蘇州灼焱機電設備有限公司
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發布時間 : 2018-09-13 14:39:14
第一章 概 述
繞組溫升是衡量小功率電機、電子變壓器性能的一個重要指標。按照小功率電機、變壓器的國家和國際標準，對于小功率電機要求準確測量在額定負載或堵轉條件下的溫升；而對于電子變壓器，不僅要求準確測量在額定負載或堵轉條件下的溫升，而且要求測量次級短路或過載情況下的溫升。傳統的繞組溫升測試方法是，電機或變壓器達到穩定狀態（額定負載時）下，切斷電源，用電橋測量繞組直流電阻，然后每隔一定的短時間重復測量該繞阻的電阻值，由此繪出電阻一時間曲線，并通過外推法求出切斷電源時的電阻值。傳統測試方法不僅操作煩瑣，同時因斷電延遲時間過長導致測試數據誤差大。特別在測量變壓器短路或過載情況下的溫升，因繞阻溫升量很大（甚至大于300℃），斷電瞬間溫升以指數方式下降，因此用傳統斷電法根本無法測準，誤差很大。
RC-3帶電繞阻溫升測量儀是杭州威博測量控制技術研究所經過精心研制改進的測試雙繞組溫升的儀器，應用于小功率電機、電子變壓器的帶電溫升測量。儀器采用了先進的數據處理技術和高精度的A/D轉換技術，準確測量繞阻的冷態直流電阻、熱態直流電阻（帶電運行時）和溫升。儀器設計原理新穎、獨創性強，在功能、精度和可靠性方面有了重大的突破，是傳統斷電測量儀器的更新換代產品。
第二章 主要特點及技術指標
一、主要特點
l 采用31位LED數字顯示，可同時顯示二個繞組的冷態電阻（熱態電阻）、溫升、及熱態運行時間，熱態測試開始時的環境溫度及當前時刻的環境溫度。
l 采用高精度ADC，量程自動切換、讀數重復性好。
l 全量程數字化校準，校準數據多重保護，儀器內部無可調器件，性能穩定。
l 配有微打，可設定定時打印時間、自動打印溫升測試過程中的數據。
l 可選RS232，RS485接口，通過專用軟件與計算機聯機，讀取并保存測量數據，繪制溫升線及控制儀器，以便于追塑原始數據及質量統計分析及實現自動測試。
二、適用范圍
1. 適用各種家用電器（如空調、電冰箱、冷柜、電風扇、油煙機等）電機、水泵、壓縮機、小功率(單/三相)電機（<=5kW）等繞組的通電后的溫升測量。
2．適用于吸塵器等串激電機的定子繞組溫升測量。
3．適于50/60Hz條件下的電源變壓器、交直流轉換器（ADAPT）、AC/AC、AC/DC、充電器等電子變壓器的研發品管的溫升壽命試驗。
注：只適用于交流供電的繞組的溫升測試
冷熱態電阻測量范圍 | 0.300~4000Ω | ||
冷熱態電阻測量精度 | 0.300~9.999Ω | 10.00~99.99Ω | 100.0~3000Ω |
0.2%±8個字 | 0.2%±4個字 | 0.2%±2個字 | |
供 電 電 源 | AC220V±10%，50Hz±2% | ||
使 用 環 境 | 工作溫度：0℃~40℃，濕度：30%~90% | ||
外 形 尺 寸 | 380（寬）×340（深）×120（高） | ||
重 量 | 約4kg | ||
保證測量準確度的環境溫度條件：20℃±5℃。
工作環境溫度范圍：0～40℃，空氣相對濕度：30%～90%。
室內無腐蝕性、可爆性氣體。
儀器工作電源：AC220V/50Hz，0.5A功耗≤15W。
試驗電源允許最大輸入： 400V，20A；
絕緣電阻：外殼、電源輸入端相互之間大于5MΩ。
耐壓：電源輸入端、外殼之間2秒鐘耐壓1800V，額定電流10mA。
接地：電源接地極，外殼間電阻小于0.2Ω。
第三章 工作原理
一、 原理方框圖
儀器內部的恒定電流流過被測繞組，產生電壓信號，經電抗器阻隔交流高壓，再經過信號調理，輸入到高精度、快速ADC中，經隔離采集到CPU中，數據經過一系列的運算處理送入顯示電路進行顯示。并實現打印、串行通信等功能。
二、溫升測量方法
電阻法測定繞阻溫升，是利用被測繞阻的直流電阻值在受熱后有增大趨勢的關系來確定繞阻的溫升，所測量的溫升是繞阻的平均溫升。
