热状态下电机绝缘电阻的自动测试

第�卷第�期 � !年!月 数 据 采 集 与 处 理 ∀# ∃ % & ∋( #) 伪∗∋ + , −∃ 坛(∗.#& / 01 加. 2 #34 � 5 # 4 � 6 ∋ % 4 � ! 热状态下电机绝缘电阻的自动测试 刘继美 杨振琪 7南京航空学院自动控制系 南京 , 8 � 99� :; 摘要 本文介绍热状态下电机绝缘电阻的自动测试 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 , 可以获得比常用的摇表或兆欧表更高的 测试精度。所研制的设备 , 能够满足生产现场自动测试 、 记录和检验的需要 。 关键词 < 电阻测量 , 自动测试设备 , 电动机绝缘电阻 , 绝缘电阻测试器 � 引 言 绝缘电阻的测定 , 是一个颇为重要的非破坏性试验 。测定电机绕组对铁芯的绝缘电阻 , 可 以反映电机绕组的绝缘处理的质量 , 以及绝缘受潮和表面污染情况 。绝缘电阻降低到一定值 , 会影响电机的起动和正常运行 , 甚至可能损坏电机和危及操作者的人身安全 。 影响电机绝缘电阻的因素有 < 温度 、 湿度 、 测试电压值 , 以及作用时间 、 绕组残存电荷 和绝缘表面状况等 。电机绝缘 电阻随绕组温度的上升而呈指数规律下降 < = > , = ?, 一∋ 叭一、; 式中 , = < 为环境温度 ∗4 7月## ≅ ; 时的绝缘电阻 , = >为温度为 ∗> 7℃ ; 时的绝缘电阻 , 。为与绝缘 材料有关的常数 , 一般为 7� 4 Α 1 ! 4 Α; Β �9刁 。为此 , 在工厂生产过程中 , 通常都是根据技术 规范 , 在电机浸漆后 , 在烘箱内烘干的过程中 , 不断检测其绝缘电阻的数值 , 即所谓热状态 下测定电机的绝缘电阻 。 电机绝缘电阻的传统测试方法有两种 。第一种方法是用摇表测试 , 它是利用手摇发电机产 生一个直流高压 7如Α 9 9 Χ ; , 加到被测电机 , 以指针式仪表指示绝缘电阻的数值 。摇表的优点 是携带方便 , 不需要外接电源 。然而 , 摇表的误差较大 7约为刻度盘长度的 3写 , 相对误差可 达 �9 环; , 而且其读数还与操作时用力大小以及用力是否均匀等有关 。第二种方法是用晶体管 兆欧表测试 , 它是一种利用88 ΔΧ Α 9Ε ? 的市电供电的测试仪器 , 通过直流变换器 , 产生一个稳 定的高压直流电流输出 , 进行绝缘电阻的测试 。与摇表相比 , 晶体音兆欧表虽然可以克服手摇 速度不够或不均匀造成的指示误差 , 但是仍不便于工业现场的自动化测试 。 本文介绍的电机绝缘电阻测试原理如图 3所示 。 Φ Α 99 Χ 直流稳压电源 , 经保护电阻 = 。 和 采样电阻 Γ∗≅ 加到被测电机 。 = 。 的作用是防止电机绕组击穿后 , 流过绕组的电流过大 。由图 3可 得 Α 9 9 = 。 十 =Β Φ = , 故被测电机的绝缘电阻 = 、 为 本文 于� 8年8 歹Η 8 ! Ι�收到 , Β , 8年� 月8 Α 口收到修改稿 。 第 3期 刘继美等 < 热状态下电机绝缘电阻的自动测试 十十 Α9 9 2222222222222 直直流流流 · + ϑΚΚΚ 稳稳压压压压压压压 电电源源 至计算机 图� = 、 电机绝缘电阻测试原理图 Α 9 9 =Λ 2 。 一 凡 一 =≅ Γϑ≅ 经 + ϑ Κ 变换器转换成数字量后 , 送到计算机 , 由计算机根据上式求得电机的绝缘电阻值 。由 于 凡 和 =≅ 的阻值可以事先精确测定 , 因此利用图3所示方法测定绝缘电阻可以获得相当高的 精度 , 而且便于实现 自动测试 。 