电机型式试验之匝间耐冲击电压
《匝间冲击耐电压测试仪》广东省地方计量检定规程
《匝间冲击耐电压测试仪》广东省地方计量检定规程编制说明一、任务来源在省质监局计量处的领导下，根据广东省质量技术监督局粤质监量函【2012】931号《关于下达2012年度广东省地方计量检定规程和技术规范起草任务的通知》中的要求，由江门市质量计量监督检测所负责匝间冲击耐电压测试仪地方检定规程的起草工作。
二、目的意义目前我省企业使用的匝间冲击耐电压测试仪主要有杭州威格、温州通力、山东艾诺、常州同惠等厂家的产品。
而目前国家尚无检定规程或校准规范，故有必要根据匝间冲击耐电压测试仪的原理与技术特性，研究其技术指标和检定方法，并起草广东省地方计量检定规程，实现检测与判断标准的统一。
三、制定过程2012年1月成立了由江门市质量计量监督检测所电学室相关人员组成的编制组。
编制组首先进行了大量的文献调研，搜集了许多与匝间冲击耐电压测试仪有关的技术国家标准、行业标准，以及山东艾诺、杭州威格、温州通力等厂家技术说明书。
根据这些资料以及走访企业了解匝间冲击耐电压测试仪使用情况，于2012年4月拟定出检定规程的初稿，然后经过半年的验证试验，形成《匝间冲击耐电压测试仪》检定规程征求意见稿。
2012年12月编制组将《匝间冲击耐电压测试仪》检定规程（征求意见稿）发至全省各市计量检测机构和生产厂家广泛征求意见，共收到回函10封，回函单位：广东省计量科学研究院、广州市计量检测技术研究院、湛江市质量计量监督检测所、清远市质量计量监督检测所、青岛艾诺仪器等。
12月中旬邀请了广东省计量科学研究院东莞分院、佛山市质量计量检测中心、珠海市质量计量监督检测所、中山市质量计量监督检测所等单位的专家对征求意见稿进行了讨论。
2013年1月编制组根据反馈意见，经过认真思考与充分讨论后，对征求意见稿进行了修改，形成了《匝间冲击耐电压测试仪》检定规程报审稿。
三、规程制订的依据及原则1、依据在编制过程中，重点参照了以下国家标准、行业标准、规范：JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》GB 4793.1-2007 《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求》GB/T 16896.1-2005 《高电压冲击测量仪器和软件第一部分：对仪器的要求》GB/T 16927.1-2011 《高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求》GB/T 17627.1-1998 《低压电气设备的高电压试验技术第一部分：定义和试验要求》GB/T 17627.2-1998 《低压电气设备的高电压试验技术第二部分：测量系统和试验设备》GB/T 22714-2008 《交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验规范》GB/T 22717-2008 《电机磁极线圈及磁场绕组匝间绝缘试验规范》GB/T 22719.1-2008 《交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第一部分：试验方法》GB/T 22719.2-2008 《交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第二部分：试验限值》JB/T 7080-2013 《绕组匝间绝缘冲击电压试验仪》2、原则2.1规程结构按照JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的要求，本规程的主体内容由以下7个部分构成：范围、引用文件、概述、计量性能要求、通用技术要求、计量器具控制、附录。
50kW发电机匝间冲击耐压试验
50kW发电机匝间冲击耐压试验一、概述GDZJ-5S匝间冲击耐压试验仪适用于电机、变压器、电器线圈等这些由漆包线绕制的产品。
