專利名稱:中小型電機繞組匝間故障通用探測器的制作方法
本實用新型屬于一種常用電氣檢測儀器。
現(xiàn)有的對電機繞組匝間故障的無損探測、較多使用開口變壓器式探測器，使用該探測器要求探測器的鐵芯曲面與被測電機的定子或轉(zhuǎn)子鐵芯曲面吻合。當電機繞組本身具有自然閉合回路(如電機內(nèi)△接法，直流電機電樞繞組有均壓線或繞組多路并聯(lián)等)時，使用開口變壓器式探測器測試時，必須把閉合回路打開才行。我國SBX－3線圈檢查示波器是應用螢光示波法測試的同類產(chǎn)品，“無線電”雜志78年第一期曾介介紹過“電機短路測試儀”。國外蘇聯(lián)專利SU－676－949SU－785－805，SU－928－258以及日本、特許昭59－45092均提出過電機繞組短路故障的檢測裝置，但是以上檢測裝置不同程度地存在著通用性差，操作不方便，故障報警不明顯，售價太高等不足之處，除螢光示波法外，對電機繞組本身有自然閉合回路時的故障檢測，尚不能予以很好解決。
本實用新型的目的是研制一種靈敏度高、應用范圍廣、具有較好性能價格比，以脈沖電壓幅度連續(xù)可調(diào)的窄脈沖發(fā)生器為核心，聲光同時顯示故障的中小型電機通用的繞組匝間故障探測器。
本探測器的工作，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)，激勵放大級(2)，脈沖輸出級(3)組成一個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，以激勵探測頭(4)中的激勵線圈，探測頭(4)放在被測電機的鐵芯上，如果電機繞組有短路故障存在，則激勵脈沖訊號在短路匝中產(chǎn)生訊號感應電流，藕合到探測頭(4)的測試線圈中，測試線圈中的感應訊號經(jīng)短路訊號放大器(5)，再經(jīng)峰值整流器(6)，可根據(jù)不同電平等級的訊號激發(fā)相應的發(fā)光電平表(7)，同時可以根據(jù)電機容量大小的需要調(diào)整，使發(fā)光電平表(7)中的發(fā)光二級管的電平訊號達到一定強度(一個發(fā)光或幾個發(fā)光)時，聲報警器配合顯示短路故障是否存在及其短路的程度。
本實用新型所用的測試訊號發(fā)生器，是由正弦波發(fā)生器和脈沖輸出級組成的，正弦波發(fā)生器產(chǎn)生1500HZ左右的正弦波，當脈沖輸出級其電路工作進入穩(wěn)態(tài)后，在一個周期內(nèi)當輸入正弦波幅值高于電容C兩端電壓時晶體三級管才導通，探測頭激勵線圈得到寬度較窄，按正弦規(guī)律變化的脈沖上半部分，激勵線圈是一帶有鐵芯的電感線圈，晶體三極管導通結(jié)束后，磁感應強度和磁化電流下降導致產(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試靈敏度大大提高，同時短路回路的電感、鐵損、短路導線的趨膚效應和鄰近效應對窄脈沖的影響很顯著，使探測器可準確判別不同的短路狀況，脈沖輸出級中設置強度調(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)，以適應不同類型的電機繞組測試的需要，這在有閉合回路的情況下測試繞組特別重要，實測時可根據(jù)發(fā)生電平表的顯示，通過手動調(diào)節(jié)可使探測頭測試線圈的輸出有一合適幅度，以避免在后級測試訊號放大器中因輸入幅度太大產(chǎn)生限幅而失去對不同短路狀況的鑒別能力。
探測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，探測頭兩鐵芯之間距離可以縮短，便于測量鐵芯短的小型電機，由于采用雙向窄脈沖激勵故探測頭的測試線圈輸出和電機繞組的短路狀況可做如下判斷單匝或少數(shù)幾匝短路時，輸出脈沖峰值高，脈沖較窄，而當電機本身繞組有自然閉合回路時，輸出脈沖峰值較低且脈沖較寬，只要保證測試線圈的輸出訊號不被短路訊號放大器所限幅，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。
