專利名稱:中小型電機(jī)繞組匝間故障通用探測(cè)器的制作方法
本實(shí)用新型屬于一種常用電氣檢測(cè)儀器。
現(xiàn)有的對(duì)電機(jī)繞組匝間故障的無損探測(cè)、較多使用開口變壓器式探測(cè)器，使用該探測(cè)器要求探測(cè)器的鐵芯曲面與被測(cè)電機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子鐵芯曲面吻合。當(dāng)電機(jī)繞組本身具有自然閉合回路(如電機(jī)內(nèi)△接法，直流電機(jī)電樞繞組有均壓線或繞組多路并聯(lián)等)時(shí)，使用開口變壓器式探測(cè)器測(cè)試時(shí)，必須把閉合回路打開才行。我國SBX－3線圈檢查示波器是應(yīng)用螢光示波法測(cè)試的同類產(chǎn)品，“無線電”雜志78年第一期曾介介紹過“電機(jī)短路測(cè)試儀”。國外蘇聯(lián)專利SU－676－949SU－785－805，SU－928－258以及日本、特許昭59－45092均提出過電機(jī)繞組短路故障的檢測(cè)裝置，但是以上檢測(cè)裝置不同程度地存在著通用性差，操作不方便，故障報(bào)警不明顯，售價(jià)太高等不足之處，除螢光示波法外，對(duì)電機(jī)繞組本身有自然閉合回路時(shí)的故障檢測(cè)，尚不能予以很好解決。
本實(shí)用新型的目的是研制一種靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、具有較好性能價(jià)格比，以脈沖電壓幅度連續(xù)可調(diào)的窄脈沖發(fā)生器為核心，聲光同時(shí)顯示故障的中小型電機(jī)通用的繞組匝間故障探測(cè)器。
本探測(cè)器的工作，可結(jié)合附圖所示的線路原理框圖加以說明參見附圖1，由正弦波振蕩器(1)，激勵(lì)放大級(jí)(2)，脈沖輸出級(jí)(3)組成一個(gè)輸出電壓幅度在較大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的雙向窄脈沖發(fā)生器，以激勵(lì)探測(cè)頭(4)中的激勵(lì)線圈，探測(cè)頭(4)放在被測(cè)電機(jī)的鐵芯上，如果電機(jī)繞組有短路故障存在，則激勵(lì)脈沖訊號(hào)在短路匝中產(chǎn)生訊號(hào)感應(yīng)電流，藕合到探測(cè)頭(4)的測(cè)試線圈中，測(cè)試線圈中的感應(yīng)訊號(hào)經(jīng)短路訊號(hào)放大器(5)，再經(jīng)峰值整流器(6)，可根據(jù)不同電平等級(jí)的訊號(hào)激發(fā)相應(yīng)的發(fā)光電平表(7)，同時(shí)可以根據(jù)電機(jī)容量大小的需要調(diào)整，使發(fā)光電平表(7)中的發(fā)光二級(jí)管的電平訊號(hào)達(dá)到一定強(qiáng)度(一個(gè)發(fā)光或幾個(gè)發(fā)光)時(shí)，聲報(bào)警器配合顯示短路故障是否存在及其短路的程度。
本實(shí)用新型所用的測(cè)試訊號(hào)發(fā)生器，是由正弦波發(fā)生器和脈沖輸出級(jí)組成的，正弦波發(fā)生器產(chǎn)生1500HZ左右的正弦波，當(dāng)脈沖輸出級(jí)其電路工作進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，在一個(gè)周期內(nèi)當(dāng)輸入正弦波幅值高于電容C兩端電壓時(shí)晶體三級(jí)管才導(dǎo)通，探測(cè)頭激勵(lì)線圈得到寬度較窄，按正弦規(guī)律變化的脈沖上半部分，激勵(lì)線圈是一帶有鐵芯的電感線圈，晶體三極管導(dǎo)通結(jié)束后，磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁化電流下降導(dǎo)致產(chǎn)生反沖電壓，形成變化規(guī)律同上半部分基本一致的脈沖下部分，這是一種具有休止時(shí)間的正弦波，稱之為雙向窄脈沖。