专利名称：便携式高压电机匝间耐压测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专门用于高压电机线圈匝间绝缘检测的仪器。
据了解，现有的高压电机匝间测试仪有两种，一种是采用工频升压，该装置体积大，只适用于试验室内使用，不能提到现场去处理故障，且测试范围窄，电压调节不便，另一种为高压电机整机匝间测试仪，该仪器本身不带示波器，接线比较繁琐，判断比较也困难。
研究本实用新型的目的，在于提供一种便携式高压电机匝间耐压测试仪，克服了以上二种测试仪所存在的弊病，该仪器采用了高频逆变技术、技术领先，且峰值电压调节范围大，显示直观，携带方便。
该实用新型是应用逆变技术和电感电容谐振原理完成的，将交流电变化成直流电，又将其直流电变化成高频交流电，进行升压整流，变成直流电压对脉冲电容进行充电，再将电容电压对电机线圈进行冲击放电，便产生谐振，达到了测试目地。
参照图7，这是直流高压电源部分方框图。交流电被整流成直流电后，(1)并被滤波，整流后的直流电对储能电容(2)进行充电，储能电容电压供给逆变电路(3)经逆变后的高频交流电(4)经升压器进行升压，产生的高频高压经高频整流后(5)变成直流高压，对脉冲电容进行充电(6)电容上的直流高压即可对电机线圈进行冲击检测试验，在工作时可随意调节电压的高低(8)脉冲电容放电时，通过取样电路(7)反馈给控制电路(8)逆变停止工作，起保护作用。逆变电流过大时通过取样电路(9)反馈给控制电路(8)使逆变停止工作，当高压直流电压超过给定电压时，稳压电路(10)工作将信号传递到控制电路(8)使控制电路(8)自动进行平衡调整。
参照图8，这是程序控制电路方框图，交流电经降压后进行整流滤波(1)所得到直流电供给控制电路和稳压电路(2)稳压电路是为高压电压表设置的，按高压起动按钮逆变回路得电(3)同时声光报警电路(4)工作，按放电按钮，放电回路(5)工作，同时放电回路(6)工作，安全接地电路(7)工作，接地开关吸合，放电测试开始，达到预定时间后，限时电路(8)启动，随之高压电路(3)启动，放电控制电路(5)停止工作，一个测试循环结束。
参照图9，这是放电检测部分方框图，放电控制电路启动后，放电回路(1)的放电球与脉冲电容相接，另一放电球与接地开关(2)相接，接地开关(2)动作后，将放电回路(1)与检测输出回路(4)接通，此时放电开关(1)对检测输出回路(4)进行非接触旋转放电，取样电路(3)产生信号。传递到显示回路(5)显示回路(5)显示出振荡波形，通过观察确定被试品优劣。
本实用新型与现有技术相比，具有的优点是体积小、重量轻、便于携带，该测试仪的电源部分采用了先进的高频逆变技术，应用非接触旋转放电开关，峰值电压调节的范围宽，放电能量可达20J。显示直观，测量准确，是一种较理想的匝间测试仪。
图1、2直流高压电源原理图图3、4控制电路原理图图5测试仪系统图图6放电检测电路原理图图7直流高压电源部分方框图1、整流电路2、储能电路3、逆变电路4、高频升压电路5、高频整流电路6、高压储能电路7、反馈取样电路8、控制调节电路
9、反馈取样电路10、稳压电路图8控制电路方框图1、整流电路2、稳压电路3、高压启动电路4、声光报警电路5、放电控制电路6、显示电路7、安全接地电路8、限时电路图9放电检测电路方框图1、放电电路2、安全接地开关3、取样电路4、检测输出电路5、显示电路图10面板布置图1、示波器2、数显电压表(KV)
3、高压报警信号灯4、数显时间继电器5、放电指示信号灯6、输出接地指示7、电源开关8、高压调节9、高压启动10、电压、电流波形转换11、放电距离调节12、放电开关图11背面部置图13、输入保险14、逆变保险15、控制保险16、高压输出17、电源插孔图12内部结构图(上层)1、示波器18、接地点图13内部结构图(下层)