因漆包线的绝缘涂敷层本身存在着质量问题，以及在绕线、嵌线、刮线、接头端部整形、绝缘浸漆、装配等工序工艺中不慎而引起绝缘层的损伤等，都会造成线圈层间或匝间绝缘层的绝缘强度的下降。
从而影响了电器设备的质量和可靠性。
为了提高产品的质量和使用寿命，保证部件的漆包线绕组层间或匝间绝缘良好是必不可少的，因而对产品进行这项试验就势在必行。
根据我国GB14711-93《中小型旋转电机安全通用要求》标准GB755-87《旋转电机基本技术要求》标准及部标JB/T-9615.1-2000《交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法》等标准，必须对电机成品半成品进行浸漆前后匝间耐压绝缘试验。
GDZJ-5S匝间冲击耐压试验仪是采用脉冲波形比较法，以高压脉冲对电机及电器的线圈绕组进行等效过电压模拟试验。
通过对仪器显示波形的观察、对比与分析，能迅速正确地测定绕组匝间绝缘的好坏。
对匝间短路、线圈电晕放电、局部短路、接线错误、线圈平衡等各类匝间绝缘故障均有良好的鉴别性能。
GDZJ-5S匝间冲击耐压试验仪整机电子集成化较高，测试波形可在试验仪自带的示波器上观测，峰值电压可在数字表上直读，Y轴幅值和X 轴扫描速率连续可调，整机具有精度高、故障率低等特点,各项性能和技术指标均达到国内先进水平。
本仪器是贯彻GB755－87、GB14711－93标准的一种新型仪器，是提高我国电机绝缘测试水平和可靠性的必不可少的手段。
GDZJ-5S匝间冲击耐压试验仪可以检查以下故障：匝间绝缘击穿电晕放电绕组接错、嵌错线绕组断线匝数差异相间对地、绕组相间或绕组和铁芯间局部短路可用于单相电机、三相中小型电机、微型电机、特种电机、电动工具电机、变压器（包括开关电源变压器）、继电器及含有电磁线绕组的电器的匝间、层间绝缘强度试验。
二、测试基本原理众所周知，当线圈发生直接固体短路故障时，会形成短路匝，将明显改变线圈的电感、电容和电阻，对尚有一定绝缘程度的匝间绝缘薄弱点，在没有达到会使薄弱点击穿而暴露之前，其绕组电感、电阻和电容基本上无明显变化，因而无法观察故障。
绕组匝间冲击电压试验仪测量结果的不确定度评定
梁 林
（ 台州市质量技术监督检测研究 院， 浙江 台州 ３ ８０ ） １０ ０
摘 要 ： 文详细介绍了绕组匝问冲击电压试 验仪测量结果 的不确定度评定 。 本
关 键词 ： 组匝闯冲击电压试验仪 ； 绕 不确定度
结果 。
转换成电压值 ： （ １ ＝ ００ Ｏ４ ％ ＝ ．Ｖ ／ ） ２０ × ． ， ８ ９６
（） ２ 示波 器幅标综 合误 差 引入 的不 确定 度 分量 （ ２按 Ｂ类评定。示波器幅标综合误 差（ ） 包括准确度、
２ 数 学 模型
ＡＵ ＝ 一 ‘
式中 ： 电压示值误差 ； 一绕组匝间冲击 电压 △
倍率和偏差测量误差） ± ％， 为 ３ 服从均匀分布 ， ｋ √ 则 ＝３
／ ２ ＝３ ｋ＝３ （３ ＝１７ ２ ／ ， ） ％／ （ ％／ ４ ） ．３ ％
试验仪指示值 ； 一示波器读数值 ； 一变压器变比。
３ 输 入 量 的标 准不确 定 度评 定
输入 量 的标 准 不确 定 度 （ ） 要是 绕 组 匝 问 主 冲击 电压 试 验仪 的 测量 不 重 复 ， 以通 过 连续 测 量 得 到 可
：０ｖ １５ ．
（ ） ３／ ＝ ０ （ ） １ ． ＝ ０ ｋ ３／４ ＝ ７３ ５ Ｖ
４ 合成 标准 不确 定度 的评 定 ４ １ 灵 敏 系数 ．
再任意选取两台同类型绕组匝间冲击 电压试验仪 ， 各在重复性条件下连续测量 １ 次共得 ３ ０ 组测量列， 每组 测量列分别按上述方法计算Байду номын сангаас到单次实验标准差如下 ：
表 １ ｍ 组 实 验 标 准 差 计 算 结 果
高压电机定子线圈匝间耐压试验方法探讨
高压电机定子线圈匝间耐压试验方法探讨摘要：由于匝间绝缘结构与试验方法不匹配，在匝间耐压试验中容易产生“故障”，造成绝缘技术的盲目补充，增加了线圈的制造成本，降低了生产效率。
针对高压电机定子绕组测试中出现的故障，提出了相应的解决措施。