冷態：繞組沒有通電時的狀態。
熱態：繞組通上額定電壓運行的狀態。
繞組溫升△t由下式確定：
式中：△t-熱態測試中所計算得到的繞組溫升（為繞組在熱態和冷態時的溫差）；
R1---冷阻鎖存值，冷態時測得。
R2---熱態測試過程中當前時刻繞阻的電阻值，即繞阻通電運行過程中的繞組電阻值，即熱態電阻值；
t0---開始熱態測試時的繞組溫度（環境溫度）；
t1---熱態測試過程中當前時刻的環境溫度；
Ka---系數，對銅繞組為234.5,鋁繞組為228.0（對于電子變壓器）或225.0（對于小功率電機）
試驗開始時，繞組體溫度應與環境溫度相同。
第四章 前后面主功能
圖一、RC-3前面板圖
前面板共有6個顯示窗口。上排第一窗口(Time)由6位數碼管組成，顯示繞組進行熱態測試的運行時間（單位為h、m、s），第二窗口（Resistance）由五位數碼管組成，第一繞組（CH1）直流冷態或熱態電阻（單位為Ω），第三窗口（Temperature）顯示第一繞組的溫升（單位為K）。下排第一窗口T0，T1窗口，顯示T0，T1的值，在“SEN”狀態將顯示溫度探頭測得的環境溫度值，在冷態時T0，T1顯示的數值將是一致的；在“SET”狀態將顯示設定T0，T1的環境溫度值。第二窗口（Resistance）五位數碼管，顯示的是第二繞組（CH2）的直流冷態或熱態電阻（單位為Ω），第三窗口（Temperature）顯示第二繞組的溫升（單位為K）。
為完成各項功能操作，面板上設置了四個參數設定鍵（SETUP, ^、>,●）和幾個功能鍵，其功能如下：
冷態鍵(COLD)：按下該鍵，上方的指示燈亮，轉到冷態測量狀態，開機時，處于冷態測量狀態。
熱態鍵(HOT)：按下該鍵，上方的指示燈亮，轉到熱態測量狀態。當冷阻未鎖定則把當前所測的阻值自動保存成冷阻鎖存值，并點亮冷阻鎖存鍵的指示燈。
SEN/SET鍵：按該鍵，可選擇計算繞組溫升時所采用的溫度探頭（SEN）測得的環境溫度值，還是設定（SET）的環境溫度值。當溫度探頭未接則自動置在（SET）狀態，不能置回（SEN）狀態?？捎芍甘緹糁甘井斍暗臓顟B。如置在（SEN）狀態時T0，T1窗口顯示的將是溫度探頭所測得的環境溫度，當置在（SET）狀態時，T0，T1窗口顯示的將是設定的環境溫度。
冷阻鎖存鍵(HOLD)：按下該鍵，上方的指示燈亮，本鍵只在冷態有效。當前所測的冷態電阻值將鎖存下來，且鎖定顯示（顯示數據不刷新）。再按下該鍵，指示燈熄滅，退出冷阻鎖存狀態，并恢復正常測量狀態（即測量冷態電阻）。
打印鍵(PRINT)：按該鍵，與打印機聯機狀態下，測量值經打印機采用固定格式打印出來。當設定的熱態定時打印間隔不為‘00’時，在轉到熱態時指示燈將點亮，表示在定時打印狀態。在熱態時，定時時間間隔到將自動打印出測量值。
四個參數設定鍵為設定,^（數值改變）、>（移位）、●（小數點）四鍵，詳細操作見后。
面板左下方是電源開關，按下電源開關，電源指示燈亮儀表工作電源打開。儀表處于工作狀態，顯示窗口將顯示固件版本號，儀器信息，型號，然后正常測量顯示。
后面板
圖二、RC-3后面板
后面板共有接線柱，實現試驗電壓輸入、電壓輸出、測量端。上排為紅色接線柱，下排為黑色接線柱。在試驗電壓輸入和電壓輸出之間分別有一個20A的電流保險絲，還有一個溫度接口，這個接口要接上專配的溫度探頭。試驗電源需要連接到后面板的“電壓輸入”兩端并把“電壓輸出”兩端連接到使繞組運行的接點處，把專用測量線聯接插座上，再接到被測繞組的兩端。
打印格式
----------------------COLD START----------------------
CH1 R0= 249.9 (Ω) T0= 31.1 (℃)
CH2 R0= 3003 (Ω)
----------------------HOT START----------------------
R2(Ω) T-Rise(K) T1(℃) Time (h:m:s)
CH1 249.9 0.2 31.1 00:01:00
