GC2020电机定子综合测试仪使用说明书

GC2020电机定子综合测试仪

V4.1使用说明书

天津市升阳电子科技有限公司

目录

序言 ....................................................................................................... 3 

关于安全的注意事项 ........................................................................................................................ 3 

测试准备 .................................................................................................................................... 4 运行维护保养 ............................................................................................................................ 4 仪器对工作环境的要求 ............................................................................................................ 5 

一、概述 ............................................................................................... 6 

1.1引言 .............................................................................................................................................. 6 1.2主要技术指标 .............................................................................................................................. 7 1.3仪器面板 ...................................................................................................................................... 8 1.4操作系统界面 ............................................................................................................................ 10 

二、工作原理 ...................................................................................... 18 

2.1匝间试验及数据采集 ................................................................................................................ 18 2.2线圈绕组质量检查判断方法 .................................................................................................... 19 

2.2.1波形面积比较 ................................................................................................................. 19 2.2.2 波形差面积比较 ............................................................................................................ 19 2.3电机工频耐压测试 .................................................................................................................... 20 2.4测试结果报告 ............................................................................................................................ 20 2.5直流电阻测量 ............................................................................................................................ 20 2.6绝缘电阻测量 ............................................................................................................................ 21 

三、电机测试 ...................................................................................... 21 

3.1仪器接通电源 ............................................................................................................................ 21 3.2连接导线结构 ............................................................................................................................ 21 3.3 仪器与电机连接 ....................................................................................................................... 21 3.4意外排除 .................................................................................................................................... 22 3.5测试数据设置 ............................................................................................................................ 22 3.6启动测试 .................................................................................................................................... 22 

四、维护保养 ...................................................................................... 22 五、故障排除 ...................................................................................... 23 

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序言

感谢使用GC2020 匝间耐压测试系统，本系统是为电机定子的测试开发的新一代电机自动测试系统，该系统采用微机技术，自动测量半成品电动机的直流电阻及电阻平衡度、绝缘电阻、匝间短路试验和工频耐压试验。其中，匝间试验和耐压试验自动判断合格区，不合格自动报警。一次接线自动完成4项测试，或分项单独自动完成其中一项测试。测试速度快、准确度高，能极大地提高检测效率，实为电机生产厂家的必备测试设备 。

此说明载了GC2020 匝间耐压测试系统的产品规格，使用方法，维护保养，故障排除的基本方法，请充分理解本说明书，正确使用本产品。

关于安全的注意事项

安装，运行，维护检查前，务必充分阅读使用说明书，正确使用，请充分熟悉掌握所有的知识，安全情报注意事项，本使用说明书将安全注意事项的等级分为 【危险】【注意】

错误使用时，会引起危险情况，可能会导致人身伤亡

错误使用时，会引起危险情况，可能导致人身轻度或中度的伤害和设备损害

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测试准备

危险

仪器的操作应由电器专业人员进行 仪器的接地端欧姆

应该连接接地良好的接地极，接地电阻不能大于4

注意

请确认仪器的供电电源是否为220伏并且有可靠的接地线

连接地线时用一根50mm至70mm宽，1至2米长的角铁打入地下，地线与此角铁相连，为确保仪器正常工作及人身安全

仪器工作前，仔细检查电源线以及测试连接导线有无破损情况

运行维护保养

危险

仪器工作时，内部有高压产生，请勿打开机门

测试过程中，测试导线以及电机带有高压，请勿触碰接线夹子以及被测电机

更换测试电机拆卸测试导线工作，务必在面板高压指示灯熄灭状态下进行

仪器检修维护时，务必切断电源操作，并由专业人员进行

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仪器对工作环境的要求

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一、概述

1.1引言

匝间耐用测试系统可高效的、非破坏性的对三相电机绕组进行匝间特性、耐用特性的电气试验。工作原理是对电机绕组线圈施加高压电脉冲，根据线圈内部产生的减幅震荡波形，分析判断线圈的电感、品质因数、匝间短路状态等要素，并且还可以进行绕组之间以及绕组与电机外壳之间的工频耐用试验。

