一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置的制作方法

1.本实用新型属于电机绝缘测试领域，涉及一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置。


背景技术：

2.变频电机因承受特殊的电压条件而过早引发绝缘故障案例多有报道，通过试验实测变频电机定子绕组各线圈之间与相邻匝之间的暂态电压能够找出电机绝缘系统的薄弱点，指导后续电机绝缘的优化设计。
3.然而，由于电机型号各异，测试条件苛刻，市面上也无相关适用装置。此外，具有成型绕组的变频电机定子线圈匝数多且匝导体截面积小，而变频电机定子绕组电压分布数据必须是在电机定子正常通电运行条件下测试获取的，传统高电压探头体积较大，无法直接有效固定以保证探头电极与定子线圈裸露匝导体处于稳定良好的电气接触状态，难以满足安全测试需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，以满足变频电机定子绕组各线圈间与匝间电压分布特性测量需求。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，包括基座、第一支架臂、第二支架臂和电极；
7.所述第二支架臂的一端与基座通过阻尼转轴连接，第二支架臂的另一端通过阻尼转轴与第一支架臂连接，电极设置在第一支架臂中，电极的测量端和连接端均延伸至第一支架臂的外部，电极的测量端用于抵触测试对象。
8.优选的，所述第一支架臂包括底板、盖板和接线柱，底板与盖板通过绝缘螺栓连接固定，底板的一端与阻尼转轴连接，电极固定在底板和盖板之间，同时电极的测量端延伸至底板另一端的外部，接线柱的一端穿过盖板与电极的另一端连接，接线柱的另一端用于连接测试装置。
9.优选的，所述接线柱为金属螺栓，螺栓穿过盖板与电极的端部通过螺母配合连接并固定。
10.优选的，所述电极上套设有绝缘层，电极的两端位于绝缘层的外部。
11.优选的，所述绝缘层为电极套管，电极设置在电极套管中，电极套管卡接在第一支架臂中。
12.优选的，所述基座为磁吸底座。
13.优选的，所述基座的顶面设置有支撑臂，第二支架臂通过支撑臂与基座连接。
14.优选的，所述电极的测量端为类指型簧片，电极的末端为圆环结构。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
16.本实用新型提供的探针电极装置，通过阻尼转轴依次连接基座、第二支架臂和第一支架臂，电极设置在第一支架臂上，由于采用阻尼转轴连接，因此，第一支架臂和第二支架臂均可在空间可旋转角度内任意位置旋停，实现电极位置的调节和固定，通过第二支架臂和第一支架臂调节电极的位置，以及通过电极测量端的类指型簧片结构增大接触压力与面积，使电极与任意定子线圈的任意匝导体实现稳定电气连接，同时通过磁吸附将基座可安放固定在电机机壳的任意位置，使探针电极装置便于拆卸和安装，提高测试效率。
附图说明
17.图1为本实用新型探针电极装置的外观结构示意图；
18.图2为本实用新型探针电极装置的内部结构示意图；
19.图3为本实用新型探针电极装置中电极的结构示意图；
20.图4为本实用新型探针电极装置中电极套管的结构示意图。
21.图中：1为电极，2为电极套管，3为第一支架臂，4为接线柱，5为阻尼转轴，6为第二支架臂，7为基座。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
23.参阅图1-4，一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，包括基座7、第一支架臂3、第二支架臂6和电极1。
24.所述第二支架臂6的一端与基座通过阻尼转轴5连接，第二支架臂6的另一端通过阻尼转轴5与第一支架臂3连接，电极1设置在第一支架臂3中，电极1的测量端和连接端均延伸至第一支架臂3的外部。
25.所述第一支架臂3包括底板和盖板，底板与盖板通过聚四氟乙烯绝缘m3螺栓连接固定，底板的一端通过阻尼转轴5与第二支架臂6连接，底板中设置电极槽，电极1装配在电极槽中，盖板压装在底板上，将电极固定在底板和盖板之间，同时电极1的测量端延伸至底板另一端的外部，接线柱4的一端穿过盖板与电极的另一端连接，接线柱4的另一端用于连接测试装置。
26.所述电极上套设有绝缘层，电极的两端位于绝缘层的外部，在本实施例中所述绝缘层为电极套管2，电极设置在电极套管中，并且电极的两端位于电极套管两端的外部，底板中设置有卡槽，电极套管配装在卡槽中，电极套管的上部位于底板和盖板之间。
27.所述基座为磁吸底座，基座的内部设置有磁铁，所述磁铁为强力磁铁，材质为钕铁硼磁铁，尺寸为70mm*50mm*5mm，放置在基座内部矩形空腔内，通过磁吸力将基座可安放固定在电机机壳的任意位置。
