[其他]微机自动测量电机绕组温升装置

说明书

本装置属应用微机进行自动测量技术领域。现有测量电机绕组温升的方法有：

（1）交流电机定子绕组带电测温法（参阅《中小型电机标准汇编》技术标准出版社    1980    P.242～248    GB1032－68附录二及附录三）。

（2）电桥法测量电机绕组热态电阻。

（3）用微欧计测量电机绕组热态电阻。

（4）DWC－1数字式电机绕组温升自动测试仪（参阅机械工业部上海电动工具研究所关于该测试仪的研制报告）。

以上几种方法均需将所测得的电阻值经过人工计算才能求得温升值；后三种方法都要停机测量；而第（1）种方法是当电机在规定的运行状态下才能带电测量电机绕组的热电阻值，且需人工操作，不能做到快速定时地自动测量。

本实用新型的目的是为了提高测电机定子绕组温度的自动化水平，缩短实验时间，节省人力和电能。

本自动测温装置是在交流电机定子绕组带电测温方法的基础上，改用不平衡电桥原理（电桥法测量电机绕组热态电阻中采用的电桥为平衡电桥）取得绕组温升信号，应用单板机配以强弱电之间的隔离技术，采样接口、信号处理等电路，实现在带电条件下快速定时自动采样、计算并显示出所测得的温升（或温度值）。

本自动带电测温装置是由用以取得定子绕组温升信号的不平衡电桥和信号放大电路、隔离电路、滤波电路、采样保持电路、多路开关、A／D转换电路配以单板机和微型打印机所组成。经过理论分析及推导可以证明：被测电机绕组电阻的增量ΔR正比于桥对角线电压和桥电流之比值Uab／U_I。考虑到在一般电机的温升限值范围内，Uab之值较小，故需经过放大电路放大。为了保证数据采集电路及单板机等弱电部分的安全可靠运行，信号Uab和UI均经过隔离放大器将强电与弱电部分隔离分开。再经过采样保持、多路开关及高精度的A／D转换电路（或组件）转换成数字量送入单板机，同时由单板机控制采样和进行运算，最后由微型打印机打印出全部试验结果。

本装置当配以一定的软件后，还可以不必等电机温升达到稳定就可估算出稳定的温升值。应用本自动测温装置可大大提高测量电机绕组温升实验的自动化水平，并能成倍地缩短试验时间，节省人力与电能。特别是对那些要求在带电条件下快速定时自动测量电机绕组温升的特殊电机更为适用。

说明书附图为本实用新型的一个具体实施装置一微机自动测量电机绕组温升装置。其中：

图1为微机自动测量电机绕组温升装置的总原理框图。

图2为本实施装置中采用8位A／D及D／A组成的高精度A／D转换电路原理框图。

图3为电机绕组为Δ接时的不平衡电桥线路图。

图4为电机绕组为Y接时的不平衡电桥线路图。

在图3与图4中，RN及R为四端标准电阻。R₁与R₂为可调的十进位标准电阻，D为电抗器。R′与电抗器D之阻值相等，桥对角线a、b两点之间的电压经过滤波器L滤波后输出。电源E为专用的稳压电源。R_X为被测电机的一相绕组的电阻值。

图1中隔离电路采用的是284J隔离放大器。滤波电路、采样保持电路及多路开关电路采用的是运算放大器组件。

图2电路是由8位A／D及D／A组件，差动放大器和电压比较器组成，本电路也可由12位的A／D组件取代。其基本工作原理是先选择A／D的通道IN1并启动A／D，从而可得知被测信号的大致值，通过单板机将此值送给D／A变换为模拟量一同送到电压比较器的输入端，由电压比较器和单板机判断并及时调整D／A的输出信号，使其很接近而又略低于被测信号，然后差动放大器将D／A输出信号与被转换信号之差值放大后送到A／D的INO通道。则将此时的A／D转换结果除以差动放大器的放大倍数再加上D／A数字端之值即为被测信号之数值，电路中所用的A／D及D／A组件虽均为8位组件，但试验证明该电路的转换精度等于或优于采用12位A／D的精度，转换速度也完全满足本装置的要求，而成本则可大大降低。

本实施装置除可以由单板机控制每隔一定的时间间隔（其值由程序设定）自动采样及计算被试电机各个时刻的温升值，还可以按给定的程序对一定量的温升试验数据进行计算从而求得稳定温升值。最后由微型打印机打印出全部数据及计算结果。

本实施装置的测温精度为±1°K。