本实用新型可用于聚酰亚胺电热老化测试。

作为本实用新型的进一步改进，所述多路测试单元包括绝缘支架，所述绝缘支架上设置有至少五组测试电极，所述测试电极的上电极设置在绝缘支架的上部，所述测试电极的下电极设置在绝缘支架的中部，所述上电极位于下电极的正上方，所述上电极与穿墙绝缘子相连，所述下电极接地，这样测试可以确保测试过程中绝缘性，提升安全性，并且至少五路测试电极，可以得到至少五路测试结果，取其平均值，提高测试精度。

作为本实用新型的进一步改进，所述绝缘支架包括四个相互对称设置的支撑螺杆，所述支撑螺杆的上端连接有上绝缘板，所述支撑螺杆的中部连接有中绝缘板所述支撑螺杆的下端连接有下绝缘板，所述上绝缘板、中绝缘板和下绝缘板相互平行设置并且水平放置，所述下电极设置中绝缘板上，所述上电极与上绝缘板相连，这样绝缘支架的稳定性更高，同时上电极和下电极分别以上绝缘板和中绝缘板为支撑，绝缘性能更好，使用更安全。

作为本实用新型的进一步改进，所述上电极穿过上绝缘板的部分经均压罩与穿墙绝缘子相连，所述下电极穿过中绝缘板的部分经均压罩接地，这样可以使得加在电极上的局部电场更加均匀，电压更稳定，测试结果更精确。

作为本实用新型的进一步改进，所述击穿保护控制单元包括数量与测试电极一致的击穿保护器，所述击穿保护器一一对应连接有继电器，所述继电器与穿墙绝缘子相连，这样可以对测试装置进行过电压保护，并且通过继电器对电路进行自动调节、安全保护，进一步提升测试装置的安全性。

作为本实用新型的进一步改进，所述测量模块包括高压探头和温度传感器，所述记录模块包括示波器，所述显示模块包括工控机，所述工控机内设置有时间计数器，所述高压探头的一端与高频高压脉冲电源相连，另一端与示波器相连，所述温度传感器的一端与环境温度控制箱相连，另一端与工控机相连，所述示波器与工控机相连，所述工控机与单片机相连，这样可以通过高压探头配合示波器测量和记录输入电压的变化，利用温度传感器测量出环境温度控制箱的温度，以测试不同温度下聚酰亚胺试样的老化情况，时间计数器会进行老化时间计数并将时间数值显示在工控机上，电压数据和温度数据均并同步在工控机上显示，并且会反馈到单片机上，由单片机对电源和环境温度控制箱进行反馈控制。

作为本实用新型的进一步改进，所述单片机与保护电路相连，所述保护电路与报警器相连，这样可以当测试过程中红出现漏电电流超过设定阈值或者因操作问题出现短路现象，保护电路启动并将信号传递至单片机，使得单片机关闭高频高压脉冲电源，令整套装置停止工作，确保测试安全。

作为本实用新型的进一步改进，所述单片机与PC相连，这样通过PC的人家交互接口与单片机相连，实现多路同时测试的PC端远程控制，便捷且效率高。

附图说明

图1为本实用新型流程图。

图2为本实用新型装置连接图。

其中，1PC，2报警器，3下绝缘板，4中绝缘板，5下电极，6均压罩，7支撑螺杆，8工控机，9上绝缘板，10上电极，11穿墙绝缘子，12击穿保护器，13继电器，14环境温度控制箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如图1-2所示的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，包括单片机，所述单片机和高频高压脉冲电源相连，所述高频高压脉冲电源分别与测试模块和击穿保护控制单元相连，所述击穿保护控制单元与环境温度控制箱14上的穿墙绝缘子11相连，所述穿墙绝缘子11与设置在环境温度控制箱14上的多路测试单元相连，所述环境温度控制箱14与测试模块相连，所述测试模块分别与显示模块和记录模块相连，所述记录模块分别与显示模块和单片机相连，所述显示模块与单片机相连；所述多路测试单元包括绝缘支架，所述绝缘支架上设置有至少五组测试电极，所述测试电极的上电极10设置在绝缘支架的上部，所述测试电极的下电极5设置在绝缘支架的中部，所述上电极10位于下电极5的正上方，所述上电极10与穿墙绝缘子11相连，所述下电极5接地；所述绝缘支架包括四个相互对称设置的支撑螺杆7，所述支撑螺杆7的上端连接有上绝缘板9，所述支撑螺杆7的中部连接有中绝缘板4所述支撑螺杆7的下端连接有下绝缘板3，所述上绝缘板9、中绝缘板4和下绝缘板3相互平行设置并且水平放置，所述下电极5设置中绝缘板4上，所述上电极10与上绝缘板9相连；所述上电极10穿过上绝缘板9的部分经均压罩6与穿墙绝缘子11相连，所述下电极5穿过中绝缘板4的部分经均压罩6接地；所述击穿保护控制单元包括数量与测试电极一致的击穿保护器12，所述击穿保护器12一一对应连接有继电器13，所述继电器13与穿墙绝缘子11相连；所述测量模块包括高压探头和温度传感器，所述记录模块包括示波器，所述显示模块包括工控机8，所述工控机8内设置有时间计数器，所述高压探头的一端与高频高压脉冲电源相连，另一端与示波器相连，所述温度传感器的一端与环境温度控制箱14相连，另一端与工控机8相连，所述示波器与工控机8相连，所述工控机8与单片机相连；所述单片机与保护电路相连，所述保护电路与报警器2相连；所述单片机与PC1相连。

本实用新型中，绝缘支架由四个对称的支撑螺杆7及上绝缘板9、中绝缘板4以及绝缘板组成，上绝缘板9、中绝缘板4以及下绝缘板3水平放置保持平行，上绝缘板9、中绝缘板4以及下绝缘板3四角处各有一个过孔，通过支撑螺杆7进行固定。上电极10与下电极5保持水平，且分别通过高压传输线线和高压地线与高频高压脉冲电源和大地相连，聚酰亚胺试样平行放置于上下两个电极之间；上电极10与下电极5穿过绝缘板的金属部分均套有均压罩6；单片机和PC1能够分别实现本地控制和PC1端远程控制，与高频高压脉冲电源、击穿保护控制单元、环境温度控制箱14、显示模块、测量模块、记录模块、及保护电路相连；显示模块的工控机8能够接收外部指令并将其传送至单片机，由单片机控制高频高压脉冲电源的开断，当接收到外部电源参数设置信号并发出启动指令时，单片机开启高频高压脉冲电源并输出相应电压波形，电压通过击穿保护控制单元输出到上电极10和下电极5并加至聚酰亚胺试样上，同时单片机或PC1发出指令启动测量模块和记录模块对试样的实时状态进行测量并记录。

随着试验进行，当发生单路击穿时，由于外部负载发生变化，高压探头经示波器和工控机8将该信号发送至单片机，经过单片机分析改变高频高压脉冲电源内部电路结构输出上升时间不变的稳定脉冲电压；当多路均发生击穿，高压探头经示波器和工控机8将该信号发送至单片机，经过分析确认，单片机发送信号切断电源；在整个试验过程中，工控机8能够实时接收高压探头和温度传感器发送的测量结果并实现可视化，示波器和时间计数器在试验过程中保持工作，并将记录结果传送给工控机8，工控机8保持工作直至手动关闭整套装置。

在试验过程中一旦出现漏电流超过设定阈值或因操作问题造成的短路现象，保护电路启动并将信号传送至单片机，关闭高频高压脉冲电源并使整套装置停止工作，保证试验安全，同时启动报警器2通知试验人员进行处理。

本实实用新型通过单片机实现多路同时测试的本地控制，结果准确且效率高；通过PC1实现多路同时测试的PC1端远程控制，便捷且效率高；工控机8不仅能够接收外部控制信号并送至单片机，还能对试验进程和结果进行实时显示和记录，便于实验分析；通过多模块实时反馈与联动，实现单路击穿时电源输出电压上升时间不变，保证测量稳定高效。

Claims (7)

1.一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，其特征在于：包括单片机，所述单片机和高频高压脉冲电源相连，所述高频高压脉冲电源分别与测试模块和击穿保护控制单元相连，所述击穿保护控制单元与环境温度控制箱上的穿墙绝缘子相连，所述穿墙绝缘子与设置在环境温度控制箱上的多路测试单元相连，所述环境温度控制箱与测试模块相连，所述测试模块分别与显示模块和记录模块相连，所述记录模块分别与显示模块和单片机相连，所述显示模块与单片机相连，所述多路测试单元包括绝缘支架，所述绝缘支架上设置有至少五组测试电极，所述测试电极的上电极设置在绝缘支架的上部，所述测试电极的下电极设置在绝缘支架的中部，所述上电极位于下电极的正上方，所述上电极与穿墙绝缘子相连，所述下电极接地。

2.根据权利要求1所述的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，其特征在于：所述绝缘支架包括四个相互对称设置的支撑螺杆，所述支撑螺杆的上端连接有上绝缘板，所述支撑螺杆的中部连接有中绝缘板所述支撑螺杆的下端连接有下绝缘板，所述上绝缘板、中绝缘板和下绝缘板相互平行设置并且水平放置，所述下电极设置中绝缘板上，所述上电极与上绝缘板相连。

3.根据权利要求2所述的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，其特征在于：所述上电极穿过上绝缘板的部分经均压罩与穿墙绝缘子相连，所述下电极穿过中绝缘板的部分经均压罩接地。

4.根据权利要求3所述的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，其特征在于：所述击穿保护控制单元包括数量与测试电极一致的击穿保护器，所述击穿保护器一一对应连接有继电器，所述继电器与穿墙绝缘子相连。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，其特征在于：所述测试模块包括高压探头和温度传感器，所述记录模块包括示波器，所述显示模块包括工控机，所述工控机内设置有时间计数器，所述高压探头的一端与高频高压脉冲电源相连，另一端与示波器相连，所述温度传感器的一端与环境温度控制箱相连，另一端与工控机相连，所述示波器与工控机相连，所述工控机与单片机相连。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，其特征在于：所述单片机与保护电路相连，所述保护电路与报警器相连。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高频高压脉冲下聚酰亚胺电热老化多路同步测试装置，其特征在于：所述单片机与PC相连。

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