关键词：高压电机定子线圈；匝间耐压试验；方法探讨1高压电机定子线圈匝间耐压试验方法1.1匝间耐压试验原理常用的耐压匝间试验主要有漏磁场试验、感应电压试验、中频电压试验、输入波形试验、脉冲电压试验等，通常采用脉冲电压试验。
图1显示了脉冲电压检测的示意图。
图1脉冲电压法试验原理图从图1可以看出，该方法的基本原理是：调压器在经过 V整流后，给脉冲电容 C充电，通过调整 T和 Q之间的配合，使 C上的电压达到所需的测试电压，Q开始放电， L上的冲击电压，对线圈进行匝间耐压力试验。
此外，在 C、 Q、L位置形成1/(2√ LC)频率衰减的高频振荡电路，将振荡脉冲电压衰减到 L位置。
该方法能够直接在线圈上施加所要求的脉冲电压，通过观察被测线圈的电压或电流波形，可以很容易地判断线圈之间的绝缘质量，从而实现对 L点脉冲电压的观测。
本文提出了高压定子线圈匝间绝缘试验的脉冲电压法。
1.2匝间耐压试验工艺参数Iec60034-15规定了绝缘电压值对交流电动机定子线圈形成的0.5 (4 UN+5) kV的影响，波前波不小于0.5 s，电击量不小于5 (联合国是电动机的额定电压，kV)。
线圈绝缘试验应按标准线圈绝缘试验进行。
JB/T10098-1999 (原 JB/Z293-87)和IEC60034-1995第二版(IEC60034-1995)已颁布实施，匝间绝缘抗冲击要求相应提高，冲击电压提高到0.65 (4 UN+5) kV，波面时间不小于0.2（）μs，冲击次数不少于5次，随后中国对 JB/t10098-2000标准进行了修订，以JB/t10098和JB/t10098-1999代替。
但是，IEC60034和JB/t10098-2000只规定了脉冲电压等级的线圈要求，而没有规定每道工序的耐压力要求。
电机型式试验之绕组耐电压测定
3.2 绕组耐电压测定试验⑴试验目的绕组耐电压试验又称为介电强度试验，这是检查绕组及相关导电部件（例如接线和接线装置等）对机壳和相互间绝缘水平的一项重要试验，所以在电机实验中必须要严格的执行。
对于小型异步机，无论是交流电动机还是直流电动机，此项实验均采用50HZ正弦，对于小型异步机来说，如果不加以说明，应理解为只要求进行耐电压交流试验。
若非为特殊规定，整机试验是对绕组和机壳之间的加压实验，俗称对地耐压试验。
本设计研究的是小型异步机的耐交流对地耐电压试验。
⑵耐交流电压试验方法①压变压器的高压输出端接被测绕组,低压端接地。
②被测试电机外壳或者铁心及未加高压的绕组及其他电气元件都要可靠接地③试验加压时间分为1min或者1s两种④对于小型异步电机，功率小于1KW且额定电压低于100V电机的绝缘绕组，试验电压应该用500V+2倍的额定电压。
⑤1min方法试验时，加电压应从不超过试验电压全值的一半开始，然后均匀的或每步不超过全值的5%逐步升至全值，这一过程所用时间应不少于10s，加压达到1min后，再逐步将电压将至实验全值电压的一半以后才允许关闭电源。
⑥对于批量生产的额定功率为5KW及以下的电机，允许将上述1min试验缩短为5s。
⑦1s实验方法限于批量生产的额定功率为5KW及以下的电机，并且试验电压要高于1min方法规定值的20%。
项号电机类型或部件名称试验电压（V）1 额定输出功率＜1KW，且额定电压＜100V的绝缘绕组 500+2倍的被测试电机的额定电压2 额定输出功率＜1×104KW 的绝缘绕组 1000+2倍的被测试电机的额定电压，最低为1500V3 非永久短路的异步电机 1000V+2倍静止开路电压⑶ 试验要求与电路图试验电压为50H Z ，波形尽可能的接近正弦波，对于新生产的或修理时全部更换的新部件（例如绕组），其数值应该按照一定的标准，对于本次毕业设计所涉及到的小型异步机，功率小于1KW 且额定电压低于100V 电机的绝缘绕组，试验电压应该用500V+2倍的额定电压。
电机型式实验报告内容
04-002-2018 密级：
******有限公司
电机型式试验报告
试验人：
审批：
日期：2018年10月 24 日
××××电气有限公司
直驱大扭矩伺服电动机型式试验报告