CH2 3000 0.1
四、串行通信功能
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
空 | RXD | TXD | 空 | GND | 空 | 空 | 空 | 空 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
空 | A+ | B— | 空 | 空 | 空 | 空 | 空 | 空 |
注：RS232，RS485接口另選其一，默認為RS232接口
3、通信協議
（1）、串行口通信模式：每禎10位，1個起始位，8個數據位，1個停止位。
（2）、波特率：4800（出廠設定值）。
（3）、串行口命令碼：本儀器作為從機與主機通信，接收命令后執行相應操作，命令碼為單字節。
20H 轉到冷態
21H 轉到熱態
22H 取冷阻
23H 取熱態電阻,溫升,時間
24H 取狀態
25H 取設定的T0
26H 取設定的T1
27H 取溫度探頭測得的T0
28H 取溫度探頭測得的T1
29H 顯示環境溫度
2AH 顯示溫升
2BH 采用溫度探頭測得的T0,T1
2CH 采用設定的T0,T1
2DH 冷阻鎖存
2EH 打印
狀態字（一個字節中各個位來指示狀態）：
BIT.0 ;在設定狀態
BIT.1 ;0-在冷態 ,1-在熱態
BIT.2 ;0-環境溫度值取自溫度探頭,1-取自設定
BIT.3 ;1-在校準狀態
BIT.4 ;1-在定時打印狀態
BIT.6 ;0-冷阻未鎖存,1-冷阻鎖存
BIT.7 ;0--溫度探頭未聯接, 1---已聯接
注：上位機發了取數據的命令后，儀器將回送參數，電阻參數4個字節，溫升參數為3個字節，時間參數為3個字節，數據為壓縮BCD碼。
電阻、溫升參數的數據結構：
前1個字節表示階碼，后面的字節表示尾數，其結構如下：
階碼最高為數符（“0”代表正數，“1”代表負數），低7位為階碼值。本儀器不會出現負數，階碼值為整數位數。
數值位 階碼
X X X X X 5
X X X X . X 4
X X X . X X 3
X X . X X X 2
X . X X X X 1
0 . X X X X 0
例：334.55Ω表示為03334550 19.5K表示為021950（三字節）
時間串行數據結構：
時間參數由3個字節組成，前1個字節表示秒，第2個字節表示分鐘，第3個字節表示小時，例：
01：30：00表示為003001
第五章 使用步驟
一、 測試接線圖
圖三、電子變壓器溫升測量接線圖
圖四、單繞阻（或主繞阻）溫升測量接線圖
圖五、電機繞阻溫升測量通用接線圖
（包括單繞阻、雙繞阻電機）
圖、吸塵器電機繞阻溫升測量儀
圖七、三相電機繞阻溫升測量接線圖
儀表后面板用于測試用的電壓輸入、電壓輸出、測量端子負載按圖中的任一圖接線，接線時要考慮引線要有足夠的電流通過量，各端要擰緊，以免有大電流通過時，有較大的接觸電阻而發生事故。
二、使用步驟
1、 儀表的開機和冷態電阻測量
1）將儀表的電源插座接上AC220V/50Hz電源。
2）按接線圖（見上）正確接線。接線注意：此時，“電源輸入”兩端不能輸入試驗電壓，即開關K打開。（必須先測冷阻然后再測熱阻，計算溫升時需冷阻值）
3）按下前面板電源開關，開啟電源，儀器開始工作于冷態測量狀態。
如果測量端子兩端懸空或繞組電阻值超出儀器測量上限（10010Ω），Resistance窗口顯示“E001”（溢出顯示）；如果測量端子兩端短接或所測阻值低于測量下限（0.3Ω），Resistance窗口將顯示“0.000”，在CH1，CH2同時處于以上二種狀態時，面板上‘HOT’，‘HOLD’，‘PRINT’按鍵操作均無效。
２、設定參數
測熱態電阻測量前（冷態），需正確地設定參數，按設定鍵，儀表可依次設置的參數值是：
T0 （熱態測試開始時的環境溫度）T0窗口顯示設T0值。其余窗口消隱（無數值顯示，與未開機時狀態一致）
T1 （熱態測試過程中當前時刻的環境溫度）T1窗口顯示設定的T1值。其余窗口消隱
