一種發電機性能自動測試裝置的製作方法
2023-06-01 08:25:51 3
專利名稱：一種發電機性能自動測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電機試驗、自動控制、數據採集技術，尤其適用於鐵路列車發電機的檢修測試。
為了保證鐵路到車的行駛安全，必須按規定定期或不定期進行檢修，其中一個重要項目就是對發電機的性能進行測試。
電機測試是利用儀器、儀表及有關設備，按照有關行業標準對電機製造過程中形成的半成品、成品、大修後的電機或以電機為主體的配套產品的電氣性能、力學性能、安全性能及可靠性等技術指標進行的檢測。通過這些檢測，可以全部或部分地反映出被試對象的有關性能數據，利用這些數據，可以判斷其是否符合設計的要求、品質優劣情況以及改進的目標。具體是要測試出被試電機的耐電壓、絕緣電阻、噪聲振動、超速、空載、短路等性能指標。當今國內電機行業的測試方法多為人工操作，模擬指針儀表顯示，手工記錄，這在操作過程中顯得比較麻煩，並且由於人為因素容易引起讀數誤差。雖然近期也出現了電機數字式檢測系統，但大多是利用數字儀表以積木方式進行測試。
本實用新型的目的是在原來測試裝置的基礎上，進行多項目測試一體化，並應用計算機進行測試程序控制和數據採集，實現自動測試。
本實用新型的目的是這樣實現的，即採取以下技術方案①原動機為交流電動機，控制方式為變頻調速；現有技術是原動機為直流電動機，通過可控矽調速。
②由本體部分和自控部分組成。
③本體部分主要由調壓器、變頻器、原動機、聯結盤、待測電機組成。
④自控部分主要由控制屏、顯示器、鍵盤、滑鼠組成。
本實用新型與目前普遍使用的該類測試裝置相比，具有以下優點和積極效果①由於採用變頻調速，調速範圍廣，起動平穩，無電網衝擊，特別適用與柴油發電機組配套的發電機在發電中的怠速位、運轉位及超速情況下的模擬狀態。
②由於是計算機實時監控和數字顯示，保證了測試的穩定和精度，精度為1．0級，重複性好，優於以往的測試裝置。
③功能多，自動化程度高，能自動控制被試電機的起、停，自動採集測試數據，自動進行數據處理和參數計算，自動列印試驗報告，自動繪製特性曲線；能自動進行故障檢測及診斷，並自動用聲光報警。
④操作方便快捷，改變計算機內部程序，就可以實現各個項目的測試；由於數據採集快速，可確保多種數據同時採樣。
⑤節約時間，節省人力，大大提高效率，減輕勞動強度。
以下結合附圖和實施例詳細說明
圖1為本裝置組成圖；圖2為聯結盤結構圖(主視)；圖3為聯結盤結構圖(A-A剖視)；圖4為聯結盤結構圖(B-B剖視)；圖5為變頻器控制原理圖；圖6為模擬數據採集原理圖。
其中A-本體部分，B-自控部分；1-調壓器，2-變頻器，3-原動機(M)，4-聯結盤，5-待測電機(F)，6-機架，7-螺栓，8-基礎；11-控制屏，11．1-主機，11．2-控制器，11．3-採集器；12-顯示器，13-鍵盤，14-滑鼠；RS485-通訊接口；TT-溫度探頭，TB-溫度變送器；FN-分流器，ZIB-直流電流變送器，ZUB-直流電壓變送器；JK-接近開關，FB1、FB2-頻率變送器；jUB-交流電壓變送器，jIB-交流電流變送器。
由圖1可知，本實用新型由本體部分A和自控部分B組成。
本體部分A主要由調壓器1、變頻器2、原動機3、聯結盤4、待測電機5組成。原動機3與待測電機5通過聯結盤4聯接；原動機3、待測電機5固定在機架6上，機架6通過埋沒在基礎8內的螺栓7固緊。
自控部分B由控制屏11及與其相連接的顯示器12、鍵盤13、滑鼠14組成。
控制屏11的接口a、b、c、d分別與調壓器1、變頻器2、原動機3、待測電機5的端子a、b、c、d相連接。
由圖2、3、4可知，聯結盤4為一圓形鋼盤，其中心小圓套在原動機3的軸上；盤上有互為垂直的四根橫梁，與待測電機5卡緊連接，盤邊有一凸起，接近開關JK對凸起安裝。
由圖5可知，變頻器2分別與手動操作的控制面板和計算機控制的RS485通訊接口連接。變頻器2或者進行手動操作，或者進行計算機控制。
由圖6可知，模擬數據採集器11．3是將待測電機5的勵磁電流、勵磁電壓、定子輸出的三相電流、三相線電壓、轉速、電頻率、軸承溫度等分別通過直流電流變送器ZIB、直流電壓變送器ZVB、交流電流變送器jIB、交流電壓變送器jUB、頻率變速器FB1、接近開關jK並頻率變送器FB2、溫度探頭TT並溫度變送器TB均與PCLD-8115接線端子連接。
由於所採集的原始物理量的性質、範圍都不一樣，需要將它們變送為標準模擬量以提供PCL-818L採集，變送後的信號接在端子板PCLD-8115的接線端子上，本裝置採用單端方式輸入。
電量部分的變送採用西南自動化研究所的WB系列電量變送器，該系列變送器能將各種形式的電量統一變送為0-5V的直流電壓信號(可按需要選擇輸出信號為電壓或者為電流)，分通道送入PCLD-8115。
轉速的檢測採用電感式接近開關JK，在聯結盤4上增加一長15釐米的凸起，接近開關JK正對凸起安裝，電機每轉一周接近開關JK就產生一個幅值為24-30V的方波信號，採用西安剛泰利CIF-ZV頻率變送器FB，將這個方波頻率變送為0-5V直流電壓信號接至PCLD-8115。
溫度的檢測是溫度傳感器選用Ptl100鉑電阻溫度探頭TT來感知發電機的軸承溫度，在使用時用磁鐵固定在發電機軸承端蓋上。鉑電阻溫度探頭TT採用三線制以補償過長導線帶來的誤差。配套的溫度變送器TB用武漢三龍SLZF-Pt100／-10-190D，其輸出信號為4-20mA直流電流，在PCLD-8115上該信號的輸入端對地焊接一精密250歐姆電阻，將信號調理成1-5V電壓信號供818L進行A／D轉換。
為了進一步濾除諧波幹擾，對採集的數據每10次求一次平均，以平均值作為實際測量值，實際運用取得了較好效果。
當待測電機5安放在本裝置的機架6上，並與聯結盤4卡緊，接通勵磁繞組及定子繞組各端子後，即組成本測試裝置。通過鍵盤13和滑鼠14的指令，可自動完成各種控制和系列項目的測試，如直流電阻測量、絕緣耐壓測試、變頻調速控制、軸承溫度測試、自勵特性曲線測試、空載特性曲線測試、短路特性曲線測試及超速試驗等。在控制屏上可得到各種測試結果，在顯示屏上顯示出相應的特性曲線，一目了然。
由於本實用新型是多項目測試一體化，而且是自動測試，因此可廣泛應用於鐵路發電機的檢修和發電機生產單位的電機實驗中。
權利要求1.一種發電機性能自動測試裝置，由本體部分(A)和自控部分(B)組成，其特徵在於①本體部分(A)主要由調壓器(1)、變頻器(2)、原動機(3)、聯結盤(4)、待測電機(5)組成；原動機(3)與待測電機(5)通過聯結盤(4)連接；原動機(3)、待測電機(5)固定在機架(6)上，機架(6)通過埋設在基礎(8)內的螺栓(7)固緊；②自控部分(B)由控制屏(11)及與其相連接的顯示器(12)、鍵盤(13)、滑鼠(14)組成；③控制屏(11)的接口(a、b、c、d)分別與調壓器(1)、變頻器(2)、原動機(3)、待測電機(5)的端子(a、b、c、d)相連接。
2.按權利要求1所述的一種發電機性能自動測試裝置，其特徵在於聯結盤(4)為一圓形鋼盤，其中心小圓套在原動機(3)的軸上；盤上有互為垂直的四根橫梁，與待測電機(5)卡緊連接；盤邊有一凸起，接近開關JK正對凸起安裝。
3.按權利要求1所述的一種發電機性能自動測試裝置，控制屏(11)由主機(11．1)及與其相連接的控制器(11．2)和模擬數據採集器(11．3)組成，其特徵在於①變頻器(2)分別與手動操作的控制面板和計算機控制的RS485通訊接口相連接；②模擬數據採集器(11．3)內的各變送器均與PCLD-8115相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種發電機性能自動測試裝置,涉及發電機試驗、自動控制、數據採集技術,尤其適用於鐵路列車發電機的檢修測試。為了實現發電機多項測試一體化和自動測試,本實用新型由本體部分和自控部分組成,變頻調速。本體部分主要由調壓器、變頻器、原動機、聯接盤、待測電機組成;自控部分由控制屏、顯示器、鍵盤、滑鼠組成。由於自動化程度高,測試高效,可廣泛應用鐵路列車發電機的檢修測試和發電機生產廠家的電機試驗。
文檔編號G01R31/34GK2418490SQ0022942
公開日2001年2月7日 申請日期2000年3月15日 優先權日2000年3月15日
發明者寇振華, 李寧一, 符武軍, 汪正操, 王棟兵, 陳煊, 劉建國 申請人:武漢鐵路分局武昌車輛段