一种发电机绕组电阻的精准测量设备的制作方法

1.本实用新型涉及发电机绕组电阻测量技术领域，特别是涉及一种发电机绕组电阻的精准测量设备。


背景技术：

2.发电机出厂、维修、检修或者已经损坏的发电机在检测故障时，都可能需要检测发电机绕组电阻，用以判断发电机目前的性能，以及发电机故障。
3.定子绕组的直流电阻包括线棒铜导体电阻、焊接头电阻及引线电阻二部分。测量发电机定子绕组的直流电阻可以发现：绕组在制造或检修中可能产生的连接错误、导线断股等缺陷。另外，由于工艺问题而造成的焊接头接触不良(如虚焊)，特别是在运行中长期受电动力的作用或受短路电流的冲击后，使焊接头接触不良的问题更加恶化，进一步导致过热，而使焊锡熔化、焊头开焊。在相同的温度下，线棒铜导体及引线电阻基本不变，焊接头的质量问题将直接影响焊接头电阻的大小，进而引起整个绕组电路的变化，所以，测量整个绕组的直流电阻，基本上能了解焊接头的质量状况。
4.在发电机测量温升的实验中，现有技术的操作是：在测试发电机前，先对电机各套绕组(主要针对主绕、副绕和有刷发电机转子)进行电阻测试，并记录各绕组阻值，同时记录下环境温度，此时测量的绕组阻值称为冷态阻值；之后需要将各组引出线绑扎好，锁上发电机后罩，准备工作无误后，开启发电机和测试仪；然后进行实验，实验需要发电机持续时间90～120分钟，等待实验即将结束时，需要两个实验人员配合测量操作。停机前要求不能卸载负载，且动力也不能提前关闭，需在电机运行状态下，将电机后罩拆除，找到电机副绕线组，取样，同时找到avr(自动电压调节器)连接的接插头，一个人在拔下接插头后，另一人迅速关闭发电机动力，等待动力完全停下之后，拆解发电机主绕引出线，拆下碳刷，之后对各组绕组进行电阻测量，一人测量、一人记录，同时记录此时的环境温度，此时所测得的阻值称为热态阻值，整个测量过程要求拆解动作迅速、测量迅速；然后后续再将热态、冷态测量的电阻值和记录的热态、冷态环境温度带入计算公式，计算出电机温升。
5.可是这样的测量方式非常繁琐，而且对操作人员的熟练度要求高，需要快速拆卸，测量误差较大，并且设备运转时还要拆卸发电机后盖，有安全隐患。
6.基于此，本实用新型设计了一种发电机绕组电阻的精准测量设备，以解决上述问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种发电机绕组电阻的精准测量设备，能够同时对多项发电机绕组电阻值进行测量，并且不需要每次测量都进行拆装发电机的外壳，使用更加安全并且本装置测试简单，单人即可完成操作，并且能够及时的测量发电机断电状态也就是不放电状态的实时数据，测量数据更加精准；同时本装置通过控制器和多块显示屏，能够对测得的数据进行记录查阅，使用更加方便，并且能够不需要人接电，发电机断电后立刻就
能对阻值进行测量。
8.本实用新型是这样实现的：一种发电机绕组电阻的精准测量设备，包括：
9.发电机内部包括转子、副绕组和主绕组，所述主绕组的正负极通过两根互不干涉的电连接线连接在发电机外部，所述副绕组正负极通过发电机内的自动电压调节器与两根互不干涉的电连接线连接；
10.电阻测试装置，其上设有温度传感器和控制器，还设有至少三组接线卡，每组所述接线卡都对应连接了一个单独的显示屏，每组所述接线卡都有正负极两个接线端口，所述显示屏通过控制器与外接电源电连接，所述温度传感器还与显示屏和控制器数据连接；
11.所述接线卡包括第一组接线卡、第二组接线卡和第三组接线卡；
12.所述副绕组和主绕组的正负极都分别通过单独的电连接线互不干涉的连接在电阻测试装置的接线卡上，所述副绕组的正负极连接在第二组接线卡的正负极上，所述主绕组的正负极连接在第三组接线卡的正负极上；