（打印時間間隔）Time窗口顯示設定的熱態時定時打印的時間間隔，如不需定時打印則可設為‘00’。單位為分鐘，可設定范圍為（01-60min）。其余窗口消隱.。
以下冷阻鎖存值是查詢值，顯示的是上一次試驗的冷阻鎖存值，在冷態狀態下修改無意義。
1 CH1 Resistance窗口顯示第一繞組冷阻鎖存值，五位有效數字。其余窗口消隱。
2 CH2 Resistance窗口顯示第二繞組冷阻鎖存值，五位有效數字。其余窗口消隱
參數的詳細說明如下：
T0：熱態測試開始時的環境溫度℃，三位有效數字。
T1：熱態測試過程中當前時刻的環境溫度℃，三位有效數字。
以上參數設定完畢，參數值自動寫入E2ROM中，儀器斷電后，參數值仍將保存在儀表中。
用‘>’鍵指定當前設定位（設定位將閃爍），用‘^’鍵改變當前設定位的值，用·鍵設定當前位小數點。
３、熱態電阻（溫升）測量
按下“HOLD”鍵，把當前所測的冷阻值鎖存為‘冷阻鎖存值’，然后按下前面板的“HOT”鍵，也可直接按下‘HOT‘鍵，此時將把當前測得的電阻值鎖存成’冷阻鎖存值‘；此時顯示將鎖定（電阻窗口將一直顯示冷阻鎖存值，不論所測得的電阻值有何變化），合上開關Ｋ，即在后面板“電源輸入”兩端接通被試繞組的額定電壓。進入熱態測量狀態，電阻窗口退出顯示鎖定狀態，實時顯示電阻測量值，溫升的計算值。
操作時，必須按照以上順序進行，即先測冷態電阻，穩定后再按“HOLD”鍵，把當前所測冷阻鎖存下來，再按“HOT”鍵然后再接通測試電源。
1)、冷態測量狀態轉到熱態測量狀態后，儀表必須經過一過渡過程（根據繞組阻值的不同過渡時間會有所不同），才能測量真實的熱態電阻及計算真實的溫升。
2)、熱態（已通電）運行過程中，禁止按“冷態“鍵。如需轉到冷態測量則應使被測繞組斷電，然后再按回到冷態。
3)、熱態運行過程中環境溫度T1可能會變化，如置在“SET”，用戶可修改“設定參數”中的T1值（將使用設定值參與計算）。溫度探頭可實時測量環境溫度，如置在“SEN”狀態（溫度探頭測量的溫度值參與計算）則無需改動設定中的T0，T1的值。
4)、打印機按照設定的時間間隔定時打印數據，打印格式參見第四章第三節2條。
5)、當達到熱穩定狀態（熱態電阻基本不往上升或在 個值附近微小波動），或預定的試驗時間到，可切斷試驗電源，將儀器轉到冷態。
6)、“熱態”測量狀態下，操作者可以隨時按“SETUP”鍵進入“設定”狀態。
當只用于測試一個繞組時，未用于測量的通道建議把測量線短接，熱態時此通道的‘Resostance’,’Temperature’窗口都將顯示‘----‘。冷阻鎖存時將不會把當前的測量值鎖存為冷阻鎖存值。當二個通道在溢出 在測量值過小的狀態下將不能進入熱態。建議把測量線短接。
第六章 檢定或校準
一、檢定或校準的周期
儀器每年應進行檢定一次，并且應由具有計量檢定資格的單位和人員進行。有條件的單位為確保更準確地測量產品性能，可以更短的時間（三個月或半年）自行校準一次。
二、檢定或校準方法
圖八校準接線圖
檢定或校準時，選用穩定度比較高的標準電阻，如精度大于0.05%。
1、 檢定步驟
（1）、按圖進行連線，接線必須可靠。
（2）、調節校準電阻的阻值，使儀表分別測量4000Ω，1000Ω、200Ω，100Ω、、20Ω、10Ω、1Ω、0.5Ω。
第七章產品維護及常見故障排除
。儀表應在規定的使用環境條件下使用。
。由于采用四端法測量，測量端必須接上專用測量線，如未接則測量端將懸空電阻窗口可能有數值顯示。
。勿將外殼從儀器上取下，儀器內部有些地方存在高壓，有危險。
。在開機或使用過程中，發現儀器冒煙或難聞氣味，立即切電源并拔下電源插頭，查明原因，排除故障后，方可再給儀器通電。
1、開機后數碼管不亮，電源指示燈也不亮
處理措施：檢查電源線連接是否可靠，保險絲（0.5A）是否燒壞。
2．溫升偏差比較大
處理措施：查儀表設定值T0，T1及冷阻鎖存值是否正確。
3．冷態時測得的阻值波動比較大
處理措施：連接是否可靠，被測組是否通入已通上電。