19、旋转开关电机20、安全电磁铁21、放电间隙调节22、旋转放电盒23、安全开关接点24、高压器件封装盒25、控制电路板26、逆变电路板参照附图说明实施本实用新型的技术方案，该测试仪有一个框架式机壳，所有器件都装在一个框架式壳内，机壳表面采用喷塑工艺，面板表面采用丝网印刷工艺。高压器件经绝缘封装在一个绝缘盒内，放电开关封装在用玻璃布板制成的绝缘盒内，外部有接地屏蔽，印刷电路控制板经屏蔽后分别在机壳内前后两侧，示波器装在机壳内上部，控制及显示器件装在面板上部。该测试仪主要由直流高压电源部分，程序控制部分，放电检测部分，定时电路，声光报警电路，保护电路组成。参照图1、图2，220伏交流电通过开关FK接入ZL经整流后给C1滤波，由C1C2进行充电储能，其电压可达到输入电压的峰值，其中C2作用是供给T1工作电压，C3供给T2工作电压，RD逆变工作时起保护作用，接在RD后面的R26起限流作用，设置脉冲变压器T的作用是供给T1T2一个极性相反触发信号，只有在Ic3525的11脚和14脚有输出的情况下，T才会有触发信号，T1T2受到触发后便工作在逆变状态下，其逆变频率为50KHz逆变后的交流电压送至升压变压器的初级5和6端，此时在输出端7、8便有高频高压产生，经高频硅堆GL整流，整流后的电压最大值可达20KV，此电压经R27限流后，向脉冲电容C9充电，C9电压作为放电开关对被试品进行放电冲击检测的电源，R7C8R8C4是阻容吸收电路起保护T1T2过电压作用，设置C6是防止前级直流电压进入B1。
Ic3525是逆变控制核心，能产生50KHz的控制信号电压，15脚和12脚是电源输入端，2脚是基准电压输入端，它通过R17接在多圈电位器Wu中心抽头上，转动Wu，便可达到调整输入电压大小作用，输出端由11脚和14脚电压也随之变化。经R13接到T的初级上，次级产生信号电压去触发T1T2，达到了控制逆变输出电压大小的作用，10脚是控制端，如逆变工作电流过大时，经检流器VH感应出信号经D1D2检波后，通过稳压管ZK1V2送至10脚，Ic3525停止输出逆变截止。达到了保护作用，设置U2是为了调整起控范围，如C9放电时R14R15R16便产生一个取样信号经光电藉合器GB2反馈至10脚，同样Ic3525停止输出起到了C9放电时，逆变自动截止的作用，如产生高压超过给定范围，由R12产生的比较信号经GB1送至1脚，将输出电压进行调整，达到了自动稳压作用，设置C13作用防止逆变开始工作时有较大的电流冲击，即软起动电路。该直流高压电源的场效应管T1T2一端与电容C2C3连接，另一端与电容C2C3的中点连接，升压器B1的5和6端与电容C6及C2C3的中点连接，B1的7和8端与高频硅堆GL连接；另外集成电路块Ic3525的输出端11脚与T连接，Ic3525的控制端2脚与R17，电位器Wu连接，Ic3525的控制端18脚与R20，光电藕合器GB1、GB2连接。参照图3、图4这是程序控制部分的实施例交流220V给降压整流后得到12V电压，滤波后一路送至程序控制电路，另一路经IC7805稳压后用作数显高压表电源。IC1556、IC2556是程序控制部分核心，它们的7脚和14脚是电源输入端，IC2556的4脚是整个控制的关闭端，工作时先将时间继电器预置到一定时间，按下K1，IC2556的6脚输入一个低电平，使IC2556的5脚输出高电平，此时J3吸合，J3－1、J3－2吸合直流高压电源电路得电，IC25脚电压经R3送至IC14脚，IC15脚和9脚即有高电平输出，经R4接在5脚的D1开始闪光，经C5接在9脚的DL开始发出声响报警，以示机内有高压，按下K2、IC28脚输入一个低电平，其9脚输出一个高电平，J2吸合，D3亮指示放电开始，D2原来亮指示接地开关处于接地状态，但由于9脚有高电平输出故D2灭，到达预置时间后，K3闭合、IC24脚输入一个低电平，9脚和5脚都输出低电平，J3J2释放，D3灭、D2亮，IC14脚同时得到一个低电平，随之D1DL停止工作，整个工作过程结束。