13.转子安装架，安装锁紧在发电机内部，其上能分离的插设了两根接电杆，两根所述接电杆分别与发电机内部转子的正极和负极抵靠连接，两根所述接电杆相互绝缘隔开，两根所述接电杆通过两根单独的电连接线连接在电阻测试装置的第一组接线卡的正负极上。
14.进一步地，两根所述接电杆都滑设在转子安装架内，且两根所述接电杆的一端都伸出在转子安装架外部，两根所述接电杆的另一端都能分离的紧密插接了一根导电丝，两根所述接电杆与导电丝的连接端处于转子安装架内部，且两根所述接电杆的内端都连接了导电弹性件，所述导电弹性件设置在转子安装架的内部，所述导电丝不与接电杆连接的一端伸出在转子安装架的外部，所述导电丝的外部套装了绝缘套；
15.所述导电丝伸出在转子安装架外部的一端焊接了导电插片，两个所述导电插片通过单独的电连接线分别与第一组接线卡的正负极电连接。
16.进一步地，两根所述接电杆通过导电弹性件分别压紧在转子的正极和负极上；所述接电杆与转子安装架为过渡配合。
17.进一步地，所述导电弹性件为铜制弹簧，所述接电杆为导电碳刷，所述绝缘套为陶瓷套管。
18.进一步地，所述显示屏包括三块分屏和一块主屏，所述主屏与控制器数据连接，且三块所述分屏都与主屏数据连接；
19.且三块所述分屏分别与第一组接线卡、第二组接线卡和第三组接线卡单独连接。
20.进一步地，每个所述接线卡只连接一根电连接线。
21.进一步地，所述电阻测试装置为直流低电阻测试仪；所述电阻测试装置上还设有总电闸和插头，所述控制器与总电闸电连接，所述总电闸与通过插头外接电源电连接。
22.进一步地，所述控制器包括单片机和控制面板。
23.本实用新型的有益效果是：1、本装置通过多块分屏分别对主绕、副绕和转子进行电阻分别测量和显示测得数据，使得本装置能够不再单一测量单一直流低电阻值，而是可以对主绕组、副绕组和转子三项绕组数据同时一起测量，不用反复启停发电机，一次运行就可以将所有数据都测出；
24.2、因为通过了电连接线将对主绕组、副绕组和转子都连接至发电机外部，使得本装置不需要拆开发电机，只需要将电连接线分别与第一组接线卡、第二组接线卡和第三组
接线卡连接即可，测量操作非常简便，使用简单，不需要快速拆机，也避免了发电机运行时拆机所带来的危险，并且能够更加及时的在任意时刻对发电机任意位置的电阻进行测量，同时只需要一个人即可完成测量电阻的工作，不必一次拆机另一人紧急的进行测量和记录数值了；
25.3、本装置通过两个不同的接电杆将转子的正负极连接至外部，使得转动的转子也能在刚刚断电不再发电时及时测量阻值，而且操作还安全，使用了碳刷材料做为接电杆，具有较强的导电性、润滑性能良好，而且碳刷与高速旋转的转子摩擦无火花、噪音小且不易破碎，更换碳刷成本低，更换操作也非常简单，拔出接电杆换一根新的插在导电丝上即可，而且本装置的导电弹性件能够使接电杆持续的与转子的正负极保持接触导电，使得本装置测量值稳定。
附图说明
26.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
27.图1为本实用新型与发电机整体连接示意图；
28.图2为本实用新型与发电机内部连接示意图；
29.图3为本实用新型转子安装架整体结构示意图；
30.图4为本实用新型转子安装架内部的接电杆结构示意图；
31.图5为本实用新型转子安装架外部的导电丝、导电插片和电连接线连接示意图；
32.图6为本实用新型发电机内部的接电杆与转子连接示意图；
33.图7为本实用新型a部放大图；
34.图8为本实用新型安置孔内部示意图；
35.图9为本实用新型安置孔安置接线杆一端开口示意图；
36.图10为本实用新型副绕的副绕组转接线示意图。
37.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0038]1‑
电阻测试装置，11
‑
温度传感器，12
‑
接线卡，121
‑
