一種超導(dǎo)磁體線圈匝間絕緣檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁體線圈匝間絕緣檢測(cè)裝置及方法，其中裝置由恒流源的正極接至超導(dǎo)線圈一端的滑環(huán)，然后由超導(dǎo)線圈的另一端的滑環(huán)出線接至電阻的一端，電阻的另一端再接至恒流源的負(fù)極形成閉合回路，采集卡通過(guò)測(cè)量線分別連接到超導(dǎo)線圈兩端的滑環(huán)外和電阻的兩端，分別測(cè)量電阻與超導(dǎo)線圈兩端的電壓，再將四路測(cè)量線分別連接到采集卡的兩路通道中。檢測(cè)時(shí)，分別從超導(dǎo)線圈兩端和電阻的兩端取出電壓信號(hào)，計(jì)算出超導(dǎo)線圈的電阻值并記錄，通過(guò)比較當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的電阻值之差是否超過(guò)閾值來(lái)判斷是否出現(xiàn)匝間短路。本發(fā)明可以在線圈繞制過(guò)程中精確測(cè)量電阻，能夠及時(shí)觀測(cè)線圈阻值的變化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單程序易開(kāi)發(fā)且測(cè)量精確。
【專利說(shuō)明】一種超導(dǎo)磁體線圈匝間絕緣檢測(cè)裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)磁體線圈匝間絕緣檢測(cè)裝置及方法，應(yīng)用于超導(dǎo)磁體線圈繞制中絕緣性能的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，針對(duì)電機(jī)、變壓器等線圈匝間絕緣的檢測(cè)已出現(xiàn)比較成熟的檢測(cè)儀，超導(dǎo)線圈的繞制過(guò)程中也有對(duì)線圈電阻值的檢查，大部分都是采用四線制測(cè)量線圈電阻值，由恒流源提供一個(gè)恒定電流，采用兩個(gè)精度較高的電壓表和電流表，得到電壓和電流，計(jì)算出電阻。當(dāng)出現(xiàn)匝間短路時(shí)，電阻減小值會(huì)超出測(cè)量?jī)x表本身誤差值范圍。但這種方法只能在線圈停止繞制時(shí)進(jìn)行測(cè)量，如需確保線圈繞制過(guò)程中無(wú)短路發(fā)生，必須經(jīng)常停止繞制從而測(cè)量電阻變化，且如發(fā)現(xiàn)短路已經(jīng)發(fā)生時(shí)，無(wú)法及時(shí)確定短路點(diǎn)的精確位置，這些都嚴(yán)重影響繞制效率和絕緣補(bǔ)救措施的及時(shí)實(shí)施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量超導(dǎo)線圈電阻值不連續(xù)和無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)短路發(fā)生點(diǎn)的不足，提供了一種動(dòng)態(tài)測(cè)量超導(dǎo)線圈阻值的裝置及方法，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線圈阻值的變化情況。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:所述裝置由恒流源的正極接至超導(dǎo)線圈一端的滑環(huán)，然后由超導(dǎo)線圈的另一端的滑環(huán)出線接至電阻的一端，電阻的另一端再接至恒流源的負(fù)極形成閉合回路，采集卡通過(guò)測(cè)量線分別連接到超導(dǎo)線圈兩端的滑環(huán)外和電阻的兩端，分別測(cè)量電阻與超導(dǎo)線圈兩端的電壓，再將四路測(cè)量線分別連接到采集卡的兩路通道中。
[0005]所述方法包括以下步驟:①將電阻兩端的電壓除以電阻的出廠標(biāo)定電阻值得到整個(gè)回路中的電流，再將超導(dǎo)線圈兩端的電壓除以整個(gè)回路中的電流獲得當(dāng)前時(shí)刻的超導(dǎo)線圈電阻值；②采集并記錄超導(dǎo)線圈電阻值，并對(duì)超導(dǎo)線圈在當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的電阻值做差，計(jì)算得到阻值變化量并取絕對(duì)值為正；③設(shè)定閾值為當(dāng)超導(dǎo)線圈兩匝短路時(shí)所減小的阻值，并取絕對(duì)值為正，判別阻值變化量與閥值的大小關(guān)系。當(dāng)阻值變化量大于閾值時(shí)，則報(bào)警燈變紅，報(bào)警鈴響起，同時(shí)記錄溫度、濕度隨時(shí)間的變化，當(dāng)繞制結(jié)束后可分析溫濕度對(duì)線圈阻值的影響，反之，則說(shuō)明超導(dǎo)磁體線圈絕緣性能良好，可以繼續(xù)繞制。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，可以在線圈繞制過(guò)程中精確測(cè)量電阻，及時(shí)觀測(cè)線圈阻值的變化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單程序易開(kāi)發(fā)且測(cè)量精確。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0008]圖1是本發(fā)明的電路組成圖。
[0009]圖2是具體設(shè)備實(shí)施時(shí)的電路圖。
[0010]圖3是本發(fā)明的檢測(cè)方法流程圖。