一、试验电机主要数据
二、测试设备及仪器
1）YH2811D测试仪，主要用途：测试电机电阻，电感值。
2）VG2679A（型）耐压测试仪器，用途：测量电机绕组对地耐压值。
3）RZG-6G绕组匝间冲击耐压电压测试仪，用途：测试电机绕组匝间耐压及波形。
4）PC27-1绝缘电阻表，用途：测试电机绕组对外壳绝缘电阻。
5）JN338-A高精度扭矩传感器，用途：测试负载扭矩值。
6）手动水压测试仪用途：测试电机防水性能。
7）负载型式测试台:被测电机、负载电机、减速机、扭矩传感器、倍福驱动器、功率显示仪等。
三、测试数据
（一）、绕组电阻电感及温控测试（表1）
表2
表3
表4
表5（七）温升实验
表6
表9（八）外形、安装尺寸及机械检测：
表10
产品型号：产品编号：
试验地点：实验人员：试验日期：。
匝间冲击耐压测试仪
VG2605型匝间冲击耐压测试仪INTERTURN INSULATION TESTERVer 3.0版目录第一章概述 (2)1.1 引言 (2)1.2 主要技术指标 (2)第二章面板说明 (3)2.1 前面板 (3)2.2 后面板 (4)第二章操作说明 (5)3.1 注意事项 (5)3.2 操作步骤 (5)3.3 测试方法 (5)3.3.l 测试准备 (5)3.3.2 测试方法 (5)3.3.3 单相线圈或绕组测试 (7)3.4 测试判别 (7)3.4.1 正常波形 (7)3.4.2 故障波形 (7)3.4.3 几种典型的故障波形 (8)3.5 故障判别示意表 (9)第四章成套与维修 (11)4.1 成套 (11)4.2 保修 (11)第一章概述1.1 引言VG2605型匝间绝缘测试仪采用“冲击波形比较法”，将具有规定峰值和波前时间的冲击电压交替施加于相同设计的被测件与标准件上。
通过比较两个振荡波形的差异，从而判断电机绕组匝间绝缘的好坏。
对电晕放电、局部短路、接线错误、嵌线错识、线圈平衡、相间短路等各类故障均能直观地判别。
【详见测试方法】本仪器采用可靠的测量技术与线路设计，各项性能和技术指标优于国内同类产品。
可广泛用于小型电机、分马力电机、微特电机、电动工具、变压器、继电器等产品的测试。
VG2605型匝间绝缘测试仪操作简单，安全可靠，符合GB 755-87标准、JB/Z 294-87标准及JB／Z 346-89标准。
1.2 主要技术指标●脉冲峰值电压：500～5000V （100V步进）●脉冲电容：0.01 uF●波前时间：0.5 uS●测试精度：< 5%（1kV～5kV）●液晶显示：分辨率：320×240；5.1英寸；蓝底白字●功耗：40 W●工作电源：AC220V±10%，50Hz●环境温度：0℃～40℃●相对湿度：≤85%●外形尺寸：320(W)×170(H)×350(D)●重量：7.2kg第二章面板说明2.1 前面板2.1.1 前面板示意图序号名称功能说明1 电源开关接通（ON）或断开（OFF）220V电源。
电机 正弦电压 冲击电压
电机正弦电压冲击电压电机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于日常生活和工业领域。
电机的运行离不开电压的供应，其中正弦电压和冲击电压是两种常见的电压形式。
正弦电压是指电压的变化按照正弦波形进行周期性变化的情况。
正弦电压具有周期性、连续性和稳定性的特点，因此在电机的正常运行中使用较为广泛。
正弦电压通过电网供应给电机，电机内部的绕组根据正弦电压的变化产生磁场，进而产生转矩，使电机转动。
正弦电压的稳定性保证了电机转速的稳定，使其能够在恒定负载下连续运转。
冲击电压是指电压在极短时间内突然增加或减少的情况。
在一些特殊的工况下，电机可能会受到来自电网或负载的突然变化压力，产生冲击电压。
冲击电压的特点是电压的变化速率很快，幅值较大。
电机在遇到冲击电压时，绕组内部的电流和磁场瞬间发生变化，可能引起电机的振动、噪音或甚至损坏。
因此，在电机的设计和运行中，需要考虑采取一些措施来减小冲击电压对电机的影响。
