CN2418490Y - 一种发电机性能自动测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机性能自动测试装置,涉及发电机试验、自动控制、数据采集技术,尤其适用于铁路列车发电机的检修测试。为了实现发电机多项测试一体化和自动测试,本实用新型由本体部分和自控部分组成,变频调速。本体部分主要由调压器、变频器、原动机、联接盘、待测电机组成;自控部分由控制屏、显示器、键盘、鼠标组成。由于自动化程度高,测试高效,可广泛应用铁路列车发电机的检修测试和发电机生产厂家的电机试验。

Description

一种发电机性能自动测试装置

本实用新型涉及发电机试验、自动控制、数据采集技术，尤其适用于铁路列车发电机的检修测试。

为了保证铁路到车的行驶安全，必须按规定定期或不定期进行检修，其中一个重要项目就是对发电机的性能进行测试。

电机测试是利用仪器、仪表及有关设备，按照有关行业标准对电机制造过程中形成的半成品、成品、大修后的电机或以电机为主体的配套产品的电气性能、力学性能、安全性能及可靠性等技术指标进行的检测。通过这些检测，可以全部或部分地反映出被试对象的有关性能数据，利用这些数据，可以判断其是否符合设计的要求、品质优劣情况以及改进的目标。具体是要测试出被试电机的耐电压、绝缘电阻、噪声振动、超速、空载、短路等性能指标。当今国内电机行业的测试方法多为人工操作，模拟指针仪表显示，手工记录，这在操作过程中显得比较麻烦，并且由于人为因素容易引起读数误差。虽然近期也出现了电机数字式检测系统，但大多是利用数字仪表以积木方式进行测试。

本实用新型的目的是在原来测试装置的基础上，进行多项目测试一体化，并应用计算机进行测试程序控制和数据采集，实现自动测试。

本实用新型的目的是这样实现的，即采取以下技术方案：

①原动机为交流电动机，控制方式为变频调速；现有技术是原动机为直流电动机，通过可控硅调速。

②由本体部分和自控部分组成。

③本体部分主要由调压器、变频器、原动机、联结盘、待测电机组成。

④自控部分主要由控制屏、显示器、键盘、鼠标组成。

本实用新型与目前普遍使用的该类测试装置相比，具有以下优点和积极效果：

①由于采用变频调速，调速范围广，起动平稳，无电网冲击，特别适用与柴油发电机组配套的发电机在发电中的怠速位、运转位及超速情况下的模拟状态。

②由于是计算机实时监控和数字显示，保证了测试的稳定和精度，精度为1．0级，重复性好，优于以往的测试装置。

③功能多，自动化程度高，能自动控制被试电机的起、停，自动采集测试数据，自动进行数据处理和参数计算，自动打印试验报告，自动绘制特性曲线；能自动进行故障检测及诊断，并自动用声光报警。

④操作方便快捷，改变计算机内部程序，就可以实现各个项目的测试；由于数据采集快速，可确保多种数据同时采样。

⑤节约时间，节省人力，大大提高效率，减轻劳动强度。

下面结合附图和实施例详细说明：

图1为本装置组成图；

图2为联结盘结构图(主视)；

图3为联结盘结构图(A-A剖视)；

图4为联结盘结构图(B-B剖视)；

图5为变频器控制原理图；

图6为模拟数据采集原理图。

其中：A-本体部分，B-自控部分；1-调压器，2-变频器，3-原动机(M)，4-联结盘，5-待测电机(F)，6-机架，7-螺栓，8-基础；11-控制屏，11．1-主机，11．2-控制器，11．3-采集器；12-显示器，13-键盘，14-鼠标；RS485-通讯接口；TT-温度探头，TB-温度变送器；FN-分流器，ZIB-直流电流变送器，ZUB-直流电压变送器；JK-接近开关，FB1、FB2-频率变送器；jUB-交流电压变送器，jIB-交流电流变送器。

由图1可知，本实用新型由本体部分A和自控部分B组成。

本体部分A主要由调压器1、变频器2、原动机3、联结盘4、待测电机5组成。原动机3与待测电机5通过联结盘4联接；原动机3、待测电机5固定在机架6上，机架6通过埋没在基础8内的螺栓7固紧。