[0011 ] 圖中標(biāo)號(hào)示意如下:1-超導(dǎo)線圈，2-滑環(huán)，3-電阻，4-恒流源，5-采集卡，6-航空插頭，7-直流電源。

【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明通過(guò)采用高精度測(cè)量滑環(huán)，將線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為不動(dòng)的測(cè)量點(diǎn)，使得測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的線圈阻值成為可能。
[0013]如圖1所示，恒流源(4)的正極接至超導(dǎo)線圈(1) 一端的滑環(huán)(2)，然后由超導(dǎo)線圈(1)的另一端的滑環(huán)(2)出線接至電阻(3)的一端，電阻(3)的另一端再接至恒流源(4)的負(fù)極形成閉合回路，采集卡(5)通過(guò)測(cè)量線分別連接到超導(dǎo)線圈(1)兩端的滑環(huán)(2)外和電阻⑶的兩端，分別測(cè)量電阻(3)與超導(dǎo)線圈⑴兩端(滑環(huán)包含在內(nèi))的電壓，再將四路測(cè)量線分別連接到采集卡(5)的兩路通道中。
[0014]如圖2所示的實(shí)施例中，直流電源(7)由220V交流電供電，另一端得到24V和5V的直流電給采集卡和溫濕度傳感器供電，溫濕度傳感器有兩線分別為溫度信號(hào)正極與濕度信號(hào)正極，它們與地線分別連接至采集卡的0號(hào)通道與1號(hào)通道，從而完成溫濕度的測(cè)量。超導(dǎo)線圈的一端滑環(huán)處通過(guò)航空插頭(6)的一個(gè)引腳連接至電阻的一端，電阻的一端再接至恒流源的負(fù)極，恒流源、滑環(huán)、超導(dǎo)線圈和電阻共同組成電流回路。電阻兩側(cè)連接至采集卡的2號(hào)通道，超導(dǎo)線圈的兩端通過(guò)航空插頭的引腳接至采集卡的3號(hào)通道，從而完成對(duì)超導(dǎo)線圈兩側(cè)電壓和電阻兩側(cè)電壓的測(cè)量。
[0015]如圖3所示，基于上述超導(dǎo)磁體線圈匝間絕緣檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法包括以下步驟:①將電阻兩端的電壓除以電阻的出廠標(biāo)定電阻值得到整個(gè)回路中的電流，再將超導(dǎo)線圈兩端的電壓除以整個(gè)回路中的電流獲得當(dāng)前時(shí)刻的超導(dǎo)線圈電阻值；②采集并記錄超導(dǎo)線圈電阻值，并對(duì)超導(dǎo)線圈在當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的電阻值做差，計(jì)算得到阻值變化量(關(guān)注電阻值之差為負(fù)時(shí)，取絕對(duì)值，為正)設(shè)定閾值為當(dāng)超導(dǎo)線圈兩匝短路時(shí)所減小的阻值(取絕對(duì)值，為正)，判別阻值變化量與閥值的大小關(guān)系。當(dāng)阻值變化量大于閾值時(shí)，則報(bào)警燈變紅，報(bào)警鈴響起，同時(shí)記錄溫度、濕度隨時(shí)間的變化，當(dāng)繞制結(jié)束后可分析溫濕度對(duì)線圈阻值的影響，反之，則說(shuō)明超導(dǎo)磁體線圈絕緣性能良好，可以繼續(xù)繞制。
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)磁體線圈匝間絕緣檢測(cè)裝置，其特征在于，恒流源(4)的正極接至超導(dǎo)線圈⑴一端的滑環(huán)(2)，然后由超導(dǎo)線圈(I)的另一端的滑環(huán)(2)出線接至電阻(3)的一端，電阻(3)的另一端再接至恒流源(4)的負(fù)極形成閉合回路，采集卡(5)通過(guò)測(cè)量線分別連接到超導(dǎo)線圈(I)兩端的滑環(huán)(2)外和電阻(3)的兩端，分別測(cè)量電阻(3)與超導(dǎo)線圈(I)兩端的電壓，再將四路測(cè)量線分別連接到采集卡(5)的兩路通道中。
2.一種基于權(quán)利要求1所述裝置的檢測(cè)方法。其特征在于，包括以下步驟: ①將電阻兩端的電壓除以電阻的出廠標(biāo)定電阻值得到整個(gè)回路中的電流，再將超導(dǎo)線圈兩端的電壓除以整個(gè)回路中的電流獲得當(dāng)前時(shí)刻的超導(dǎo)線圈電阻值； ②采集并記錄超導(dǎo)線圈電阻值，并對(duì)超導(dǎo)線圈在當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的電阻值做差，計(jì)算得到阻值變化量并取絕對(duì)值為正； ③設(shè)定閾值為當(dāng)超導(dǎo)線圈兩匝短路時(shí)所減小的阻值，并取絕對(duì)值為正，判別阻值變化量與閥值的大小關(guān)系。當(dāng)阻值變化量大于閾值時(shí)，則報(bào)警燈變紅，報(bào)警鈴響起，同時(shí)記錄溫度、濕度隨時(shí)間的變化，當(dāng)繞制結(jié)束后可分析溫濕度對(duì)線圈阻值的影響，反之，則說(shuō)明超導(dǎo)磁體線圈絕緣性能良好，可以繼續(xù)繞制。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK104422852SQ201310375416
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】張光偉, 汪汀, 魏曉濤, 宮博, 張萍萍 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七研究院