电机绕组绝缘阻值在线监测系统的设计.pdf

2010年
似表杖宋与传惑器
第5期
Instrument Technique and Sensor
No 5
电机绕组绝缘阻值在线监测系统的设计
刘军锋,虎恩典,廖娇,董明,高永亮
(北方民族大学电气信息工程学院,宁夏银川750021)
摘要:由多台仪表(数字兆欧表)通过RS-485总线与上位机PC机构成整个在线监控系统,上位PC机中的组态软件
在绒远程监控下位仪表自动测量烘千炉中电机绕组的绝缘阻值,并自动记录,存储、显示和打印数据。针对电机绕组的热
态绝缘阻值较小,容易击穿的特点,自主研发一种具有通信功能的低压智能兆欧表;简述了监控系统的硬件框架组成;下
位仪表的硬件设计、软件设计以及与上位机通信驱动程序的编写,并给出相应的流程图。
关键词:绝缘阻值测量;数字兆欧表;组态软件;RS-485通信总线
中图分类号:TP273.5文献标识码:A文章编号:1002-1841(2010)05-0089-03
Insulation Resistance of Motor Winding on-line Monitor System
LIU Jun-feng, HU En-dian, L1AO Jiao, DONG Ming, GAO Yong-lian
Department of Electronic& Information Engineering, North University for Ethnics, Yinchuan 750021, China
Abstract: More than one meter(digital megger)and host computer constitute the entire on-line monitoring system by RS-485
communication bus. The Kingview software, in the host PC:, on-line remotely monitor and control remotely many instruments to auto-
matic measure the motor windings insulation resistance in the drying oven, automatic record, storage, display and print data. As the
motor winding thermal insulation resistance is relatively small, easy to breakdown, researched and developed independently a low
voltage megger with communication function. This paper discussed the composition of monitoring systems hardware framework, meg-
ger hardware design, software design and the prepration of the drivens which communicate with Kingview software, and gave a flow
chartchart correspondly
Key words: insulation test; digital megger; kingview; RS-485 communication bus
0引言
485通信总线
文中系统中用到的下位机(智能兆欧表〉在国外的研制技
术已经比较完善,但是价格较贵,通常就要几千,甚至上万美
机
元;而国内也有自主研发的,但是还不成熟,目前市场上大部分
兆耿表0
兆欧表N
还是进口设备,而且,这种兆欧表功能较单一,没有通讯功能,
无法实现现场要求的多台仪表统一管理的智能控制要求,其
烘干炉0
烘干炉N#
次,市场上的智能兆欧表的实验直流电压基本都是在1kV以
1系统结构图
上,这样大的电压很容易击穿刚开始烘干的热态电机绕组(绝式实时显示并存储绝缘阻值,便于历史数据的查询和打即。
缘阻值不大,爬电间隙较小)。根据工厂要求设计出500V、2兆欧表的电路组成及工作原理
1kV可自动换挡的低压智能兆欧表,测量精度高,误差小,可以
兆歐表硬件结构图如图2所示,主要分为6部分:直流
进行不同耐压测试。该控制系统在宁夏石嘴山市某电机厂应
2V的产生电路;负高压的产生和高压档位选择及自动调节稳
用,数据测量效果良好
定电路;采样网络选择;信号采集、调理和抗干扰电路;人机接
1系统组成及工作原理
口和通讯接口电路。
图1为系统结构图,通过上位PC机中的组态软件远程控
考虑到51单片机的数据能力和I/O口数,使用两片单片
制多合下位机(数字兆欧表),每台智能兆欧表对相应的烘干炉机,分别对采样来的数据进行运算处理;单片机CS2用来实现
内的电机线圈绕组在烘干过程中进行测量,并把测得的数据经微机稳压、量程自动转换和高压档位控制,单片机C51主要实
过RS-485总线上传到上位机PC机,上位机存储、记录和打印现液晶显示和数据通信。
数据。
2.1直流12V的产生电路
每台兆欧表都是并接在RS-485总线上,中间要经过232
考虑到现场实际使用情况,采用市电20V/50Hz,经过降
转485的转接头(485电平转成PC机能够接受的22电平);上压变压器降为15V交流电,再经过三端稳压芯片78H12逆变整
位机中的组态软件可以接受多台兆欧表传上来的数据,利用沉电路变为+12V直流电,采用78H2(最大输出电流5A)是为
Windows I的图形编辑功能,方便地构成监控画面,并以动画的方『扩大输出功率,因为在倍压整流电路中消耗的功率比较大。
2.2负高压发生器和高压档位选择及自动调节电路
收稿日期:2009-11-06收修改稿日期:2009-12-11
用户可以根据不同设备电压等级,选择相应的测试档位