第一组接线卡，122
‑
第二组接线卡，123
‑
第三组接线卡，13
‑
显示屏，131
‑
主屏，132
‑
分屏，14
‑
总电闸，15
‑
插头，16
‑
控制器，2
‑
发电机，21
‑
转子，22
‑
副绕组，23
‑
主绕组，3
‑
转子安装架，31
‑
接电杆，32
‑
导电丝，33
‑
电连接线，34
‑
导电插片，35
‑
绝缘套，36
‑
导电弹性件，37
‑
安置孔，371
‑
隔板。
具体实施方式
[0039]
请参阅图1至9所示，本实用新型提供一种技术方案：一种发电机绕组电阻的精准测量设备，包括：
[0040]
发电机2内部包括转子21、副绕组22和主绕组23，所述主绕组23的头尾两端通过两根互不干涉的电连接线33连接在发电机外部，所述副绕组22头尾两端通过发电机2内的自动电压调节器与两根互不干涉的电连接线33连接；
[0041]
电阻测试装置1，其上设有温度传感器11和控制器16，还设有至少三组接线卡12，每组所述接线卡12都对应连接了一个单独的显示屏13，每组所述接线卡12都有正负极两个接线端口，所述显示屏13通过控制器16与外接电源电连接，所述温度传感器11还与显示屏13和控制器16数据连接；
[0042]
所述接线卡12包括第一组接线卡121、第二组接线卡122和第三组接线卡123；
[0043]
所述副绕组22和主绕组23的头尾两端都分别通过单独的电连接线33互不干涉的连接在电阻测试装置1的接线卡12上，所述副绕组22的头尾两端连接在第二组接线卡122的正负极上，所述主绕组23的头尾两端连接在第三组接线卡123的正负极上；
[0044]
转子安装架3，安装锁紧在发电机2内部，其上能分离的插设了两根接电杆31，两根所述接电杆31分别与发电机2内部转子21的正极和负极抵靠连接，两根所述接电杆31相互绝缘隔开，两根所述接电杆31通过两根单独的电连接线33连接在电阻测试装置1的第一组接线卡121的正负极上，能够同时对多项发电机2绕组电阻值进行测量，并且不需要每次测量都进行拆装发电机2的外壳，使用更加安全并且本装置测试简单，单人即可完成操作，并且能够及时的测量发电机2断电状态，也就是发电机2可以是转动的，并且处于不发电状态的实时数据，测量数据更加精准；同时本装置通过控制器16和多块显示屏13，能够对测得的数据进行记录查阅，使用更加方便，并且能够不需要人接电，转子21转动而且不发电时就能立刻对阻值进行测量。
[0045]
其中，两根所述接电杆31都滑设在转子安装架3内，且两根所述接电杆31的一端都伸出在转子安装架3外部，两根所述接电杆31的另一端都能分离的紧密插接了一根导电丝32，两根所述接电杆31与导电丝32的连接端处于转子安装架3内部，且两根所述接电杆31的内端都连接了导电弹性件36，所述导电弹性件36设置在转子安装架3的内部，所述导电丝32不与接电杆31连接的一端伸出在转子安装架3的外部，所述导电丝32的外部套装了绝缘套35；
[0046]
所述导电丝32伸出在转子安装架3外部的一端焊接了导电插片34，两个所述导电插片34通过单独的电连接线33分别与第一组接线卡121的正负极电连接，通过这样的结构，能够单独的将转子21的正负极进行接电，接电状态稳定，并且不会产生电火花，不仅能够在转子21转动状态下也可以安全接触，而且转动接电时的噪音小，不易破损，不伤发电机2；
[0047]
根所述接电杆31通过导电弹性件36分别压紧在转子21的正极和负极上；所述接电杆31与转子安装架3为过渡配合，使本装置能够稳定的对转子21进行接电；
[0048]
导电弹性件36为铜制弹簧，所述接电杆31为导电碳刷，所述绝缘套35为陶瓷套管，不会产生电火花，而且导电效果佳，导电碳刷磨掉的碳粉还自带润滑效果，非常适用于转子21的接电，只要不再发电了，立刻就能对阻值进行测量，并且转子21转动时不必拆卸本装置；