GC2020匝间耐压测试系统采用微型计算机技术，系统的运行程序、数据分析处理判断、波形的直观显示全部由计算机进行，系统操作简单，判断准确，自动化程度高。

直流电阻采用四线测量方法，消除了测量导线电阻对测量精度的影响，测量精度高、数值准确。

仪器可以进行单项试验，也可以进行直流电阻、绝缘电阻、匝间、耐压综合测试。

仪器可以对所测电机进行编号，记录测试数据，数据可以随时进行检索查询。

仪器的参数设置、启动测量全部通过鼠标左键一键完成，完全实现了一指操作系统。

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1.2主要技术指标

项目

匝间试验脉冲电压幅度范围 匝间试验脉冲电压步进幅度 匝间试验脉冲电压精度 匝间试验冲击次数 测量速度 波形分辨率 采样速度 波形点数 试验启动方式 匝间性能判断模式 耐压测试电压幅度范围 耐压测试电压步进幅度 耐压测试电压精度 击穿电流 直流电阻量程 直流电阻测量精度 直流电阻测试延时时间 直流电阻平衡度范围 绝缘电阻测量电压 绝缘电阻测量范围

数据指标

500V～3000V（5000V） 50V ±5％±25V 单次冲击 约6次/秒 A/D 8位 50Ns (20MHz) 1000

界面鼠标按钮、操作面板按钮，脚踏开关 面积比较 、波形差面积比较 50V～3000V（5000V） 50V ±5％

交流5mA～200Ma ±％1mA

20mΩ、200 mΩ、2Ω、20Ω、200Ω、自动转换±0.2％

1S、2 S、3 S、4 S、5 S 0～99.99％ 500V±10％ 5～500MΩ

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绝缘电阻测量精度 仪器供电电源电压

±5％

AC220V±％5 50Hz±％5

1.3仪器面板

①、高压指示灯：进行电机测试过程中，指示灯点亮时，仪器产生高压，

正在对电机进行试验。

②、急停开关：仪器工作过程中，如果发生对人身及设备测试电机等造

成危害的情况，按下此开关，仪器停止工作，此时仪器电脑测试程序仍在运行，恢复此开关需要等待2分钟后方可进行。 ③、电源开关：

通电：拨动此开关，至ON位置，绿色指示灯亮。设备主电源得电。

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断电：拨动此开关，至OFF位置。计算机自动关机（在主操作界面下），关机后设备仪器自动切断电源，此过程需要20秒时间。 注意：

1.在试验过程中，未完成试验前请不要拨动关机按键，非正常操作有可能造成死机。

2.如未在主操作界面中，拨动电源开关键将不起任何作用，通过桌

面开始菜单正常关机后，仪器电源不会自动关闭，需要手动拔掉电源。 3.单独计算机断电时，仪器设备仍然带电。

④、启动按钮：开始测试按钮，仪器设置完毕，按要求接好测试导线后，

按动此按钮开始测试。

⑤、启动计算机按钮：仪器接通电源后，按动此按钮启动计算机进入系

统。如在开机状态下按动此按钮，计算机将正常关机，但“电源开关”按键将不起作用，仪器设备不能自动断电，需手动拔掉电源实现整设备断电。

⑥、测试系统操作软件界面：测试系统进行测试数据设置、显示测试结

果、启动测试人机对话窗口。

⑦、显示器电源开关：启动显示器。

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1.4操作系统界面

电压表：动态指示耐压测试试验电压。 电流表：动态指示耐压测试漏电流。

匝间试验曲线：显示匝间试验曲线，显示测试数据结果。

直流电阻测试：显示直流电阻测试结果，绕组电阻平衡度计算结果，平 衡度合格判断结果。

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绝缘电阻测试：显示绝缘电阻测试结果。

测试项目：多选项，可单独勾选也可多个测试项目同时选择。 接线方法：单选项，根据被测试的电机引线连接方法进行选择。 电阻量程档位：根据估计电机绕组线圈阻值进行选择，或者选择自动测 试，由系统自动选择测试档位。

