[發明專利]一種超導磁體線圈匝間絕緣檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201310375416.7
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN104422852A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 張光偉;汪汀;魏曉濤;宮博;張萍萍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七研究院
• 主分類號: G01R31/06
• 分類號: G01R31/06;G01R31/08;G01R27/08
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 溫振寧

技術領域

本發明涉及一種超導磁體線圈匝間絕緣檢測裝置及方法，應用于超導磁體線圈繞制中絕緣性能的動態檢測。?

背景技術

目前，針對電機、變壓器等線圈匝間絕緣的檢測已出現比較成熟的檢測儀，超導線圈的繞制過程中也有對線圈電阻值的檢查，大部分都是采用四線制測量線圈電阻值，由恒流源提供一個恒定電流，采用兩個精度較高的電壓表和電流表，得到電壓和電流，計算出電阻。當出現匝間短路時，電阻減小值會超出測量儀表本身誤差值范圍。但這種方法只能在線圈停止繞制時進行測量，如需確保線圈繞制過程中無短路發生，必須經常停止繞制從而測量電阻變化，且如發現短路已經發生時，無法及時確定短路點的精確位置，這些都嚴重影響繞制效率和絕緣補救措施的及時實施。?

發明內容

本發明是為了克服現有技術測量超導線圈電阻值不連續和無法及時發現短路發生點的不足，提供了一種動態測量超導線圈阻值的裝置及方法，能及時發現線圈阻值的變化情況。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：所述裝置由恒流源的正極接至超導線圈一端的滑環，然后由超導線圈的另一端的滑環出線接至電阻的一端，電阻的另一端再接至恒流源的負極形成閉合回路，采集卡通過測量線分別連接到超導線圈兩端的滑環外和電阻的兩端，分別測量電阻與超導線圈兩端的電壓，再將四路測量線分別連接到采集卡的兩路通道中。?

所述方法包括以下步驟：①將電阻兩端的電壓除以電阻的出廠標定電阻值得到整個回路中的電流，再將超導線圈兩端的電壓除以整個回路中的電流獲得當前時刻的超導線圈電阻值；②采集并記錄超導線圈電阻值，并對超導線圈在當前時刻與前一時刻的電阻值做差，計算得到阻值變化量并取絕對值為正；③設定閾值為當超導線圈兩匝短路時所減小的阻值，并取絕對值為正，判別阻值變化量與閥值的大小關系。當阻值變化量大于閾值時，則報警燈變紅，報警鈴響起，同時記錄溫度、濕度隨時間的變化，當繞制結束后可分析溫濕度對線圈阻值的影響，反之，則說明超導磁體線圈絕緣性能良好，可以繼續繞制。?

本發明的有益效果是，可以在線圈繞制過程中精確測量電阻，及時觀測線圈阻值的變化，?結構簡單程序易開發且測量精確。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。?

圖1是本發明的電路組成圖。?

圖2是具體設備實施時的電路圖。?

圖3是本發明的檢測方法流程圖。?

圖中標號示意如下：1-超導線圈，2-滑環，3-電阻，4-恒流源，5-采集卡，6-航空插頭，7-直流電源。?

具體實施方式

本發明通過采用高精度測量滑環，將線圈轉動的圓周運動轉化為不動的測量點，使得測量轉動狀態的線圈阻值成為可能。?

如圖1所示，恒流源(4)的正極接至超導線圈(1)一端的滑環(2)，然后由超導線圈(1)的另一端的滑環(2)出線接至電阻(3)的一端，電阻(3)的另一端再接至恒流源(4)的負極形成閉合回路，采集卡(5)通過測量線分別連接到超導線圈(1)兩端的滑環(2)外和電阻(3)的兩端，分別測量電阻(3)與超導線圈(1)兩端(滑環包含在內)的電壓，再將四路測量線分別連接到采集卡(5)的兩路通道中。?

如圖2所示的實施例中，直流電源(7)由220V交流電供電，另一端得到24V和5V的直流電給采集卡和溫濕度傳感器供電，溫濕度傳感器有兩線分別為溫度信號正極與濕度信號正極，它們與地線分別連接至采集卡的0號通道與1號通道，從而完成溫濕度的測量。超導線圈的一端滑環處通過航空插頭(6)的一個引腳連接至電阻的一端，電阻的一端再接至恒流源的負極，恒流源、滑環、超導線圈和電阻共同組成電流回路。電阻兩側連接至采集卡的2號通道，超導線圈的兩端通過航空插頭的引腳接至采集卡的3號通道，從而完成對超導線圈兩側電壓和電阻兩側電壓的測量。?

如圖3所示，基于上述超導磁體線圈匝間絕緣檢測裝置的檢測方法包括以下步驟：①將電阻兩端的電壓除以電阻的出廠標定電阻值得到整個回路中的電流，再將超導線圈兩端的電壓除以整個回路中的電流獲得當前時刻的超導線圈電阻值；②采集并記錄超導線圈電阻值，并對超導線圈在當前時刻與前一時刻的電阻值做差，計算得到阻值變化量(關注電阻值之差為負時，取絕對值，為正)；③設定閾值為當超導線圈兩匝短路時所減小的阻值(取絕對值，?為正)，判別阻值變化量與閥值的大小關系。當阻值變化量大于閾值時，則報警燈變紅，報警鈴響起，同時記錄溫度、濕度隨時間的變化，當繞制結束后可分析溫濕度對線圈阻值的影響，反之，則說明超導磁體線圈絕緣性能良好，可以繼續繞制。?