[0049]
显示屏13包括三块分屏132和一块主屏131，所述主屏131与控制器16数据连接，且三块所述分屏132都与主屏131数据连接；
[0050]
且三块所述分屏132分别与第一组接线卡121、第二组接线卡122和第三组接线卡123单独连接，便于同时对转子21、副绕组22和主绕组23的三套绕组电阻值显示、记录和翻阅，可以同时的每组数据独立显示，并且还能在主屏131上汇总和记录温度，使用更加方便；
[0051]
每个所述接线卡12只连接一根电连接线33，确保每根电电连接线33都单独接线，避免短路，并且接线准确方便；
[0052]
电阻测试装置1为直流低电阻测试仪；所述电阻测试装置1上还设有总电闸14和插头15，所述控制器16与总电闸14电连接，所述总电闸14与通过插头15外接电源电连接，使得本装置能够方便的对外部进行接电和控电；
[0053]
控制器16包括单片机和控制面板，便于对电阻测试装置1的显示屏13上的数据进行查看和记录，同时能够方便的对数据进行翻阅和清零等操作，控制器16属于常用装置。
[0054]
在本实用新型的一个具体实施例中：
[0055]
本实用新型实施例通过提供一种发电机绕组电阻的精准测量设备，本实用新型所解决的技术问题是：
[0056]
1、现有的直流低电阻测试仪是单一的，即只能测得电机绕组某一项的阻值，电机绕组中一般需要对主绕、副绕和转子这三套绕组进行电阻测量，因此每次测量时都要分开一个一个的进行测量，而每次测量都有电机所处状态要求，有时需要测量静态电阻，有的需要开机运行一段时间后，然后停机立刻检测电阻阻值，因此需要拆开发电机2后盖速度足够快，然后快速连线，步骤繁琐；
[0057]
2、测量转子绕组则需将直流低电阻测试仪的两夹子测量头探入电机后端盖内，分别点在转子21集电环的正负极铜环上，因后端盖开口位置可操作空间狭小，不易测得转子阻值，时间稍长测出的阻值就有所偏差，计算出的温升也不准确，拆解过程，各绕组阻值整体就开始下降了，若环境温度越低，影响越大，因为没办法在一断电就行实时测量，还需要拆解接线，发电机2所处温度没办法达到实时精确测量的，导致测量精度不高；
[0058]
3、检测成本高，在测量热态阻值时，需要两个实验人员共同配合，需要人员多，检测成本提高；若只有一个人测量，动作不够迅速，所测得的数据又不准确，即使两个人同时操作，还是会影响发电机的环境温度变化，操作繁琐，测量效率低下；
[0059]
4、具有安全隐患，在测量前，需先将电机后罩拆下，在拆下后罩过程时，要求发电机2动力不能停止，因此电机转子还在高速的转动着，螺栓等小零件有掉入发电机的后端盖内部的可能，甚至在操作时手有可能会被卷入发电机，一致人受到严重伤害，存在伤人和损坏机器的隐患。
[0060]
实现了的技术效果为：1、本装置通过多块分屏132分别对主绕、副绕和转子进行电阻分别测量和显示测得数据，使得本装置能够不再单一测量单一直流低电阻值，而是可以对主绕组23、副绕组22和转子21三项绕组数据同时一起测量，不用反复启停发电机2，一次运行就可以将所有数据都测出；
[0061]
2、因为通过了电连接线33将对主绕组23、副绕组22和转子21都连接至发电机外2部，使得本装置不需要拆开发电机2，只需要将电连接线33分别与第一组接线卡121、第二组接线卡122和第三组接线卡123连接即可，测量操作非常简便，使用简单，不需要快速拆机，也避免了发电机2运行时拆机所带来的危险，并且能够更加及时的在发电机2断电的时刻，立即就可以对电阻进行测量，同时只需要一个人即可完成测量电阻的工作，不必一次拆机另一人紧急的进行测量和记录数值了；
[0062]