8 系统结构 热状态下电机绝缘电阻自动测试设备的方框图如图8所示 。 6666666666666 �Μ 9 !!! ΝΝΝ 0�9 3+++++++++++++++++++++++++++++ Ο认厅 2 ,,单单单单单单单单单单单单单单 · 犷<粉 2 Π# 44444 Θ 5ΚΚΚ 板板板板 0拍 ‘‘‘‘ · Ρ , 殊 4444444机机机机 0 + ? ·· ���Ρ之 6Λ �Μ Μ ! ! � ’‘ ········ 0000000+ Γ ···· Ρ , Π ϑ & = < ·· 8888888 �9 0+ # “““ Ρ。 Σ 凡 ϑ Λ Γ ·· ΣΣΣΣΣΣΣ 一03# 0+ ““““ ·〕乳 义 ≅3 444 0000000+ 。 ‘‘‘ ’贺< 换 氏 < ΤΤΤ0000000+ 。。。。 ·口汤 氏 8’’ 0000000+ , ΤΤΤΤΤ 4卫圣 器 Λ0Γ ΤΤΤ+++++++ Υ Ν ς ΤΤΤΤΤΤΤ · Δ= Λ09’’ ······ Κ ; Λ 2“ ΤΤΤ ·······矶< Κ Ω ΤΤΤ 图8 电机绝缘电阻自动测试设备方框图 电机绝缘电阻自动测试设备由 Ν0� 9 �+ 单板机 、 8 � 9 一03 # 并行输入 ϑ输出接 口 、 !位半 + ϑ Κ 变换器 、 打印机 、 音响 7喇叭; 和灯光报警指示电路 , 以及绝缘电阻测试电路等组成 。本设备 可对 Α只烘箱中的热状态下电机的绝缘电阻进行巡回自动测试 。单板机控制继电器将某只烘箱 的绝缘电阻 = 、 切换进入测试电路 。在采样电阻 = 。 上所获得的电压 2 。 , 经 + ϑ Κ 变换器转换成数 字量 , 从 8 �9 一0Γ Δ 的 + 口进入单板机 。单板机根据所采样的 2 。值 , 求得该电机的绝缘电阻 =Β 的数值 , 一方面进行实时打印 , 另一方面按电机烘干的工艺要求进行检验 , 并发出相应的声 、 光指示或告警信号 。本设备具有以下两个特点 < 第一 , 能够自动地进行多路巡回测试 , 如图8所示 。系统根据输入的各烘箱工作状态信息 , 数 据 采 集 与 处 理 第�卷 每隔一定时间 7如 ! #Ξ (&; , 对Α只 7通道的数目 , 可以根据 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 要求进行扩展 ; 烘箱中的热状 态、电机进行绝缘电阻的巡回测试 4 并实时打印测试结果 , 不象用摇表测试那样的麻烦 。而且 , 还能避免漏检以及严格确保烘干时间 , 这对于提高电机质量是相当重要的 。 第二 , 能够自动检验 , 并用打印机 、 声光设备指示和报普 。对热状态下电机绝缘电阻的检 测 , 完全是按照工艺规程进行的 。各种不同型号的电机 , 其烘干时间以及所要求的绝缘电阻值 均不相同 。以高度为� �9 1 8� 9 Ξ Ξ 的电机为例 , 这种电机在 � ! 99 士.# ≅ 的烘箱内进行二次供干 , 烘 �:小时 , 每隔半小时检测一次绝缘电阻 , 要求最后的热状态下的电机绝缘电阻稳定值不得 低于 � 4 Α6 9 。所谓 “稳定值 ” , 是指最后三次的测试值之间的偏差不能超过 �9 Ψ 4 若满足要求 , 则 合格 , 打印整道工序的全部测试记录 , 并发出声 、 光指示 Ζ 如果不满足要求 , 则延长测试 , 最 多可以延长8个小时 , 若再不满足要求 , 则除了打印整道工序的测试记录外 , 同时发出声、 光 告警信号 。 Φ Α 9 9 2[内�上器 切换电路 ��� 口口 ! ∀∀∀ ### 一∃% &&& ∋∋∋ 口口 日日日(((烘)))⋯⋯箱### !