三相電機相序測試儀的製作方法
2023-12-10 02:07:41 1
專利名稱：三相電機相序測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於三相電動機繞組相序測量的儀器。
目前，在使用三相電動機時，為保證其正確的轉動方向，就遇到電源三條相線與電動機三個接線端子之間接線相序問題。倘若任意一對相線對調，都會導致電動機旋轉方向改變。另外，在工程上，不同功率的電動機，電纜要求壓接不同型號接線鼻子。如果三相電動機出現反轉，那麼調換接線後，接線鼻子位置往往不合適，不得不鋸掉重接。因此，在接線前能確定電機繞組相序的小巧儀器十分重要。
本實用新型的目的是提出一種在電機運行前能按照電機預定轉向而快速、準確地判斷三相電動機定子繞組相序的小巧測量儀器。
本實用新型的目的是這樣實現的一種三相電機相序測試儀，其特徵在於由放大、整形、相位比較、顯示四級電路組成；所述放大電路由運算放大器及其外圍電阻組成；所述整形電路由電壓比較器及其外圍電阻組成；所述相位比較電路由D-觸發器及其外圍電容和電阻組成；而所述顯示電路由三極體和二極體及其外圍電阻組成；用手勻速撥動電動機，電機定子一繞組接地，另二繞組產生的2個微弱正弦波電壓信號分別加到2個放大器的正輸入端，以放大其正弦波電壓；放大了的正弦波電壓與電壓比較器的負輸入端相連，以便將正弦波整形為方波；整形後的方波分別打入二個D-觸發器的D線，在其輸出Q端對D端兩個方波相位進行比較，D-觸發器輸出端Q通過電阻分別與輸出級三極體相連；而一路三極體集電極負載是相互串聯的三個不同色別的發光二極體，另一路三極體集電極負載是一單色發光二極體；串聯的三個二極體發光則表明相序為正序，另一單色發光二極體發光則表明相序為反序，從而達到相序顯示。
結合附圖，進一步說明本實用新型內容。
圖1三相電動機定子繞組三線向量圖圖2本實用新型電路圖圖3本實用新型電路波形圖圖1是三相電動機定子繞組三線向量圖，u、v、w分別代表三定子繞組。如果用手順時針或逆時針勻速撥動轉子，那麼轉子的剩磁切割定子繞組，則三定子繞組會產生微弱的正弦波電動勢。因此該電動機可以看作能發出微弱正弦波電動勢的發電機，而繞組u、v、w所產生的電動勢相位差均相差120°相角。圖1(a)是三繞組u、v、w；圖1(b)是三繞組u、v、w所產生電動勢的相位向量圖。倘若繞組W接地，則相位差總和變為180°相角，彼此間為60°相角差，這樣u對w相角Uuw與v對w相角Uvw之間的相角差為60°如圖1(C)所示。我們從繞組u和v同時提取電動勢，將其先作方波整形，然後再進行比較，便可確定轉子順時針勻速轉動及逆時針勻速轉動二種狀況下，繞組u、v所生電動勢中哪一個超前，哪一個滯後了。因此，便得出電動機轉向與繞組電動勢的相位關係。這關係與外加工業三相電使電機轉動的關係完全相同。
圖2是本實用新型的具體電路圖。它由放大、整形、相位比較及顯示四級電路組成。
放大電路由運算放大器A1、A2及其外圍電阻R1、R2、R3、R7、R8、R9組成，用於放大定子繞組產生的微弱正弦波電壓。
整形電路是由集電極開路的電壓比較器A3、A4及其外圍電阻R4、R5、R6、R10、R11、R12、R13、R14組成的施密特整形電路，該電路將正弦波整形為方波。R13、R14為上拉電阻。
相位比較電路由D-觸發器D1、D2及其外圍電容C和電阻R15組成，用於比較兩個方波超前與滯後關係。該電路電容C和電阻R15起復位作用，當本電路開關S閉合時，復位端r1、r2瞬間高電位，使Q1Q2處於原始低電位備用狀態。
