CN211505808U - 一种电机性能全自动测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动机电气性能检查领域，具体涉及一种电机性能全自动测试仪。目前国内最常见的仪器都是功能单一的直流电阻测量或绝缘电阻测量，而且多数仪器没有数据的记录、处理、传输等功能，给现场操作带来诸多不便。本实用新型设计了一种电机性能全自动测试仪，主要包括数字式兆欧表模块、数字式直流电桥结构模块、单片机和数据处理模块。本实用新型的电机性能全自动测试仪结合数字式兆欧表和数字式直流电桥结构原理设计集成电路使其满足测量绝缘电阻、直流电阻等要求，再通过单片机软件程序计算转换显示并存储和传输数据。配合PC端软件测量并管理大量电机电气性能数据，形成报告分析。

Description

一种电机性能全自动测试仪

技术领域

本实用新型涉及电动机电气性能检查领域，具体涉及一种电机性能全自动测试仪。

背景技术

目前电机的定期检查主要包括定子绕组的绝缘电阻和直流电阻的不平衡度测量以及电机防潮加热器的绝缘电阻测量。但目前对一台电机进行定期检查,完成上述所有项目主要存在如下两个问题：

(1)所需仪器较多，不同电压等级、不同设备需要的仪器不同。特别是在oncall的紧急情况下，工作人员需要携带较多的工具仪器，极易出现多带或少带的情况，大大降低了响应的速度和效率。

(2)目前所有测量的数据均为纸质版扫描上传文件，过程繁琐，且同一设备的数据测量记录分开储存。在拥有大量设备的情况下，数据分散，查看困难，不能统一集中存储就无法实现设备数据的趋势分析，无法比较分析设备目前状态，发现可能的前期故障隐患。目前国内最常见的仪器都是功能单一的直流电阻测量或绝缘电阻测量，而且多数仪器没有数据的记录、处理、传输等功能，给现场操作带来诸多不便。

为解决上述问题，提高电机维修效率和维修质量，结合数字式兆欧表和数字式直流电桥结构原理设计集成电路，通过程序软件设计了电机性能全自动测试仪。

发明内容

1.目的：

发明一种专用于电机的电气性能测量的仪器及其配套数据管理软件,实现电机设备试验的一键测量及设备的趋势管理。

2.技术方案：

目前国内最常见的仪器都是功能单一的直流电阻测量或绝缘电阻测量，而且多数仪器没有数据的记录、处理、传输等功能，给现场操作带来诸多不便。

本实用新型设计了一种电机性能全自动测试仪，主要包括数字式兆欧表模块、数字式直流电桥结构模块、单片机和数据处理模块。所述的数字式兆欧表模块中，脉宽调制型开关电源与升压变压器连接，升压后的高压脉冲输入倍压整流器，输出电压控制模块接收倍压整流器的信号，对PWM进行调整；电阻R1和R2串联后一端接地，另一端和待测电阻Rx及倍压整流器的输出端连接于测试正极；待测电阻Rx另一端连接测试负极，测试负极还分别与反馈电阻Rf和运算放大器A1的负输入连接，运算放大器A1的正输入接地，反馈电阻Rf另一端并入运算放大器A1的输出端后与反相器输入端连接，双积分A/D转换器接收来自反相器的输出电压作为基准电压，其输入电压来自电阻R2的对地电压，，双积分A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号后输入给LCD显示。

所述的数字式直流电桥结构模块，包括电流回路和检流桥两个部分，电流回路部分从电源E的正极出发依次串联可调电阻R，按钮SB，端钮Cn1、Pn1，比较电阻Rn，端钮Pn2、Cn2，粗导线r，端钮C2、P2，测量电阻Rx，端钮P1、C1最后回到电源E的负极；检流桥部分由桥臂联动电阻R1和R1'及R2和R2'分别串联后，R1和R1'与端钮Pn1，Pn2分别连接，R2和R2'与端钮P1，P2分别连接，检流计一端与R1和R2连接，另一端与R1'和R2'连接。

所述的数字式兆欧表模块和数字式直流电桥结构模块之间通过自动转换开关连接。

所述的单片机和自动转换开关相连。

所述的数据处理模块包括PC端、单片机、报告/分析处理器；单片机和PC端之间进行信息交互，单片机和本地存储相连，进行信息交互。

所述的报告/分析处理器和显示装置相连。

3.效果：

该多功能测试仪集成了直流电桥和高压兆欧表的功能在实现一次接线连接后完成所有测量功能时需要协调管理两种不同的仪器，但是两种仪器的部分硬件又具有通用性，所以关于仪器的测量功能的实现方面，首选通过内部软件的控制自动完成所有数据的测量并存储。但是如果通过自动控制无法实现或者造成测量数据的精度无法接受，则考虑手动进行测量模式的切换，多功能仪器仅作两种测量仪器的物理集成和数据存储，不参与测量过程的控制。