短路訊號放大器在普通的交流放大器上加了負反饋以穩(wěn)定放大倍數(shù)。
應用發(fā)光電平表工作時的非線性開關(guān)特性，對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器正常工作指示燈，實際測試時，調(diào)節(jié)測試強度電位器，使綠色發(fā)光二極管亮，紅色發(fā)光二極管均不亮，此時把探測頭放在被測電機槽口上，若綠色發(fā)光二極管熄滅，此時紅色發(fā)光二極管亦不亮說明繞組無短路故障，當綠色發(fā)光二極管和紅色發(fā)光二極管均亮時，同時有聲報警發(fā)生，說明有繞組短路故障。
聲報警器由普通音頻功放級和相應發(fā)聲器組成，音頻功放級的直流偏置取自發(fā)光電平表的點亮訊號，探測可達到無故障時完全無聲，還可設置針對不同短路故障的報警選擇，通過聲調(diào)、聲響可配合發(fā)光電平表進行故障判斷。
本探測器和已有儀器相比具有如下特點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頭，使測試精度、靈敏度大大提高。
2、本儀器可探測各種短路故障，對繞組有自然閉合回路的情況可直接測試，方便易行。
3、聲光配合報警，可正確顯示一匝及一匝以上的短路故障。
4、本儀器造價低廉，外型美觀，備有便攜式和袖珍式兩種。操作安全，攜帶方便，是電機制造廠和修理部門急需的常用電氣檢測儀器，便于推廣使用。
實施例1 (袖珍式)參看附圖2，本實用新型袖珍式外型尺寸為165×46×28mm，重量250克(包括一小型探測頭在內(nèi))用6F226V層疊電池供電，探測頭距鐵芯3mm左右可正確顯示一匝及一匝以上短路故障，可精確到電機的每一槽。
實施例2 (便攜式)參見附圖3，本實用新型便攜式內(nèi)設有穩(wěn)壓電源，可交直流兩用，探測頭電源有低壓24V，高壓240V兩種直流電源供給。采用240V供給探測頭時可測出匝間絕緣隱患。同時便攜式中備有報警選擇，音量控制裝置，可針對不同短路故障報警，在繞組有自然閉合回路的電機批量測試時效率高。
權(quán)利要求
1.一種中小型電機繞組匝間故障通用探測器，由測試脈沖發(fā)生器，探測頭、短路訊號放大器、聲報警器等部分組成，其特征在于該測試脈沖發(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)生器和脈沖輸出級組成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的通用探測器，其特征在于脈沖輸出級級是由耦合變壓器的次級繞組、測試強度調(diào)解電位器、電容、電阻、晶體三極管、探測頭激勵圈組成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的通用探測器，其特征在于探測頭是由兩個冂型鐵芯制成，激勵線圈繞在一個冂型鐵芯的上部，測試圈則平分成兩部分完全對稱地繞在另一個冂型鐵芯的兩側(cè)柱上，激勵線圈和測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所述的通用探測器，其特征在于發(fā)光電平表是由一組指示不同電平訊號等級的發(fā)光二極管組成的。
專利摘要
本實用新型屬于一種常用電氣檢測儀器，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頭的激勵源，并采用了聲光配合顯示裝置，可迅速、準確地判斷中小型電機繞組一匝及多匝的短路故障，對電機繞組中有自然閉合回路時的匝間短路故障的測試尤為方便，本實用新型設計為袖珍式和便攜式兩種，應用范圍廣，操作、攜帶方便，測試靈敏度高，具有較好的性能價格比。
文檔編號G01R31/02GK86200310SQ86200310
公開日1986年12月17日 申請日期1986年1月24日
發(fā)明者單覺初 申請人:單覺初導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan