一種三位一體漆包線耐電暈測試系統的製作方法

2023-10-31 14:05:12

專利名稱：一種三位一體漆包線耐電暈測試系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電子測試技術領域，特別涉及一種用於測試變頻漆包線的耐電暈測試儀器，它用於測試變頻漆包線的耐電暈時間。
背景技術：
普通交流異步電動機使用頻率f=50Hz的交流電壓，他們的額定轉速與電機繞組的極對數有關，當電機的極對數為P=2時，電機的同步轉速nl = 60f/p=1500轉/分，其額定轉速n=60f(l-s)/p。其中s為滑差率，在(I5) %之間。一般是按s=4%計算出電機的額定轉速ri=1440轉/分。普通交流電機都是按恆頻恆壓設計的，為了保證使用安全和高的運行效率，它們一般都是在額定電壓下運行，電機轉速接近額定轉速。變頻電動機是變頻器驅動的電動機的統稱。為變頻器設計的電機稱為變頻專用電動機。變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器主要採用交-直-交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。以採用PWM的控制方式為例，他的載波頻率約為幾千到十幾千赫的方波電壓，這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當於對電動機施加陡度很大的衝擊電壓，使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。不論那種形式的變頻器，在運行中均產生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機運行在非正弦波電壓電流下。電壓的高次諧波會弓I起電動機定子、轉子銅耗鐵耗及附加損耗的增加。由於頻率很高，還會因集膚效應產生附加的銅耗。在這些損耗的作用下，會使電動機發熱量增加，效率降低，輸出功率減小。另外，變頻器產生的高次諧波電壓疊加在電動機運行電壓上，由於高壓的反覆衝擊會加速老化，對電動機繞組與地絕緣構成威脅。特別還要關注因電暈引起線圈局部放電、局部介電加熱以及空間電荷的形成，也會造成對變頻電機絕緣系統的破壞。變頻漆包線耐電暈時間的測試是在兩組漆包線之間施加一定頻率和電壓的脈衝來進行的。某一種規格漆包線的耐電暈時間長短，與所加脈衝電壓的幅度、上升沿時間以及環境溫度都有著密切的關係。變頻電機的繞組必須使用質量好的變頻漆包線繞制，所以，必須對漆包線進行耐電暈測試。
發明內容本實用新型的目的是提供一種三位一體漆包線耐電暈測試系統，大大簡化了對試樣的測試操作，提高了系統工作的可靠性。本實用新型的技術方案是一種三位一體漆包線耐電暈測試系統，其特徵是包含電熱乾燥箱、上位機和多個獨立的測試單元，上位機通過集線器對系統工作進行控制；每個測試單元由測試頭、單片機、IGBT驅動放大單元、雙極性脈衝形成電路和高低壓電源組成，測試頭置於電熱乾燥箱中。[0008]本實用新型的優點是首先，由於是三位一體的電暈測試系統，既可以在上位機進行試驗溫度的設置、修改以及耐測試結果的輸出，也能實現對每個測試單元工作/停止的分別控制，實現對樣件耐電暈時間進行方便、準確、高效的測試。第二、每一個測試單元都有自己的高壓脈衝形成電路和獨立的電源系統，由於是自成系統，各路之間互不影響，還可以按照需要靈活的進行拆分和組合。第三、本高壓電源組合包含有過流過壓保護電路，一旦出現電暈擊穿時，能及時撲捉到擊穿信息，迅速關閉高壓電源的輸出，實現對電源的保護，其動作的反應時間一般可以做到微秒級。第四、三位一體的結構避免了對公用高壓電源接入/去除的控制操作，使整個系
統的結構得到簡化又提高了系統工作的可靠性。

圖I是本實用新型的結構方框圖。圖2是本實用新型的一個測試單元功能電路連接圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型包含有電熱乾燥箱、上位機、多個測試單元，共同組成一個集試驗參數設置、耐電暈測試和環境溫度控制於一體的耐電暈測試系統。其中耐電暈測試系統的測試單元的結構完全相同。如圖2所示，每個測試單元由測試頭、單片機、IGBT驅動放大單元、雙極性脈衝形成電路和高低壓電源幾部分功能電路組成。每一個測試單元都包含有雙極性脈衝形成電路和獨立的供電電源組合，各路之間的工作狀態互不影響。高壓電源組合包含有過流過壓等保護電路，一旦出現電暈擊穿，電流超過預定值時，能迅速關閉電源的輸出，實現對電源的保護。測試頭(夾具)置於電熱乾燥箱中，由電熱乾燥箱產生試樣測試時所需要的環境溫度。其中單片機部分接收上位機電暈開始指令，並返回功能電路的工作狀態信息給上位機。IGBT驅動放大單元負責處理和放大單片機產生的PWMH、PWML驅動脈衝信號，使之達到能可靠地驅動和關斷IGBT所需要的電壓和功率值。IGBT驅動放大單元還擔負有檢測各功能電路工作狀態的職責。雙極性脈衝形成電路包含4隻IGBT組成的H橋及與其相對應的隔離驅動電路。試樣連接在測試頭上，測試頭的兩根引線，分別連接在H橋的兩個中點上，S卩加在負載兩端的是極性可變的雙極性脈衝，這個脈衝電壓的幅值，由高壓電源的直流電壓值決定。高壓電源和低壓電源組合給H橋和各功能電路提供所需電壓，為了提高電路的穩定性，各電源之間都採用了良好的隔離措施。試驗開始，可以在上位機操作界面設置電熱乾燥箱的溫度等試驗參數，並且在實驗過程中全程對其溫度進行監控。上位機也可以對每個測試單元工作狀態(工作/停止)分別進行控制。當某一個試樣出現電暈擊穿時，上位機在收到該試樣電暈擊穿信號後，記錄並及時關斷該測試單元高壓電源的輸出電壓。
權利要求1. 一種三位一體漆包線耐電暈測試系統，其特徵是包含電熱乾燥箱、上位機和多個獨立的測試單元，上位機通過集線器對系統工作進行控制；每個測試單元由測試頭、單片機、IGBT驅動放大單元、雙極性脈衝形成電路和高低壓電源組成，測試頭置於電熱乾燥箱中。
專利摘要本實用新型提供一種三位一體漆包線耐電暈測試系統，它包含有電熱乾燥箱、上位機和多個測試單元，上位機通過集線器對系統工作進行控制；每個測試單元由測試頭、單片機、IGBT驅動放大單元、雙極性脈衝形成電路和高低壓電源組成，測試頭置於電熱乾燥箱中。本實用新型可實現對樣件耐電暈時間方便、準確、高效的測試，使整個系統的結構得到簡化，提高了系統工作的可靠性。
文檔編號G01R31/12GK202583403SQ201220246568
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者王保保 申請人:西安萬寶科技有限公司