为了避免电机受到冲击电压的影响，可以采取以下几种方法：1. 安装电力滤波器：电力滤波器能够对电网中的冲击电压进行滤波处理，使电压波形更加平稳，并降低冲击电压对电机的干扰。
这样可以保证电机的正常运行，延长电机的寿命。
2. 使用电压调节器：通过电压调节器可以对电压进行稳定调节，避免电压在短时间内急剧变化。
这样可以减小冲击电压对电机的影响，保持电机持续稳定运转。
3. 加装电压恢复装置：冲击电压对电机的损坏主要是由于瞬间的电流和磁场变化引起的。
通过加装电压恢复装置，可以在电压发生冲击时提供额外的电能补偿，使电机能够更好地应对冲击压力，减小损坏的风险。
总之，电机的正常运行离不开电压的供应。
正弦电压是电机正常运行的基础，而冲击电压则可能对电机造成损害。
了解这两种电压形式的特点，采取相应的措施来减小冲击电压的影响，将有助于提高电机的稳定性和寿命，保证其正常运行。
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3.3匝间耐冲击电压试
⑴试验目的
用专用的匝间冲击电压试验仪对电机绕组施加模仿操作过电压和自然雷电过电压的冲击电压，可以有效的查出绕组匝间绝缘的损伤。
⑴试验仪器
此次设计研究的是交流异步机的耐电压试验，目前较为流行的仪器为匝间冲击电压试验仪，其工作原理大致为：单相交流220V，50Hz通过一个调压器，供给一个升压变压器，电压升高后通过整流成为一个较高电压的直流电压，用一个由电路控制的闸流管将上述直流高电压突然加到被测试电机的线圈上，然后在用一个示波器显示该线圈的放电电压曲线，由于该曲线性状与线圈的匝数，磁路等参数有关，所以，可以通过观察他来判别被试线圈是否有匝间短路，匝数多少或者开路的故障。
应该按照试验电压的大小和被测电机的容量来选择仪器的规格。
⑵试验接线方法
①三相绕组六个线端都引出时，可按下图a所示接法，称为相接法，它试用于无换相装置的匝间仪，需要人工的倒相。
②三相绕组已接成Y形或△形时，则可按照下图的b，c，d，e所示的方法接线。
(a)(d)
(b)(c)
(c)(f)
图3-4匝间耐电压试验接线图
对于具有一种额定电压的单速度电机，若接线方式固定，冲击试验电压应从接电源端子输入绕组，若有其多种接线方式而电源进线方式不固定，冲击试验电压应分别从可能的几种电源进线方式输入绕组，例如可以从U1、V1、W1端子进线，也可从U2、V2、W2端子进线。
⑶试验电压和时间
试验时所加高压的数值与被试电机的额定电压，中心高度及使用条件有关，所加高压取冲击电压的峰值，其计算公式为
U Z =1.4K
1
K
2
U
G
(3-5)
式子中U
z
——冲击电压峰值V
K
1
——运行系数，见下表
K
——尺寸系数，电机中心高≤100mm，取0.9：≥100mm，取1.0 绕线转子及并用电2
动机一律取1.0
U
——交流工频电压值
G
表3-4运行系数K的标准表
运行情况或要求K
1
一般运行 1.0
浇水潜水 1.05
湿热环境，化工防腐，高速，一般船
1.10
用
防暴增安 1.05—1.20
屏蔽运行，频繁启动或者逆转 1.10—1.20
剧烈震动，井用潜水，驱动磨头 1.20
特殊船用，耐氟制冷 1.30
特殊运行1,40
对于试验时间的规定是：对于能分辨冲击次数的试验仪，每次试验的冲击次数应该不少于5次，对于不能分辨冲击次数的试验仪，每次试验的冲击电压时间为1-3s；允许采用更长的时间。
⑸实验结果的判断方法
从理论上讲，给两个电磁参数完全相同的绕组加相同的冲击电压后的放电电压波形应该是
完全相同的，即在一个示波器上只看到一条放电曲线（两条曲线完全重合），一般情况下，
完好的电机也会做到上述显示结果，但是由于材料的差异及加工制造中造成的误差等各种
可能允许因素的影响，有时会使两条曲线略有差异，或略有错位和变形，这些情况均应该
视为在允许的误差范围内。
下面的五个图分别为五中不同情况所得到的结果：
(a)正常时候的示波器图(b)有匝间短路时（抖动，有放电声）
(c)匝数不等或者有头尾反接的现象(d)有一相对机壳短路（加压端）
(e)有一相断线时。