∀单板机 图 ∗ 电机绝缘电阻测试电路图 图∗是电机绝缘电阻的测试电路图 。根据工艺规程对测试精度和转换速度的要求 , 同时考 虑至。系统软 、硬件结构简单 、成本低廉 , 特选用∗合位 � + ”变换器 ,− % . 刁∗ ∗ 。它相当于 # , 位 � + / 变换器的精度 , 每秒钟可以转换∗次 , 已能满足测试系统的要求 。,0) 12 ∗ ∗所需的基准电压 八 为“3 , 由馥手块 , ‘刁∀“提供 ·图中 , � + / 变换器处于 自动启动方式 。� + / 变换赛启动后 , 对加在其输入端的模拟电压 40 5量程为。6 #7 7 7 8 4 9转换成∗位半 ∋0 / 码输出。,0 # 2 2 ∗ ∗转换的结果 , 采用 ∋0 / 码动态扫描输 出 。每次转换结束后 , :;0 端发出一个正脉冲 , 送到 !∀ 一∃) ; 的天听豆端 , 引起 !∀ 一∃% & 向单板 机请求中断 , 单板机响应中断并进入数据采集子程序 。 ∗位半 ∋ 0 / 码都是通过 < ∗一<∀ 送往单板 机的 。其千位 、 百位 、 十位 、 个位数分别与 /= , , /= > , /= ∗ , /= .输出高电平时相对应 。因此 , 单 板机在读入 ∗位半 ∋0 / 码时 , 首先要检测选通脉冲 /= , 6 /= . 的状态 , 以便从千位到个位逐位 读入 ∋ −/ 码 。通过软件 , 将 ∋0 / 码转换成二进制数 , 然后再计算出相应的绝缘电阻的数值 。 第 �期 刘继美等 < 热状态下电机绝缘电阻的自动测试 ! 测试精度和可靠性 本文所介绍的测试绝缘电阻方法的精度 , 取决于 + ϑ Κ 变换器的位数 、 凡 和 凡 的精度 、 基 准电压 Χ < 的稳定程度 、 计算机所采用的算法 , 以及随机干扰引起的误差 。下面 , 着重对后面两 个问题进行讨论 。 单板机在计算绝缘电阻值时 , 可以采用浮点或定点算法 。如果采用浮点算法 , 则系统精度 可以达到千分之一的数量级 , 但需要 化费一定的运算时间和配置相应的内存空间。而采用双字 节定点计算则误差必将很大 。由于热状态下电机绝缘电阻的测试精度要求不太高 , 我们采用查 表法求取绝缘电阻值 , 即事先算出玖 与 =Β 的一一对应关系 , 并将这些值固化在 ∴0= Δ 6 中 4 当 单板机读入 Χ 。值之后 , 根据 Χ。 值查表求得 =Β 值 。这样 4 , 既保证了所要求的精度 , 又大大地节 省了运算时间 。 !位半 + ϑ Κ 变换器和查表法的测试原理性误差小于Α编 , 满足了工艺规程的要 求 。 对于可能存在的随机干扰 , 在软件中采取了一定的数字滤波 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。首先 , 连续采集�: 个数 据 , 在数据处理时按大小将它们排序 , 然后去掉 !个最大数和 !个最小数 , 并将中间�9 个数进 行累加平均 。经过这样的处理后 , 基本上可以排除随机干扰的影响 。 系统能否可靠工作 , 是工业现场自动化测试设备的一个技术关键 。本测试系统的工作现场 干扰比较严重 , 因此 , 在研制过程中 , 从硬件和软件两方面采取 了光电藕合 、 抑制干簧继电 器触点抖动干扰 、 电源滤波 、 重复发送继电器切换命令等一系列的抗干扰措施 , 使系统能够 满足生产现场连续可靠运行的要求 。 Μ 结束语 针对传统的采用摇表和晶体管兆欧表测试绝缘电阻精度不高和不能自动测试的缺点 , 本 文介绍了作者研制的热状态下电机绝缘电阻的自动测试设备 。不但提高了精度 , 而且能够满足 生产现场 自动测试 、 记录和检验的要求 。