设置C9和C10的目地，是实施限时电路，若超过给定时间K3不动作，一定时间内C10会向IC2的12脚、13脚输入一个高电平，使9脚输出低电平，J2释放，放电停止。如高压长时间不关闭，C9会向IC2的1脚、2脚输入一个高电平，使5脚输出低电平，J3释放，高压停止，实现了限时目地。该程序控制部分由IC1556 IC2556组成的控制电路构成，IC1556的4脚通过R3与IC2556的5脚连接，IC1556的3脚与D1连接，其9脚与C5连接，IC2556的5脚与D5和J3连接，其9脚与J2D3连接，10脚与C10连接，1脚与C9连接，J2吸合后(图3图4)非接触旋转放电开关在电机ND的带动下开始转动放电，TK吸合其触点将测试输出线与FK接通，接在测试回路中试品便会受到高压冲击，此时在试品回路中产生了一衰减振荡，其振荡频率为 ，根据试品电感的不同，频率一般在几十至几百KHz之间C1C2R1R2是阻容分压器，目地是给示波器提供加在试品上电压，通过示波器便可观察到加在试品上的峰值电压波形，HL是变流器，在于为示波器提供被试品的电流信号，输入示波器后会显示出振荡波形，通过电压或电流波形观察便可确定试品的优劣，NK是波形转换开关，可根据不同要求进行转换。该放电检测部分主要由旋转部分，安全开关，示波器构成，电机ND与放电旋转开关FK连接，FK的另一端与TK连接，SB的输入端与NK连接，NK的另一端与MV1连接。
该测试装置元件的主要技术参数如下符号材料名称材料规格FK电源开关NK－300V／6AZL整流器ZL－500V／5AC1电容 CD11－600V／350μF·T1T2场效应管 N－FET800V／8AB1升压变压器高频0.4KV／24KVGL高频硅堆GL20KV／50mAC9脉冲电容20KV／0.1μFIC1IC2集成电路块 LM556IC3集成电路 SGS3525ACl3电容 CD50／20μFK1K2K3按钮 NK250V／1AJD数显继电器DH57
符号材料名称材料规格SB示波器V212ND放电开关4N／S1－100mmWU电位器2KΩ／1WJ2J3继电器 ZJ－12VGB1GB2光电藕合器 GD－50V／100MAR14R15R16电阻 1W－0.5ΩD1D2D3发光二极管 BT21F1F2F3熔断器 RD－2ARD熔断器RD－10ATK 电磁铁 CT10－60改制
权利要求1.便携式高压电机匝间耐压测试装置，由直流高压电源部分，程序控制部分，放电检测部分，定时电路，声光报警电路，保护电路构成其特征在于a直流高压电源由Ic3525，T1T2B1构成的逆变电路组成，C2C3与T1T2一端连接T1T2另一端与C2C5连接，B1的5和6端与C6及C2C3的中点连接，B1的7和8端与GL连接，另外Ic3525的输出端11脚与T连接，Ic3525的控制端Z脚与R17、W连接，Ic3525的控制端18脚与R20，DB1GB2连接；b程序控制部分由IC1556，IC2556组成的控制电路构成，IC1556的4脚通过R3与IC2556的5脚连接，IC1556的3脚与D1连接，其9脚与C5连接，IC2556的5脚与D5和J3连接，其9脚与J2D3连接，其10脚与C10连接；c放电检测部分由旋转部分，安全开关，示波器构成，电机ND与放电旋转开关FK连接，FK的另一端与TK连接，SB的输入端与NK连接，NK的另一端与HV1连接。
专利摘要本实用新型涉及一种专门用于高压电机线圈匝间绝缘检测的仪器。主要由直流高压电源部分，程序控制部分，放电检测部分，声光报警电路，保护电路构成，是应用逆变技术和电感电容谐振原理完成的。该测试仪体积小，重量轻，便于携带，峰值电压调节的范围宽，显示直观，测量准确，是一种较理想的匝间测试仪。
文档编号G01R31/14GK2099983SQ9122374
公开日1992年3月25日 申请日期1991年8月21日 优先权日1991年8月21日
发明者李树奎, 段雅文 申请人:双鸭山矿务局机电总厂