專利名稱：一種三位一體漆包線耐電暈測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于測試變頻漆包線的耐電暈測試儀器，它用于測試變頻漆包線的耐電暈時(shí)間。
背景技術(shù)：
普通交流異步電動(dòng)機(jī)使用頻率f=50Hz的交流電壓，他們的額定轉(zhuǎn)速與電機(jī)繞組的極對(duì)數(shù)有關(guān)，當(dāng)電機(jī)的極對(duì)數(shù)為P=2時(shí)，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速nl = 60f/p=1500轉(zhuǎn)/分，其額定轉(zhuǎn)速n=60f(l-s)/p。其中s為滑差率，在(I5) %之間。一般是按s=4%計(jì)算出電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速ri=1440轉(zhuǎn)/分。普通交流電機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，為了保證使用安全和高的運(yùn)行效率，它們一般都是在額定電壓下運(yùn)行，電機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速。變頻電動(dòng)機(jī)是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。為變頻器設(shè)計(jì)的電機(jī)稱為變頻專用電動(dòng)機(jī)。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器主要采用交-直-交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。以采用PWM的控制方式為例，他的載波頻率約為幾千到十幾千赫的方波電壓，這就使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在非正弦波電壓電流下。電壓的高次諧波會(huì)弓I起電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子銅耗鐵耗及附加損耗的增加。由于頻率很高，還會(huì)因集膚效應(yīng)產(chǎn)生附加的銅耗。在這些損耗的作用下，會(huì)使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱量增加，效率降低，輸出功率減小。另外，變頻器產(chǎn)生的高次諧波電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上，由于高壓的反復(fù)沖擊會(huì)加速老化，對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組與地絕緣構(gòu)成威脅。特別還要關(guān)注因電暈引起線圈局部放電、局部介電加熱以及空間電荷的形成，也會(huì)造成對(duì)變頻電機(jī)絕緣系統(tǒng)的破壞。變頻漆包線耐電暈時(shí)間的測試是在兩組漆包線之間施加一定頻率和電壓的脈沖來進(jìn)行的。某一種規(guī)格漆包線的耐電暈時(shí)間長短，與所加脈沖電壓的幅度、上升沿時(shí)間以及環(huán)境溫度都有著密切的關(guān)系。變頻電機(jī)的繞組必須使用質(zhì)量好的變頻漆包線繞制，所以，必須對(duì)漆包線進(jìn)行耐電暈測試。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種三位一體漆包線耐電暈測試系統(tǒng)，大大簡化了對(duì)試樣的測試操作，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種三位一體漆包線耐電暈測試系統(tǒng)，其特征是包含電熱干燥箱、上位機(jī)和多個(gè)獨(dú)立的測試單元，上位機(jī)通過集線器對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行控制；每個(gè)測試單元由測試頭、單片機(jī)、IGBT驅(qū)動(dòng)放大單元、雙極性脈沖形成電路和高低壓電源組成，測試頭置于電熱干燥箱中。[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是首先，由于是三位一體的電暈測試系統(tǒng)，既可以在上位機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)溫度的設(shè)置、修改以及耐測試結(jié)果的輸出，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)測試單元工作/停止的分別控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣件耐電暈時(shí)間進(jìn)行方便、準(zhǔn)確、高效的測試。第二、每一個(gè)測試單元都有自己的高壓脈沖形成電路和獨(dú)立的電源系統(tǒng)，由于是自成系統(tǒng)，各路之間互不影響，還可以按照需要靈活的進(jìn)行拆分和組合。第三、本高壓電源組合包含有過流過壓保護(hù)電路，一旦出現(xiàn)電暈擊穿時(shí)，能及時(shí)撲捉到擊穿信息，迅速關(guān)閉高壓電源的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的保護(hù)，其動(dòng)作的反應(yīng)時(shí)間一般可以做到微秒級(jí)。第四、三位一體的結(jié)構(gòu)避免了對(duì)公用高壓電源接入/去除的控制操作，使整個(gè)系
統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到簡化又提高了系統(tǒng)工作的可靠性。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)測試單元功能電路連接圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型包含有電熱干燥箱、上位機(jī)、多個(gè)測試單元，共同組成一個(gè)集試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、耐電暈測試和環(huán)境溫度控制于一體的耐電暈測試系統(tǒng)。其中耐電暈測試系統(tǒng)的測試單元的結(jié)構(gòu)完全相同。如圖2所示，每個(gè)測試單元由測試頭、單片機(jī)、IGBT驅(qū)動(dòng)放大單元、雙極性脈沖形成電路和高低壓電源幾部分功能電路組成。每一個(gè)測試單元都包含有雙極性脈沖形成電路和獨(dú)立的供電電源組合，各路之間的工作狀態(tài)互不影響。高壓電源組合包含有過流過壓等保護(hù)電路，一旦出現(xiàn)電暈擊穿，電流超過預(yù)定值時(shí)，能迅速關(guān)閉電源的輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的保護(hù)。測試頭(夾具)置于電熱干燥箱中，由電熱干燥箱產(chǎn)生試樣測試時(shí)所需要的環(huán)境溫度。其中單片機(jī)部分接收上位機(jī)電暈開始指令，并返回功能電路的工作狀態(tài)信息給上位機(jī)。IGBT驅(qū)動(dòng)放大單元負(fù)責(zé)處理和放大單片機(jī)產(chǎn)生的PWMH、PWML驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，使之達(dá)到能可靠地驅(qū)動(dòng)和關(guān)斷IGBT所需要的電壓和功率值。IGBT驅(qū)動(dòng)放大單元還擔(dān)負(fù)有檢測各功能電路工作狀態(tài)的職責(zé)。雙極性脈沖形成電路包含4只IGBT組成的H橋及與其相對(duì)應(yīng)的隔離驅(qū)動(dòng)電路。試樣連接在測試頭上，測試頭的兩根引線，分別連接在H橋的兩個(gè)中點(diǎn)上，S卩加在負(fù)載兩端的是極性可變的雙極性脈沖，這個(gè)脈沖電壓的幅值，由高壓電源的直流電壓值決定。高壓電源和低壓電源組合給H橋和各功能電路提供所需電壓，為了提高電路的穩(wěn)定性，各電源之間都采用了良好的隔離措施。試驗(yàn)開始，可以在上位機(jī)操作界面設(shè)置電熱干燥箱的溫度等試驗(yàn)參數(shù)，并且在實(shí)驗(yàn)過程中全程對(duì)其溫度進(jìn)行監(jiān)控。上位機(jī)也可以對(duì)每個(gè)測試單元工作狀態(tài)(工作/停止)分別進(jìn)行控制。當(dāng)某一個(gè)試樣出現(xiàn)電暈擊穿時(shí)，上位機(jī)在收到該試樣電暈擊穿信號(hào)后，記錄并及時(shí)關(guān)斷該測試單元高壓電源的輸出電壓。
權(quán)利要求1. 一種三位一體漆包線耐電暈測試系統(tǒng)，其特征是包含電熱干燥箱、上位機(jī)和多個(gè)獨(dú)立的測試單元，上位機(jī)通過集線器對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行控制；每個(gè)測試單元由測試頭、單片機(jī)、IGBT驅(qū)動(dòng)放大單元、雙極性脈沖形成電路和高低壓電源組成，測試頭置于電熱干燥箱中。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種三位一體漆包線耐電暈測試系統(tǒng)，它包含有電熱干燥箱、上位機(jī)和多個(gè)測試單元，上位機(jī)通過集線器對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行控制；每個(gè)測試單元由測試頭、單片機(jī)、IGBT驅(qū)動(dòng)放大單元、雙極性脈沖形成電路和高低壓電源組成，測試頭置于電熱干燥箱中。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣件耐電暈時(shí)間方便、準(zhǔn)確、高效的測試，使整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到簡化，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202583403SQ201220246568
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
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