经过使用考验 , 能够连续可靠地运行 。此种方法 , 同 样适用于其他场合的绝缘电阻的自动测试 。 参 考 文 献 任仲岳主编 4 电机电工的微机测试 4 上海 < 上海交通大学出版社 , � �: < 88Μ 一 88Α 冯雍明主编 4 电机的工业试验 · 北京 < 机械工业出版社 , � 。< 8: 一8 王国定编著 4 专用集成电路原理和应用4 上海 < 上海科学技术文献出版社 , � �Α < �Α9 一 �]: 数 据 采 集 与 处 理 第�卷 + ∃ ∗# Ξ ∋ ∗(, 6 , ∋ . ∃ % ,Ξ , & ∗ # ) 6 # ∗# % Γ& .∃ 3∋ ∗(# )3 = ,. (.∗∋ & ≅, ∋ ∗ Ν ⊥, % Ξ ∋ 3 Υ ∗∋ ∗, 乙如 ∀自栩郎 _朋夕肠卿‘ 7Κ, 碑%3 Ξ , & ∗ # ) + ∃ ∗# Ξ∋ ∗(, Λ# & ∗%# 34 5 ∋ & ⎯ & α + 4 %#& ∋∃ ∗吻 � Γ&. 柱∗∃ ∗, 5∋ 呼 & α , 8 � 99 � : ; +加∗% 4 Λ∗ Ν ⊥ , β ∃≅, β (& ∗⊥3. Ξ ,�Δ ⊥ Ξ Ξ , ∗, % %,≅ # %β (& α ∋ & β ∋ ∃ ∗# Ξ ∋∗ (, Ξ ,∋ .∃ % (& α Ξ ,∗⊥ 司 # ) ∗⊥ , Ξ # ∗# % (&犯3∋ ∗(#& %,. (.∗∋ & ≅, ∋∗ ∗⊥ ,% Ξ ∋ 3 .∗∋比 �Α (& ∗伦 琳详% 4 Ν⊥ , ⊥(α ⊥ , % 0%, ≅ (.(# & ≅∋ & Γ& ΛΔ Ξ 】& # & (& .χ, , ∗(#& # & Ω Υ, 。 ∗⊥ , Ν ⊥, β, Χ ,3# 讲β 0%团∃ , ∗(# & .0#∗ 4 δ, # δ ∗∋ (&,β (& , # Ξ 钾%(.# & ε (∗⊥ %#‘φ (& α Ξ ,姗 ∋& β ,− ∃ 盆χ Ξ , & ∗ ,∋& .∋ ∗(.行 ∗⊥ , & , 4 β. # ) ∋ ∃ ∗# %& ∋ ∗(, ∗,. ∗ , φ ,_ ε # %β . 二%, . (. ∗∋ & ≅, Ξ , ∋.∃ % , Ξ , & ∗ , ∋ ∃ ∗# Ξ ∋ ∗(, Ξ , ∋. ∃ %(& α ∋ 0琳%∋∗ ∃ . , Ξ # ∗# % (& . ∃ 3∋ ∗(# & %喊.∗∋ & ≅, , (& . ∃ Τ 3∋ ∗(# & % ,. (. ∗∋ & Λ, ∗肠∗, % ·信息之窗 · “离散数据的几何造型及其应用研究” 获得成果 南京航空学院完成的国家自然科学基金项 目“离散数据的几何造型及其工程应用研究 ”于 � 8年� 8月 日通过了部级鉴定 。 离散数据采用 ς, ? (,% 三角曲面方法几何造型 , 适合于处理构型规律复杂 、形状与边界很不 规则的产品 4 该项研究所取得的成果 , 有重大的理论和实用价值 。 课题组从理论上对 ς, ? (,% 三角曲面进行了系统 、 深入的研究 , 实现了显式和参数玫?( ,% 三 角曲面的两种豹造方法 , ’ 分别用来拟合与单值和多值曲面相对应的离散数据 , 形成了从数据 测量输入 、 三角网格 自动生成 、 ≅3 或 Χ ≅3 光滑曲面构造 、 分割求交和曲面裁剪 、 数控加工 编程的完整配套功能 。该研究成果已应用到工程实践中 , 在复杂外形产品的测量 、造型和加工 , 以及矿床几何模型的建立等方面取得了很好的效果 。 鉴定专家一致认为 < 该研究成果在理论上构思新颖 , 有创造性 Ζ 且适应面宽 , 应用灵活 , 实用性好 Ζ 在国内同类研究中处于领先地位 , 达到 目前的国际先进水平 。 7凯 凌;