电阻测量时间：根据电机容量大小，选择测试时间，电机越大延时时间越长，一般选择3秒。 匝间操作：

放大：放大测试波形，观察细部。 缩小：缩小测试波形，观察全部波形。 恢复：恢复到设定参数测试波形。 日期、时间、温度：

日期时间：显示当前日期时间。 通用参数设置：

通用参数设置中包含：电阻设置、绝缘设置、匝间设置、耐压设置。选择任意一项都可在子窗体中对其它各项进行参数设定。

注意：在设定数值后按“确认”键才能保存数据，若只按“确认并退出”不能保存数据。

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1.直流电阻设置：

设置三相电机绕组电阻平衡度的门限值，一般设定为2 %，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

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2.绝缘电阻设置：

设置三相电机绝缘电阻下限门限值，一般设定为50 MΩ，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

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3.匝间设置：

设置匝间测试参数，按动此按钮，显示匝间测试参数设置子菜单，进行分项设置。

冲击电压： 设置匝间试验冲击电压数值，按实际需要值输入，一般为2200 V，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。 采样时间：设置测试系统电脑对实验数据采样的时间间隔，一般设定为10 ，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。 面积比较：设置面积比较标准，一般设定为10 %，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

积差比较：设置积差比较标准，一般设定为15 %，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

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比较方式：设置匝间试验方式，一般设定为2，两种比较方式都选择，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。 比较周期：设置波形比较周期，一般设定为1 ，一个周期内的比较，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

4.耐压设置：

设置耐压测试参数，按动此按钮，显示耐压测试参数设置子菜单，进行分项设置。

耐压电压：设置耐压试验电压，一般标准设定为1760 V，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

注意：耐压检测为有损检测，请根据实际要求设定耐压值。

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耐压时间：设置耐压试验时间，一般设定为2-3s，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

漏电流：设置耐压试验合格漏电流，一般设定为20 mA，按“确认”键确定输入的数值，按“确认并退出”键退出窗口。

5.系统设置：

设置测试系统工作状态，按动此按钮，显示系统设置子菜单，进行分项设置。

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① 帮助说明

点击帮助说明，弹出子窗体对话框，查看说明书电子档。 点击子窗体菜单栏内“返回系统”选项，返回主操作界面 ② 电阻校验

点击电阻校验，弹出子窗体对话框，进行直流和绝缘的校验工作。 点击子窗体菜单栏内“返回系统”选项，返回主操作界面

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③ 耐压校验

点击耐压校验，弹出子窗体对话框，进行耐压的校验工作。 点击子窗体菜单栏内“返回系统”选项，返回主操作界面 二、工作原理

2.1匝间试验及数据采集

GC2020 匝间耐压测试系统高压脉冲发生器所产生的高压，对电机绕组施加一次极短时间的高压脉冲，线圈在脉冲作用下，产生自由衰减震荡，其瞬时波形的模拟信号经高速A/D转换器转换成数字信号后，传送到计算机系统进行时间、面积等参数的运算，处理结果产生波形以及数据报表，直观的对电机绕组的匝间特性进行判断显示。

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2.2线圈绕组质量检查判断方法

GC2020 匝间耐压测试系统由两种自动检查判断方法，用户可以根据实际情况进行组合或者单独使用，每一种判断方法均可以任意设定，修改门限数值，达到正确快速检查判断线圈品质的目的。

对于三相电动机，当电机的三个绕组质量完好时，我们认为三个电感的数值是一样的。如果其中的某一个绕组发生了匝间短路，其电感量会发生改变，因此造成了三个震荡波形的不一致。计算机自动对波形进行采样，并对三个波形进行对比，以此来判断绕组的好坏。为保证电机的产品质量，客户应该同时采用两种比较方法。

2.2.1波形面积比较

在任意指定的区间内，对所测线圈波形面积进行比较，判定两者面积相差程度，判定标准用百分比进行设定，计算结果在设定范围内为合格品。区间内面积的大小，大体与线圈内的能力损耗成正比，故能以此判断能量消耗的大小。如果被测线圈存在匝间短路，短路部分的反应是能量损失的增大。一般面积差设置为10%-20%，比较一到两个周期。

2.2.2 波形差面积比较

在任意指定区间内，对所测线圈波形差部分的面积，与波形面积进行比较，判定标准用百分比进行设定，计算结果在设定范围内为合格品。波形偏差面积的大小表示电感量值以及能量损耗的总和。此方法可以比较全面的检查线圈电感量L值及能量损失。一般波形差的面积设置为10%-15%，比较一到两个周期。