顯示電路由三極體VT1、VT2、電阻R16、R17、R18、R11及發光二極體，又叫指示燈VD1-VD4組成，以顯示輸入信號相序關係。
等值電阻R20和R21是分壓電阻，以取出儀器地線。儀器電源可選用迭層電池。
當電壓比較器A3輸出波形超前電壓比較器A4輸出波形時，D1觸發器輸出端Q1為高電壓，而D2觸發器輸出端Q2為低電位。此時，三極體VT1導通，指示燈VD1、VD2和VD3發亮，這說明最上面輸入端的電壓相位超前。其中與指示燈串聯的電阻R7是限流電阻。
反之，當A4輸出波超前A3輸出波形時，Q2為高電壓，而Q1為低電位。Q2的高電平經R18限流，使三極體VT2導通，指示燈VD4發亮。此時，說明下面輸入端電壓相位超前。其中電阻R19是限流電阻。
最上面的輸入端鈕用黃色、下面的輸入端用綠色，而儀器地線選紅色。而指示燈VD1、VD2、VD3選用黃、綠、紅三色。倘若這三個指示燈亮，說明二個輸入端及儀器地線連接的電機定子三繞組的線色應為黃、綠、紅三色。這時黃色線為相線u，綠色線為相線v，而地線紅色線便是相線w。這三色剛好與我國電工標準相一致。
指示燈VD4顏色無特殊要求，VD4亮，說明電機定子繞組相序為反相序，需要其中任意二線應調換成正確的相序關係。
圖3是本實用新型實測波形圖，表示是指示燈VD1、VD2、VD3亮時的情況。圖3(d)是放大電路A1和A2輸出波形，Uuw是A1的輸出，Uvw是A2的輸出。圖3(e)和圖3(f)分別是整形電路A3和A4的輸出波形。如果儀器地線選在最下面一條線，如圖中虛線所示，則整形電路A3和A4的輸出波形就成了圖3(g)和圖3(h)所描述的情況了。
本實用新型優點1、準確預先測定電機正常轉向的定子繞組相序，提高接線工作效率。
2、該儀器元件少，成本低，體積小，便於攜帶，使用方便。
3、可測量三相工業電相序。
實施例選用元件型號名稱 型號運算放大器 A1A2LM324電壓比較器 A3A4LM339D-觸發器 D1D2CD4013三極體 VT1VT29013發光二極體 VD1-VD45(發黃、綠、紅、白四色)其施工單位，電機接線速度大大提高。
權利要求1.一種三相電機相序測試儀，其特徵在於由放大、整形、相位比較、顯示四級電路組成；所述放大電路由運算放大器及其外圍電阻組成；所述整形電路由電壓比較器及其外圍電阻組成；所述相位比較電路由D-觸發器及其外圍電容和電阻組成；而所述顯示電路由三極體和二極體及其外圍電阻組成；用手勻速撥動電動機，電機定子一繞組接地，另二繞組產生的2個微弱正弦波電壓信號分別加到2個放大器的正輸入端，以放大其正弦波電壓；放大了的正弦波電壓與電壓比較器的負輸入端相連，以便將正弦波整形為方波；整形後的方波分別打入二個D-觸發器的D線，在其輸出Q端對D端兩個方波相位進行比較，D-觸發器輸出端Q通過電阻分別與輸出級三極體相連；而一路三極體集電極負載是相互串聯的三個不同色別的發光二極體，另一路三極體集電極負載是一單色發光二極體；串聯的三個二極體發光則表明相序為正序，另一單色發光二極體發光則表明相序為反序，從而達到相序顯示。
專利摘要三相電機相序測試儀屬於三相電動機繞組相序測量的儀器，其目的是在電機運行前能按照電機預定轉向而快速，準確地判斷三相電動機繞組相序的儀器。該儀器由放大繞組所生微弱電壓的放大電路，整形電路，相位比較電路及相序顯示電路四部分組成。該儀器使電機接線速度大大提高。
文檔編號G01R29/00GK2259632SQ9624159
公開日1997年8月13日 申請日期1996年11月1日 優先權日1996年11月1日
發明者孫文權 申請人:孫文權