附图说明

图1电机性能全自动测试仪设计原理图

图2常用兆欧表线路原理图

图3常用双臂直流电桥线路原理图

图4测试仪和PC软件数据交互

图5测试仪测量逻辑

具体实施方式

本实用新型的电机性能全自动测试仪结合数字式兆欧表和数字式直流电桥结构原理设计集成电路使其满足测量绝缘电阻、直流电阻等要求，再通过单片机软件程序计算转换显示并存储和传输数据。配合PC端软件测量并管理大量电机电气性能数据，形成报告分析。其设计原理图如图1、图4所示。

数字式兆欧表模块见图2，直流电压变换器将电池电压转换为直流高压作为测试电压，脉宽调制(PWM)型开关电源与升压变压器连接，将电池的直流电压转换为脉宽调制信号后经升压变压器转化为高压脉冲，升压变压器产生的高压脉冲输入倍压整流器，输出成直流高压测试电压，其输出电压大小是通过输出电压控制电路调节脉冲宽度来实现。电流电压转换电路由待测电阻Rx、反馈电阻Rf及运算放大器A1组成，倍压整流器的输出端即测试正极串联电阻R1和R2后接地，同时电阻R2的电压作为A/D转换的输入电压输入给双积分A/D转换器，测试电阻Rx接测试正、负电极，测试负极分别与反馈电阻Rf和运算放大器A1的负输入连接，运算放大器A1正输入接地，反馈电阻Rf另一端并入运算放大器A1输出端后与反相器输入端连接，反相器输出作为基准电压输入给双积分A/D转换器，A/D转换器将模拟电压型号转换为数字信号后输入给LCD显示。

直流双臂电桥模块见图3，主要由被测电阻Rx、比较用的可调电阻Rx、电流端钮C1和C2、Cn1和Cn2，电位端钮P1和P2、Pn1和Pn2，电源E、可调电阻R、按钮SB、粗导线r，检流计A，桥臂联动电阻R1和R1'、桥臂联动电阻R2和R2'构成，整个电路分为电流回路和检流桥两个部分。电流回路部分从电源E的正极出发依次串联可调电阻R，按钮SB，端钮Cn1、Pn1，比较电阻Rn，端钮Pn2、Cn2，粗导线r，端钮C2、P2，测量电阻Rx，端钮P1、C1最后回到电源E的负极。检流桥部分由桥臂联动电阻R1和R1'及R2和R2'分别串联后，R1和R1'与端钮Pn1，Pn2分别连接，R2和R2'与端钮P1，P2分别连接，检流计一端与R1和R2连接，另一端与R1'和R2'连接。

如图5所示，具体操作步骤如下：

1、打开测试仪，测试仪自检通过；

2、将被测电机接线端子、接地线和测试仪连接；

3、测试仪验明无电；

4、选择相应量程，摁下开始键，开始测量；

5、测量完成，显示电机绕组绝缘电阻和直流电阻、温湿度等，工作人员核查测量是否合格；

6、测量数据自动存储，连接PC即可上传或下载数据。

7、工作完成。

Claims (6)

1.一种电机性能全自动测试仪，其特征在于：包括数字式兆欧表模块、数字式直流电桥结构模块、单片机和数据处理模块；所述的数字式兆欧表模块中，脉宽调制型开关电源与升压变压器连接，升压后的高压脉冲输入倍压整流器，输出电压控制模块接收倍压整流器的信号，对PWM进行调整；电阻R1和R2串联后一端接地，另一端和待测电阻Rx及倍压整流器的输出端连接于测试正极；待测电阻Rx另一端连接测试负极，测试负极还分别与反馈电阻Rf和运算放大器A1的负输入连接，运算放大器A1的正输入接地，反馈电阻Rf另一端并入运算放大器A1的输出端后与反相器输入端连接，双积分A/D转换器接收来自反相器的输出电压作为基准电压，其输入电压来自电阻R2的对地电压，，双积分A/D转换器将模拟电压信号转换为数字信号后输入给LCD显示。

2.如权利要求1所述的一种电机性能全自动测试仪，其特征在于：所述的数字式直流电桥结构模块，包括电流回路和检流桥两个部分，电流回路部分从电源E的正极出发依次串联可调电阻R，按钮SB，端钮Cn1、Pn1，比较电阻Rn，端钮Pn2、Cn2，粗导线r，端钮C2、P2，测量电阻Rx，端钮P1、C1最后回到电源E的负极；检流桥部分由桥臂联动电阻R1和R1'及R2和R2'分别串联后，R1和R1'与端钮Pn1，Pn2分别连接，R2和R2'与端钮P1，P2分别连接，检流计一端与R1和R2连接，另一端与R1'和R2'连接。

3.如权利要求1所述的一种电机性能全自动测试仪，其特征在于：所述的数字式兆欧表模块和数字式直流电桥结构模块之间通过自动转换开关连接。

4.如权利要求1所述的一种电机性能全自动测试仪，其特征在于：所述的单片机和自动转换开关相连。

5.如权利要求1所述的一种电机性能全自动测试仪，其特征在于：所述的数据处理模块包括PC端、单片机、报告/分析处理器；单片机和PC端之间进行信息交互，单片机和本地存储相连，进行信息交互。

6.如权利要求5所述的一种电机性能全自动测试仪，其特征在于：所述的报告/分析处理器和显示装置相连。

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