自控部分B由控制屏11及与其相连接的显示器12、键盘13、鼠标14组成。

控制屏11的接口a、b、c、d分别与调压器1、变频器2、原动机3、待测电机5的端子a、b、c、d相连接。

由图2、3、4可知，联结盘4为一圆形钢盘，其中心小圆套在原动机3的轴上；盘上有互为垂直的四根横梁，与待测电机5卡紧连接，盘边有一凸起，接近开关JK对凸起安装。

由图5可知，变频器2分别与手动操作的控制面板和计算机控制的RS485通讯接口连接。变频器2或者进行手动操作，或者进行计算机控制。

由图6可知，模拟数据采集器11．3是将待测电机5的励磁电流、励磁电压、定子输出的三相电流、三相线电压、转速、电频率、轴承温度等分别通过直流电流变送器ZIB、直流电压变送器ZVB、交流电流变送器jIB、交流电压变送器jUB、频率变速器FB1、接近开关jK并频率变送器FB2、温度探头TT并温度变送器TB均与PCLD-8115接线端子连接。

由于所采集的原始物理量的性质、范围都不一样，需要将它们变送为标准模拟量以提供PCL-818L采集，变送后的信号接在端子板PCLD-8115的接线端子上，本装置采用单端方式输入。

电量部分的变送采用西南自动化研究所的WB系列电量变送器，该系列变送器能将各种形式的电量统一变送为0-5V的直流电压信号(可按需要选择输出信号为电压或者为电流)，分通道送入PCLD-8115。

转速的检测采用电感式接近开关JK，在联结盘4上增加一长15厘米的凸起，接近开关JK正对凸起安装，电机每转一周接近开关JK就产生一个幅值为24-30V的方波信号，采用西安刚泰利CIF-ZV频率变送器FB，将这个方波频率变送为0-5V直流电压信号接至PCLD-8115。

温度的检测是温度传感器选用Ptl100铂电阻温度探头TT来感知发电机的轴承温度，在使用时用磁铁固定在发电机轴承端盖上。铂电阻温度探头TT采用三线制以补偿过长导线带来的误差。配套的温度变送器TB用武汉三龙SLZF-Pt100／-10-190D，其输出信号为4-20mA直流电流，在PCLD-8115上该信号的输入端对地焊接一精密250欧姆电阻，将信号调理成1-5V电压信号供818L进行A／D转换。

为了进一步滤除谐波干扰，对采集的数据每10次求一次平均，以平均值作为实际测量值，实际运用取得了较好效果。

当待测电机5安放在本装置的机架6上，并与联结盘4卡紧，接通励磁绕组及定子绕组各端子后，即组成本测试装置。通过键盘13和鼠标14的指令，可自动完成各种控制和系列项目的测试，如直流电阻测量、绝缘耐压测试、变频调速控制、轴承温度测试、自励特性曲线测试、空载特性曲线测试、短路特性曲线测试及超速试验等。在控制屏上可得到各种测试结果，在显示屏上显示出相应的特性曲线，一目了然。

由于本实用新型是多项目测试一体化，而且是自动测试，因此可广泛应用于铁路发电机的检修和发电机生产单位的电机实验中。

Claims (3)

1、一种发电机性能自动测试装置，由本体部分(A)和自控部分(B)组成，其特征在于：

①本体部分(A)主要由调压器(1)、变频器(2)、原动机(3)、联结盘(4)、待测电机(5)组成；原动机(3)与待测电机(5)通过联结盘(4)连接；原动机(3)、待测电机(5)固定在机架(6)上，机架(6)通过埋设在基础(8)内的螺栓(7)固紧；

②自控部分(B)由控制屏(11)及与其相连接的显示器(12)、键盘(13)、鼠标(14)组成；

③控制屏(11)的接口(a、b、c、d)分别与调压器(1)、变频器(2)、原动机(3)、待测电机(5)的端子(a、b、c、d)相连接。

2、按权利要求1所述的一种发电机性能自动测试装置，其特征在于联结盘(4)为一圆形钢盘，其中心小圆套在原动机(3)的轴上；盘上有互为垂直的四根横梁，与待测电机(5)卡紧连接；盘边有一凸起，接近开关JK正对凸起安装。

3、按权利要求1所述的一种发电机性能自动测试装置，控制屏(11)由主机(11．1)及与其相连接的控制器(11．2)和模拟数据采集器(11．3)组成，其特征在于：

①变频器(2)分别与手动操作的控制面板和计算机控制的RS485通讯接口相连接；

②模拟数据采集器(11．3)内的各变送器均与PCLD-8115相连接。

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