3、本装置通过两个不同的接电杆31将转子21的正负极连接至外部，使得转动的转子21也能在断电那一刻，及时的测量转子21的即时阻值，而且操作还安全，使用了碳刷材料做为接电杆31，具有较强的导电性、润滑性能良好，而且碳刷与高速旋转的转子21摩擦无火花、噪音小且不易破碎，更换碳刷成本低，更换操作也非常简单，拔出接电杆31换一根新的插在导电丝32上即可，而且本装置的导电弹性件36能够使接电杆31持续的与转子21的正负极保持接触导电，使得本装置测量时的阻值稳定。
[0063]
本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
[0064]
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0065]
本实用新型在制作安装时，先制作转子安装架3，使用绝缘材料制作转子安装架3，然后在内部开设两个相互隔绝的安置孔37，安置孔37为通孔，安置孔37两端穿透转子安装架3，每个安置孔37内安插一个接电杆31，接电杆31为导电碳刷，并且接电杆31的一端要伸出在转子安装架3外部，这一端为接电杆31外端；然后接电杆31的另一端插设在转子安装架3内部，这一端为接电杆31内端，并且在接电杆31的内端连接一个导电弹性件36，并且导电弹性件36是设置在转子安装架3与接电杆31之间，安置孔37内设有隔板371，导电弹性件36的一端抵靠在隔板371上，而导电弹性件36的另一端抵靠在接电杆31的内端，确保隔板371承载导电弹性件36，将接电杆31向外挤压，用于将接电杆31时刻压向转子21，确保接电杆31与转子21处于接触电连接状态；
[0066]
在两个接电杆31的内端都插设紧密连接一个导电丝32，导电丝32也是一端在转子安装架3内部，导电丝32外包裹一个陶瓷套管制成的绝缘套35，以确保每个接电杆31都只通过导电丝32与外部连接，而导电丝32不会在转子安装架3形成短路，另一端伸出在转子安装架3外部，也即分别是导电丝32的内端和外端，再将导电丝32的外端通锡焊固定连接在导电插片34上，然后将每个导电插片34与电连接线33单独连接，如图5所示，这样转子21的正极通过一个接电杆31、一个导电丝32、一个导电插片34连接在一个电连接线33上与第一组接线卡121的正极电连接为一个完整的电路了，同样的，转子21的负极也有一条这样的单独线路连接在第一组接线卡121的负极上，如此对转子21电阻进行测量；
[0067]
再将副绕组22和主绕组23头尾两端都通过单独的电连接线33连接在发电机2的外部，便于后续的接线。
[0068]
电阻测试装置1，为一般的直流低电阻测试仪，电阻测试装置1上需要有三组接线卡12，用于与外部电线继续电路连接，三组接线卡12分别为第一组接线卡121、第二组接线卡122和第三组接线卡123，三组接线卡12分别要连接三个分屏132，每个分屏132显示每一个独立的接线卡12分组的测量数据，也就是第一组接线卡121、第二组接线卡122和第三组接线卡123都单独的与一个分屏132数据连接，然后每个分屏132与一个主屏131数据连接，三个分屏132与一个主屏131组成显示屏13；
[0069]
主屏131与控制器16数据连接，控制器16包括控制面板和单片机，单片机能够处理和记录数据，通过控制面板进行控制，并且控制器16能够翻阅主屏131的数据，分屏132也与控制器16数据连接，控制器16通过总电闸14与插头15连接在外接电源上，用于给控制器16和显示屏13供电，同时电阻测试装置1上还安装了温度传感器11，温度传感器11也与主屏131数据连接，并且也通过控制器16控制；
[0070]
发电机2的本身就具有转子21、副绕组22和主绕组23；然后再将发电机2的主绕组23头尾两端牵引出的电连接线33分别与第三组接线卡123的正负极电连接，确保是头尾两端都通过单独的电连接线33进行连线；