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2.3电机工频耐压测试

仪器输出的测试电压，施加在被测绕组之间或绕组与外壳之间，由于绝缘程度的不同产生漏电流，此电流经过采样回路电流互感器采集，经过计算机处理后与设定的漏电流数值进行比较，通过界面显示实际漏电流，判断电机合格与否。

对于三引出线电机，耐压试验只做绕组对外壳的漏电流测试。 对于六引出线电机，耐压试验做四次，测试四个漏电流，分别为：A-B,A-C,B-C,ABC-外壳。

2.4测试结果报告

如果测试结果超出设定匝间设置偏差、耐压漏电流大于设定值，仪器发出声音报警。

2.5直流电阻测量

直流电阻采用四线测量方法，仪器衡流源提供恒定电流施加在待测绕组线圈两端，仪器高内阻电压表直接测量线圈两端衡流源流过所产生的压降，通过计算机系统换算为电阻值。

根据所测电机容量大小，估计线圈阻值，选择电阻量程，如果测试结果显示【20001】，表示线圈阻值超出所选量程，重新选择量程进行测量，直到测量数据准确，也可以选择自动测试进行测量，但是测量时间较长。同时进行测量时间的选择，电机容量比较大，选择测量的时间就要常，如果大容量的电机选择短时间测量，将影响测量结果的准确性。

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2.6绝缘电阻测量

绝缘电阻采用高压电压测量，使得测量状态与实际工作状态相符。 三、电机测试

3.1仪器接通电源

拨动电源开关，至ON位置。开关上的绿色指示灯点亮。

按动显示器面板上电源开关。（有的显示器电源开关可以自保，此时可以不按）

按下启动计算机按钮，计算机启动后进入仪器待机状态。

3.2连接导线结构

本仪器为配合各种电机的测试，配备了三条测试导线，共计七个接线夹子，分别定义为U1、V1、W1、U2、V2、W2、黄绿色导线PE接线夹。

3.3 仪器与电机连接

3.3.1三引出线电机

电机引出端子已经用连接导板连接成为星形或三角形接线方法，此时用U1、V1、W1、三个接线夹分别连接电机的U1、V1、W1、黄绿色导线PE接线夹，连接电机外壳，其它三个接线夹空置不用。另外测试时，应该在操作界面上选择三线电机。 3.3.2六引出线电机

电机引出端没有用连接导板连接，电机有六个接线端子，此时用U1、

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V1、W1、三个接线夹分别连接电机的U1、V1、W1、引出端，U2、V2、W2、三个接线夹分别连接电机的U2、V2、W2、引出端，黄绿色导线PE接线夹连接电机外壳。另外测试时，应该在操作界面上选择六线电机。

3.4意外排除

测试过程中，发生电机打火、人员受伤等现象，立即按下急停开 关，切断高压输出，排除现象后方可恢复急停开关。

3.5测试数据设置

根据测试要求，通过仪器界面用鼠标设置各项测试参数。

3.6启动测试

本仪器可以通过三种中方式启动测试，分别为： 用鼠标按动界面上【启动】按钮。 按下面板上的【启动】按钮。 踩下脚踏开关进行测试。 四、维护保养

为了保证仪器工作正常，避免事故的发生，对仪器应该进行定期的保 养。

4.1在断开电源的状态下，检查内部螺栓是否有松动现象，发现松动进行

紧固处理。

4.2检查仪器内部是否有灰尘，用干燥的压缩空气进行吹扫。

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4.3检查线路板是否有灰尘油污，用干燥的压缩空气进行吹扫。 4.4检查散热风扇，清理风扇上的灰尘。 五、故障排除

5.1打开电源开关，指示灯不亮，检查电源线是否损坏，电源插座是否松

动，电源保险丝是否损坏。

5.2电脑不能启动，显示屏不亮，检查电脑以及显示屏电源插座是否松动，

显示屏电源适配器是否损坏。

5.3测试不能进行，检查仪器线路板插头是否松动，开关电源是否损坏。 5.4测量结果不正常（包括电阻，绝缘电阻，匝间，和耐压）。首先检查

测试导线是否有单根损坏现象。

5.5匝间测试没有波形，首先检查RS232接口是否正常，可以调换一个计

算机串口试一下。调换后需要重新启动计算机才可以生效。其次检查和更换脉冲发生板。

5.6特殊故障由厂家技术人员进行排除。

天津市升阳电子科技有限公司

2014-1-20

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