專利名稱：人工中性點測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機試驗，屬電工測量技術(shù)領(lǐng)域。
目前在電機試驗中常常要求對繞組電阻和溫升進(jìn)行帶電測量，對于繞組為星形接法的電機而言，是容易用中性點技術(shù)來實現(xiàn)的，然而對繞組為三角形接法的電機，由于不存在中性點，只能直接將主回路的電壓信號引入測量回路，這樣需用很大的電感來抑制交流，且不安全。測試手段一般采用雙臂電橋法，裝置復(fù)雜。調(diào)試不易。
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，Y系列電機功率為3KW以上時繞組均接成三角形接法運行。對這些電機來說，必須找出一個比較完善的測量方法。本實用新型的發(fā)明目的在于設(shè)計一種新的人工中性點裝置，使眾多繞組為三角形接法的交流電機同樣可以進(jìn)行繞組電阻和溫升的帶電測量。
為實現(xiàn)這樣的發(fā)明目的，本發(fā)明人基于迭加法的原理，即通過向交流繞組中注入一個微小的直流來達(dá)到測量繞電阻的目的，設(shè)計了一個人工中性點裝置。

圖1為本實用新型的電原理圖。電機運行時繞組為三角形接法，每相繞組的電阻為RX。我們在每相繞組中接上一個轉(zhuǎn)換開關(guān)K1，同時通過轉(zhuǎn)換開關(guān)K2接入一個標(biāo)準(zhǔn)電阻RN與開關(guān)K1并聯(lián)，正常運行時K1合、K2斷，進(jìn)行測量時K2合，K1斷。標(biāo)準(zhǔn)電阻RN的容量應(yīng)有足夠大，能短時通過電機繞組的額定電流。在電機繞組RX的一端引出了三角形繞組的二個中性點O0和O4，在電機繞組另一端引出中性點O1和O3，在中性點O1和O2之間接上一個電流測量回路，在中性點O3和O4之間接上一個電壓測量回路。直接電源VCC通過中性點O1和O2向電機繞組RX和標(biāo)準(zhǔn)電阻RN中注入一個微小的直流電流，該直流電流在電機繞組中產(chǎn)生的直流電壓由中性點O3和O4引出。L1、L2、L3、L4為濾波電抗器，分別接于中性點O1、O2、O3、O4的引出端，在L1和L2之間接上濾波電容C1，在L3和L4之間接上濾波電容C2，C1、C2用于進(jìn)一步濾去測量回路中的交流分量，包括基波和諧波。R1和R2為兩個精密電阻，直流電源Vcc與R1相連后與C1并聯(lián)，R2與C2并聯(lián)，在R1和R2的兩端分別聯(lián)接一個由R3、C3和R4、C4組成的濾波網(wǎng)路。測量回路的信號從兩個精密電阻R1、R2上引出，經(jīng)過RC濾波網(wǎng)絡(luò)，得到直流電壓信號V1和V2。由于采用了四組中性點，交流電壓經(jīng)過中性點設(shè)備后在測量回路中已基本不存在。
當(dāng)R2取得足夠大時(R2＞＞RX／／RN＋RO3＋RL3＋RL4＋R04)，則有 RX／／RN＝3· (V2)/(V1) R1或PX=RN·3V2V1R1RN·3V2V1R1]]>這樣就實現(xiàn)了在電機不斷電的情況下進(jìn)行三角形接法電機繞組電組RX的帶電測量。
計算溫升時，首先應(yīng)測得對應(yīng)初始溫度t0時的電阻R0，則運行中繞組溫升為
△t＝(234.5＋t0)· (RX- RO)/(RO)測量信號V1和V2的處理和運算可以由單片機系統(tǒng)來進(jìn)行，由預(yù)先輸入到單片機中的程序來實現(xiàn)測量信號的采樣、運算和對整個測量系統(tǒng)的控制。
利用中性點進(jìn)行帶電測量，可使測量電路的濾波要求大大降低，并使測量裝置很安全。本實用新型解決了三角形接法繞組無法用中性點測量的問題，實現(xiàn)了三角形接法繞組的電阻和溫升的帶電測量。選取標(biāo)準(zhǔn)電阻RN有合適的阻值和足夠的精度，測量結(jié)果的精度是有保證的，同時選取合適的RN還保證了在測量過程中，對電機的運行狀態(tài)影響甚微。
在本實用新型的一個實施例中，元器件接線如圖1所示。其中 R1＝1Ω，R2＝300KΩ，R3＝R4＝10KΩ，C1＝10000μF，C2＝4700μF，C3＝C4＝100μF，RN＝10Ω(50W)，VCC可調(diào)，最大12V，L1＝L2＝100mH，L3＝L4＝19H。
實施結(jié)果，對初始溫度下電阻的測量與電橋法相比誤差小于0.4％，被試電機功率2.8KW運行過程中的溫升測量與電橋法相比誤差小于1％。
權(quán)利要求1.一種人工中性點測量裝置，其特征在于在三角形接法的電機每相繞組中接上一個轉(zhuǎn)換開關(guān)K1，同時通過轉(zhuǎn)換開關(guān)K2接入一個標(biāo)準(zhǔn)電阻RN與開關(guān)K1并聯(lián)，在電機繞組RH的一端引出二個中性點O2和O4，在繞組另一端引出中性點O1和O3，濾波電抗器L1、L2、L3、L4分別接于中性點O1、O2、O3、O4的引出端，在L1和L2之間接上濾波電容C1，在L3和L4之間接上濾波電容C2，直流電源Vcc與精密電阻R1相聯(lián)后同C1并聯(lián)，精密電阻R2與C2并聯(lián)，在R1和R2的兩端分別聯(lián)接一個由R3、C3和R4、C4組成的濾波網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要一種人工中性點測量裝置，在三角形接法的每相電機繞組中接入一個標(biāo)準(zhǔn)電阻，在三相電機繞組的兩端分別引出四個中性點，在中性點之間分別接上一個電流測量回路和電壓測量回路，通過向交流繞組中注入一個微小的直流來實現(xiàn)繞組電阻和溫升的帶電測量，解決了三角形接法繞組無法用中性點測量的問題，安全實用，精確可靠。
文檔編號G01R31/02GK2092105SQ91215489
公開日1992年1月1日 申請日期1991年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月21日
發(fā)明者富明華, 顧其善 申請人:上海交通大學(xué)