[0071]
在将副绕组22头尾两端通过发电机2内的自动电压调节器与两根互不干涉的电连接线33连接，并且将副绕组22的头尾两端通过两根单独的电连接线33与第二组接线卡122的正负极连接，这样就连接完成了；
[0072]
并且本装置的第一组接线卡121、第二组接线卡122和第三组接线卡123都是一样
的接线卡12，也都是单独与一块分屏132相对应的，因此只要每一组的接线卡12正负极对应连接转子21、副绕组22和主绕组23头尾两端即可，而没有顺序之分；
[0073]
并且本装置的接线卡12不限制为三组，可以是5组和6组接线卡12，便于对多种不同发电机的同时测量，有些发电机2为三相，此时就是主绕组23有三组连出的电连接线33，可以在接到单独的接线卡12上，能够对多组主绕组23进行同时测量，使用更加方便。
[0074]
本实用新型在使用时，预先将转子安装架3在发电机2内用螺栓安装稳定，确保导电碳刷制作的两根接电杆31分别连接在转子21上集电环的正负极铜环上，然后将发电机2上转子21的正负极通过转子安装架3上的接电杆31、导电丝32、导电插片34和两根相互绝缘的电连接线33连接在第一组接线卡121上，同样的将副绕组22通过发电机2内的自动电压调节器与两根互不干涉的电连接线33连接在第二组接线卡122正负极上，将主绕组23也通过两根相互绝缘的电连接线33连接在第三组接线卡123正负极上，然后通过插头15与外部电源连接，然后启动总电闸14，总电闸14位空气开关，使主屏131和三个分屏132全部通电启动，并且控制器16也启动控制显示屏13，然后进行实验，实验时长在90
‑
120min之间，在实验前先将冷态的转子21、副绕组22和主绕组23的三套绕组电阻值测量并进行记录，同时通过主屏131记录温度传感器11测出的实验前环境温度，并且测量前要先对设备进行清零，以保证测量的准确性，测量冷态阻值；
[0075]
然后开始测量热态发电机2阻值，热态测量时，也要预先将设备清零，测量必须是在没有发电机2没有发电的情况再进行测量，否则会损坏机器；发电机2运行一段时间后，停止发电，不卸载负载，且动力关闭后，就可以；立刻对电阻进行测量，不需要拆机，然后在此状态下记录发电机2的各项阻值，不需要拆机即可完成测量，测试及时，免去拆机时间，杜绝拆机的危险，测量时机更精准。
[0076]
avr(automatic voltage regulator：自动电压调节器)是一种密封电子装置，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场电流，稳定无刷发电机之输出电压要求，具有低频与无输入信号保护装置，并附有并联补偿功能，符合客户扩增容量需求，avr是与副绕组电连接的。
[0077]
其具有电压整定、稳定度调节、f/v频率/电压特性设定、f/v低频保护、f/v电压下降设定、励磁电流限制、并联正交调差(下垂调节)等功能，同时可外接电压微调电位器、功率因数调节器进行控制。
[0078]
而avr端的副绕引出线与电机端副绕引出线连接对最终的电阻值是没有影响的，本实施例制作一根转接线，转接线一端与电机副绕引出线相同，另一端与avr引出线相同，并在对应副绕组22的线分别多压一根线引出来，这对引出线就是作为测量副绕的绕组阻值，如图10所示。
[0079]
发电机2的主绕和副绕是没有正负极的，一般用头尾两端接线来测量电阻阻值，只需要将发电机2的主绕和副绕的头尾两端与电阻测试装置1的正负极接线即可进行测量。
[0080]
另外，在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0081]
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。