選擇雙向窄脈沖可以利用較低的直流消耗產(chǎn)生大幅度脈沖，由于具有較高的電流變化率而使測(cè)試靈敏度大大提高，同時(shí)短路回路的電感、鐵損、短路導(dǎo)線的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)對(duì)窄脈沖的影響很顯著，使探測(cè)器可準(zhǔn)確判別不同的短路狀況，脈沖輸出級(jí)中設(shè)置強(qiáng)度調(diào)節(jié)電位器，使輸出電壓幅度在較大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，以適應(yīng)不同類型的電機(jī)繞組測(cè)試的需要，這在有閉合回路的情況下測(cè)試?yán)@組特別重要，實(shí)測(cè)時(shí)可根據(jù)發(fā)生電平表的顯示，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)可使探測(cè)頭測(cè)試線圈的輸出有一合適幅度，以避免在后級(jí)測(cè)試訊號(hào)放大器中因輸入幅度太大產(chǎn)生限幅而失去對(duì)不同短路狀況的鑒別能力。
探測(cè)頭采用特殊的繞制方法，可使兩線圈之間漏磁干擾減到很小，探測(cè)頭兩鐵芯之間距離可以縮短，便于測(cè)量鐵芯短的小型電機(jī)，由于采用雙向窄脈沖激勵(lì)故探測(cè)頭的測(cè)試線圈輸出和電機(jī)繞組的短路狀況可做如下判斷單匝或少數(shù)幾匝短路時(shí)，輸出脈沖峰值高，脈沖較窄，而當(dāng)電機(jī)本身繞組有自然閉合回路時(shí)，輸出脈沖峰值較低且脈沖較寬，只要保證測(cè)試線圈的輸出訊號(hào)不被短路訊號(hào)放大器所限幅，則通過值值整流器和發(fā)光電平表即可正確顯示繞組在有自然閉合回路情況下的一匝或幾匝的短路故障。
短路訊號(hào)放大器在普通的交流放大器上加了負(fù)反饋以穩(wěn)定放大倍數(shù)。
應(yīng)用發(fā)光電平表工作時(shí)的非線性開關(guān)特性，對(duì)鑒別幅度相差不大的短路故障極為有利。發(fā)光電平表第一個(gè)發(fā)光二極管是綠色的，其他的是紅色，綠色發(fā)光二極管作為本探測(cè)器正常工作指示燈，實(shí)際測(cè)試時(shí)，調(diào)節(jié)測(cè)試強(qiáng)度電位器，使綠色發(fā)光二極管亮，紅色發(fā)光二極管均不亮，此時(shí)把探測(cè)頭放在被測(cè)電機(jī)槽口上，若綠色發(fā)光二極管熄滅，此時(shí)紅色發(fā)光二極管亦不亮說明繞組無短路故障，當(dāng)綠色發(fā)光二極管和紅色發(fā)光二極管均亮?xí)r，同時(shí)有聲報(bào)警發(fā)生，說明有繞組短路故障。
聲報(bào)警器由普通音頻功放級(jí)和相應(yīng)發(fā)聲器組成，音頻功放級(jí)的直流偏置取自發(fā)光電平表的點(diǎn)亮訊號(hào)，探測(cè)可達(dá)到無故障時(shí)完全無聲，還可設(shè)置針對(duì)不同短路故障的報(bào)警選擇，通過聲調(diào)、聲響可配合發(fā)光電平表進(jìn)行故障判斷。
本探測(cè)器和已有儀器相比具有如下特點(diǎn)1、選用脈沖電壓幅度連續(xù)可調(diào)的窄脈沖發(fā)生器和高抗干擾探測(cè)頭，使測(cè)試精度、靈敏度大大提高。
2、本儀器可探測(cè)各種短路故障，對(duì)繞組有自然閉合回路的情況可直接測(cè)試，方便易行。
3、聲光配合報(bào)警，可正確顯示一匝及一匝以上的短路故障。
4、本儀器造價(jià)低廉，外型美觀，備有便攜式和袖珍式兩種。操作安全，攜帶方便，是電機(jī)制造廠和修理部門急需的常用電氣檢測(cè)儀器，便于推廣使用。
實(shí)施例1 (袖珍式)參看附圖2，本實(shí)用新型袖珍式外型尺寸為165×46×28mm，重量250克(包括一小型探測(cè)頭在內(nèi))用6F226V層疊電池供電，探測(cè)頭距鐵芯3mm左右可正確顯示一匝及一匝以上短路故障，可精確到電機(jī)的每一槽。
實(shí)施例2 (便攜式)參見附圖3，本實(shí)用新型便攜式內(nèi)設(shè)有穩(wěn)壓電源，可交直流兩用，探測(cè)頭電源有低壓24V，高壓240V兩種直流電源供給。采用240V供給探測(cè)頭時(shí)可測(cè)出匝間絕緣隱患。同時(shí)便攜式中備有報(bào)警選擇，音量控制裝置，可針對(duì)不同短路故障報(bào)警，在繞組有自然閉合回路的電機(jī)批量測(cè)試時(shí)效率高。
權(quán)利要求
1.一種中小型電機(jī)繞組匝間故障通用探測(cè)器，由測(cè)試脈沖發(fā)生器，探測(cè)頭、短路訊號(hào)放大器、聲報(bào)警器等部分組成，其特征在于該測(cè)試脈沖發(fā)生器是脈沖電壓幅度連續(xù)可調(diào)的窄脈沖發(fā)生器；該探測(cè)頭內(nèi)兩鐵芯上線圈軸線互相垂直，并配置了峰值整流器、發(fā)光電平表與聲報(bào)警器配合顯示故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用探測(cè)器，其特征在于窄脈沖發(fā)生器是由正弦波發(fā)生器和脈沖輸出級(jí)組成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的通用探測(cè)器，其特征在于脈沖輸出級(jí)級(jí)是由耦合變壓器的次級(jí)繞組、測(cè)試強(qiáng)度調(diào)解電位器、電容、電阻、晶體三極管、探測(cè)頭激勵(lì)圈組成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用探測(cè)器，其特征在于探測(cè)頭是由兩個(gè)冂型鐵芯制成，激勵(lì)線圈繞在一個(gè)冂型鐵芯的上部，測(cè)試圈則平分成兩部分完全對(duì)稱地繞在另一個(gè)冂型鐵芯的兩側(cè)柱上，激勵(lì)線圈和測(cè)試線圈軸線互相垂直，兩鐵芯相隔一定距離地安置在同一平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用探測(cè)器，其特征在于發(fā)光電平表是由一組指示不同電平訊號(hào)等級(jí)的發(fā)光二極管組成的。
專利摘要
本實(shí)用新型屬于一種常用電氣檢測(cè)儀器，采用脈沖電壓幅度連續(xù)可調(diào)的窄脈沖發(fā)生器作為抗干擾探測(cè)頭的激勵(lì)源，并采用了聲光配合顯示裝置，可迅速、準(zhǔn)確地判斷中小型電機(jī)繞組一匝及多匝的短路故障，對(duì)電機(jī)繞組中有自然閉合回路時(shí)的匝間短路故障的測(cè)試尤為方便，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)為袖珍式和便攜式兩種，應(yīng)用范圍廣，操作、攜帶方便，測(cè)試靈敏度高，具有較好的性能價(jià)格比。
文檔編號(hào)G01R31/02GK86200310SQ86200310
公開日1986年12月17日 申請(qǐng)日期1986年1月24日
發(fā)明者單覺初 申請(qǐng)人:單覺初導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan