一种多工位全自动电机定子综合测试装置

摘要

本发明涉及一种多工位全自动电机定子综合测试装置，主要用于电机生产制造过程中重要的半成品部件‑定子性能的综合测试，测试项目有：绕组直流电阻测试、绝缘电阻测试、工频耐压测试、匝间耐压测试、电磁转向测试、三相电流不平衡测试等，结构包括工业控制计算机、显示器、可编程逻辑控制器、直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、工频耐压测试模块、匝间耐压测试模块、输出切换模块、输出工位等部分。

权利要求

1.一种多工位全自动电机定子综合测试装置，其特征在于，包括控制系统（1）、测试模块（2）、输出切换单元（3）及至少一个输出工位（4），其中：

测试模块（2）包括直流电阻测试模块（8）、绝缘电阻测试模块（9）、工频耐压测试模块（10）、匝间耐压测试模块（11）、电磁转向测试模块（12）及电流测试模块（13），直流电阻测试模块（8）、绝缘电阻测试模块（9）、工频耐压测试模块（10）、匝间耐压测试模块（11）、电磁转向测试模块（12）及电流测试模块（13）经输出切换单元（3）连接各输出工位（4）的一次回路；

由输出切换单元（3）在控制系统（1）的控制下将直流电阻测试模块（8）、绝缘电阻测试模块（9）、工频耐压测试模块（10）、匝间耐压测试模块（11）、电磁转向测试模块（12）及电流测试模块（13）在各输出工位（4）间切换，切换到位后，由直流电阻测试模块（8）、绝缘电阻测试模块（9）、工频耐压测试模块（10）、匝间耐压测试模块（11）、电磁转向测试模块（12）及电流测试模块（13）在控制系统（1）的控制下进行测试，测试后的结果回传至控制系统（1），同时，各输出工位（4）的二次回路与控制系统（1）相连，从而受控制系统（1）的控制；

所述控制系统（1）包括显示器（5）、工业控制计算机（6）及可编程逻辑控制器（7），显示器（5）及可编程逻辑控制器（7）连接工业控制计算机（6），工业控制计算机（6）与所述直流电阻测试模块（8）、绝缘电阻测试模块（9）、工频耐压测试模块（10）、匝间耐压测试模块（11）、电磁转向测试模块（12）及电流测试模块（13）相连，可编程逻辑控制器（7）与所述输出切换单元（3）及所述输出工位（4）的二次回路相连；

所述输出切换单元（3）包括输出切换模块（16）和电流互感器（15），电流互感器（15）的输入端与所述电流测试模块（13）相连接，其输出端与输出切换模块（16）相连，所述直流电阻测试模块（8）、绝缘电阻测试模块（9）、工频耐压测试模块（10）、匝间耐压测试模块（11）及电磁转向测试模块（12）连接输出切换模块（16）的输入端，输出切换模块（16）的输出端连接各所述输出工位（4）的一次回路，输出切换模块（16）的控制端连接所述控制系统（1）。

说明书

一种多工位全自动电机定子综合测试装置

技术领域

[0001] 本发明一种多工位电机定子综合测试装置，具有多工位同时测试能力，属于电机制造技术领域，可用于各类电机主要部件定子的性能测试。

背景技术

[0002] 在电机生产制造过程中，主要部件定子的性能至关重要，定子的性能是否合格，需要进行检测，检测项目一般包括：绝缘电阻测试、绕组直流电阻测试、工频耐压测试、匝间耐压测试、三相电流不平衡测试、电磁转向测试等。一般工厂可以采用单独仪器对定子进行逐项测试，全靠人工测试和操作，测试效率低，测试结果容易受外围环境及试验人员影响，在自动化生产车间，显然不能符合生产流水线的运行节奏。

[0003] 现有的定子综合测试仪，将绝缘电阻、绕组直流电阻、工频耐压、匝间耐压等四个项目组合在一起，实现了一次性接线，可以自动完成四个项目的测试，实现了部分自动化测试能力。

[0004] 随着电机生产制造装备自动化程度的提高，作为最重要的中间质量检查环节，对定子综合测试装置的要求越来越高，如试验操作的自动化、试验结果的准确度、试验操作的高效率、测试装置的可靠性及连续运行能力等。

[0005] 由此可见，具有上述特点的定子综合测试装置，是电机产品生产制造过程中必要的生产设备之一，具有广阔的市场应用前景。

发明内容

[0006] 本发明目的是针对电机生产制造企业的上述需求，提出一种多工位全自动电机综合测试装置，可用于一般企业，也可以用于高端生产流水线的自动化生产、自动化测试。

[0007] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种多工位全自动电机定子综合测试装置，其特征在于，包括控制系统、测试模块、输出切换单元及至少一个输出工位，其中：

[0008] 测试模块包括直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、工频耐压测试模块、匝间耐压测试模块、电磁转向测试模块及电流测试模块，直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、工频耐压测试模块、匝间耐压测试模块、电磁转向测试模块及电流测试模块经输出切换单元连接各输出工位的一次回路；由输出切换单元在控制系统的控制下将直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、工频耐压测试模块、匝间耐压测试模块、电磁转向测试模块及电流测试模块在各输出工位间切换，切换到位后，由直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、工频耐压测试模块、匝间耐压测试模块、电磁转向测试模块及电流测试模块在控制系统的控制下进行测试，测试后的结果回传至控制系统，同时，各输出工位的二次回路与控制系统相连，从而受控制系统的控制。

[0009] 优选地，所述控制系统包括显示器、工业控制计算机及可编程逻辑控制器，显示器及可编程逻辑控制器连接工业控制计算机，工业控制计算机与所述直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、工频耐压测试模块、匝间耐压测试模块、电磁转向测试模块及电流测试模块相连，可编程逻辑控制器与所述输出切换单元及所述输出工位的二次回路相连。

[0010] 试验过程由工业控制计算机根据需要任意设定试验项目、试验工位，由工业控制计算机控制可编程逻辑控制器，控制整个装置实现全自动化运行。试验结果由各个测试模块传送到工业控制计算机统一处理，避免了人工读数和处理数据的环节。

[0011] 优选地，所述输出切换单元包括输出切换模块和电流互感器，电流互感器的输入端与所述电流测试模块相连接，其输出端与输出切换模块相连，所述直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、工频耐压测试模块、匝间耐压测试模块及电磁转向测试模块连接输出切换模块的输入端，输出切换模块的输出端连接各所述输出工位的一次回路，输出切换模块的控制端连接所述控制系统。

[0012] 电流互感器及电流测试模块用于测试被试验对象的三相电流，并分析三相电流的平衡性。输出切换模块介于各测试模块与输出工位之间，主要用于切换输出，实现多工位同时测试的功能。

[0013] 本发明装置具有如下特点：

[0014] 本测试装置设计了输出切换单元，不仅适用于单台测试对象，还具有多个工位，能适用于多台测试对象，有效地利用装置的每个测试模块，增加了装置的使用效率，更加适用于高效率生产场合。工位数可以扩展。

[0015] 本测试装置测试项目除了绕组直流电阻测试、绝缘电阻测试、工频耐压测试、匝间耐压测试等四项基本性能测试以外，还包括了三相电流不平衡测试、定子电磁转向测试，可以全面判断定子的性能。

[0016] 本测试装置可编程逻辑控制器来控制整个装置的运行，所有项目及所有工位的测试均可实现自动化，适用于自动化生产线。

[0017] 本测试装置增加了工业控制计算机，可有效进行测试过程及测试结果的智能化管理，测试流程及测试项目、测试工位均可根据需要进行设定，试验结果可以进行记录、分析统计等，因此本装置的操作简单，使用灵活。

[0018] 综上所述，本装置测试项目全，测试工位多且可扩展，测试流程及测试项目等可编程，具有全自动化测试能力，可对测试过程及测试数据进行智能化管理，通过在工厂的实际应用，有效提高了产品的测试效率，提高了生产率。

附图说明

[0019] 图1为一种多功能全自动电机定子综合测试装置的原理框图；

[0020] 图2为一种多功能全自动电机定子综合测试装置的单工位试验流程图；

[0021] 图3为一种多功能全自动电机定子综合测试装置的多工位试验流程图。

具体实施方式

[0022] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

[0023] 参照图1，本发明包括：控制系统1、测试模块2、输出切换单元3、输出工位4。

[0024] 控制系统1包括显示器5、工业控制计算机6、可编程逻辑控制器7等部分构成。显示器5与工业控制计算机6相连，用于本装置与操作人员的人机交互。可编程逻辑控制器7与工业控制计算机6相连接，接受工业控制计算机6的指令，控制本装置输出切换单元3及各输出工位4等部分按上位机指令运行。

[0025] 测试模块2包括直流电阻测试模块8、绝缘电阻测试模块9、工频耐压测试模块10、匝间耐压测试模块11、电磁转向测试模块12及电流测试模块13等六个模块组成。六个测试模块与工业控制计算机6和输出切换模块16相连接，各测试模块接受工业控制计算机6的指令，进行测试并将测试数据或测试结果上传到工业控制计算机6，各个模块并联结构，不同时工作，一次仅一个模块进行工作。

[0026] 输出切换单元3包括输出切换模块16和电流互感器15。电流互感器15的输入端与电流测试模块13相连接，其输出端与输出切换模块16相连接，主要用于被测试对象三相电流测试，测试结果由电流测试模块14上传到工业控制计算机6，并由工业控制计算机6分析三相电流的不平衡度。输出切换单元15与直流电阻测试模块8、绝缘电阻测试模块9、工频耐压测试模块10、匝间耐压测试模块11、电磁转向测试模块12及电流测试模块13等六个模块相连接，用于各输出模块与各输出工位的切换，实现各输出工位与各测试模块之间的搭桥，按照工业控制计算机6指令将当前测试项目与当前工位相匹配。输出切换模块16与可编程逻辑控制器7相连接，受可编程逻辑控制器7的控制。

[0027] 在本实施例中输出工位4包括工位一17、工位二18、工位三19、工位四20、工位五21，输出工位数可根据装置测试当量的需求来进行调整，可以扩展。各输出工位4的一次回路与输出切换模块16相连接，各输出工位4的二次回路与可编程逻辑控制器7相连接，受可编程逻辑控制器7控制。

[0028] 本装置测试流程为：试验前，根据被试验品的型号规格，选取当前试验样品，试验程序自动调取其数据库，自动设定其需要进行的试验项目数，设定各试验参数的合格区间值，工业控制计算机6预备完毕，等待指令进行试验。将各输出工位上的被试样品与本装置相连接，确认连接安全后，启动试验程序，试验流程如下所述。

[0029] 参照图2，单工位生产流程如图所示。

[0030] 步骤201、开始，工业控制计算机6取得该被试验样品的试验基准、各数据库信息，以指导接下来的自动化试验过程，本装置预备完毕等待试验；

[0031] 步骤202、被试验样品进行直流电阻测试；

[0032] 步骤203、被试验样品进行绝缘电阻测试；

[0033] 步骤204、被试验样品进行工频耐压测试；

[0034] 步骤205、被试验样品进行匝间耐压测试；

[0035] 步骤206、被试验样品进行电磁转向测试；

[0036] 步骤207、被试验样品进行电流不平衡测试；

[0037] 步骤208、试验数据反馈到工业控制计算机6中保存，并由工业控制计算机6进行处理和计算分析，给出最终判定合格与否，试验结束。

[0038] 参照图3，在各工位均有被试验样品的情况下，进入多工位测试，其测试流程如下。

[0039] 步骤301、开始，工业控制计算机6取得该被试验样品的试验基准、各数据库信息，以指导接下来的自动化试验过程，本装置预备完毕等待试验；

[0040] 步骤302、进行当前设定的试验项目，可能是6个项目中的任意一项，进行全自动测试；

[0041] 步骤303、测试完毕，根据预先设定和当前试验状况，查询是进行下一项目还是进行下一个工位，如需要进行下一项目，则转入步骤304；

[0042] 例如发现当前样品某项目不合格，则可直接将本样品视为不合格品，不再进行其它试验项目，直接进行下一工位测试，转入步骤305；

[0043] 步骤304、进行下一个项目测试；

[0044] 步骤305、程序引导至下一工位查询，如还有下一工位样品需要测试，则进行步骤306，如无下一工位需要测试，则本次测试进入步骤307；

[0045] 步骤306、进行下一工位样品所有测试项目；

[0046] 步骤307、进入结束环节，试验数据反馈到工业控制计算机6中保存，并由工业控制计算机6进行处理和计算分析，试验结束。

[0047] 本发明具有如下效果：

[0048] 本测试装置设计了输出切换单元16，不仅适用于单工位测试，还具有多工位测试功能，工位数可以根据生产需要扩展。

[0049] 本测试装置测试项目除了绕组直流电阻测试、绝缘电阻测试、工频耐压测试、匝间耐压测试等四项基本性能测试以外，还包括了三相电流不平衡测试、定子电磁转向测试，可以全面判断定子的性能。

[0050] 本测试装置可编程逻辑控制器7来控制整个装置的运行，所有项目及所有工位的测试均可实现自动化，适用于自动化生产线。

[0051] 本测试装置增加了工业控制计算机6，测试流程及测试项目、测试工位均可根据需要进行设定，试验结果可以进行记录、分析统计，具有智能化管理的特点。

[0052] 上述实施例多工位全自动定子综合测试装置，已经得到实际应用。

[0053] 测试项目：单项或多项组合可选，多项组合测试按“直流电阻-绝缘电阻-匝间耐压-工频耐压-电磁转向-三相电流不平衡”试验顺序。测试工位共五个工位：单工位或多工位组合可选，多工位组合测试按“工位一-工位二-工位三-工位四-工位五”试验顺序。

[0054] 其主要技术指标如下：

[0055] 直流电阻测试：

[0056] 测量范围：             10mΩ-20kΩ  自动量程转换

[0057] 最大不平衡度报警值：   0-99.9％     内任意值

[0058] 试验时间：             0-999s       连续可调

[0059] 分别测量(显示)三相定子绕组的电阻值，计算显示三相电阻平均值和最大不平衡度。

[0060] 绝缘电阻测试：

[0061] 测量电压：      500V/1000V  可选

[0062] 测量范围：      0～200MΩ   自动量程转换

[0063] 电阻报警值：    0～200MΩ   内任意值

[0064] 试验时间：      1-999s      连续可调

[0065] 测量定子绕组对外壳的绝缘电阻值，即(ABC-G)。

[0066] 匝间耐电压试验：

[0067] 试验电压：      0.3～3kVp   连续可调

[0068] 试验时间：      0-999s      连续可调

[0069] 分别对定子绕组A-B，A-C，B-C进行匝间耐电压试验。

[0070] 工频耐电压试验：

[0071] 试验电压：       0.3～3kV/AC    连续可调。

[0072] 报警电流值：     1～200mA       内任意值

[0073] 试验时间：       1-9999s        连续可调

[0074] 分别对定子绕组对外壳的耐压试验，即(ABC-G)和绕组与绕组之间工频耐电压试验，即(AB-CG)，(BC-AG)及(AC-BG)。

[0075] 电磁转向：正相序或负相序。

[0076] 三相电流不平衡测试：

[0077] 电压范围：0-60VAC；

[0078] 电流范围：0-500A；

[0079] 测试精度：0.2％。

[0080] 试验时间：1-99s，连续可调。