28.所述基座的顶面设置有支撑臂，第二支架臂通过支撑臂与基座连接，第二支架臂通过阻尼转轴与支撑臂的上端连接，这样能够增加电极的移动范围。
29.所述电极为铜电极，采用直径2mm细铜棒制作，电极的测量端为类指型簧片，呈
‘7’
字型，簧片宽度1mm，厚度0.2mm，用于增加与定子线圈裸露匝导体的接触压力与接触面积，电极的末端为扁平状并在扁平区域中间打有直径4mm的通孔，用于接线和增加与接线柱的
接触面积。
30.所述电极套管为聚四氟乙烯绝缘套管，中段外径10mm，两端外径8mm，所述电极安装在电极套管内，且电极测量端的簧片结构完全裸露在套管外。
31.所述接线柱为铜螺栓，规格m4*20mm，所述接线柱通过与第一支架臂内部安装的m4铜螺母配合固定在盖板上，电极通过末端直径4mm的通孔安装在接线柱与螺母之间以形成稳定电气连接，并以此固定在第一支架臂上。
32.所述第一支架臂、第二支架臂、阻尼转轴和基座均采用abs热塑性板材通过数控车床加工。
33.本实用新型提供的探针电极装置，通过阻尼转轴依次连接基座、第二支架臂和第一支架臂，电极设置在第一支架臂上，由于采用阻尼转轴连接，因此，第一支架臂和第二支架臂均可在空间可旋转角度内任意位置旋停，实现电极位置的调节和固定，通过第二支架臂和第一支架臂调节电极的位置，使电极与任意定子线圈的任意匝导体实现稳定电气连接，同时通过磁吸附将基座可安放固定在电机机壳的任意位置，使探针电极装置便于拆卸和安装。本实用新型的探针电极装置结构简单操作便捷，能保证测试安全和提高测试效率，测试使用场景不受机型限制，探针装置能与定子线圈裸露匝导体保持稳定良好的电气接触，通过配置一组或两组探针电极装置可以实现任意匝导体对地或任意匝导体之间的暂态电压测试。
34.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，包括基座(7)、第一支架臂(3)、第二支架臂(6)和电极(1)；所述第二支架臂(6)的一端与基座通过阻尼转轴(5)连接，第二支架臂(6)的另一端通过阻尼转轴与第一支架臂(3)连接，电极(1)设置在第一支架臂(3)中，电极(1)的测量端和连接端均延伸至第一支架臂(3)的外部，电极(1)的测量端用于抵触测试对象。2.根据权利要求1所述的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，所述第一支架臂(3)包括底板、盖板和接线柱(4)，底板与盖板通过绝缘螺栓连接固定，底板的一端与阻尼转轴连接，电极固定在底板和盖板之间，同时电极(1)的测量端延伸至底板另一端的外部，接线柱(4)的一端穿过盖板与电极的另一端连接，接线柱(4)的另一端用于连接测试装置。3.根据权利要求2所述的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，所述接线柱为金属螺栓，螺栓穿过盖板与电极的端部通过螺母配合连接并固定。4.根据权利要求1所述的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，所述电极上套设有绝缘层，电极的两端位于绝缘层的外部。5.根据权利要求4所述的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，所述绝缘层为电极套管(2)，电极设置在电极套管中，电极套管(2)卡接在第一支架臂(3)中。6.根据权利要求1所述的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，所述基座为磁吸底座。7.根据权利要求1所述的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，所述基座的顶面设置有支撑臂，第二支架臂通过支撑臂与基座连接。8.根据权利要求1所述的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，其特征在于，所述电极的测量端为类指型簧片，电极的末端为圆环结构。

技术总结
本实用新型提供的一种用于测量变频电机定子绕组电压分布的探针电极装置，包括基座、第一支架臂、第二支架臂和电极；所述第二支架臂的一端与基座通过阻尼转轴连接，第二支架臂的另一端通过阻尼转轴与第一支架臂连接，电极设置在第一支架臂中，电极的测量端和连接端均延伸至第一支架臂的外部，电极的测量端用于抵触定子线圈裸露匝导体；通过第二支架臂和第一支架臂调节电极的位置，通过电极测量端的类指型簧片结构增加电极与定子线圈裸露匝导体的接触压力与接触面积，使电极与任意定子线圈的任意裸露匝导体实现稳定电气连接，同时通过磁吸附将基座可安放固定在电机机壳的任意位置，使探针电极装置便于拆卸和安装，提高测试效率。率。率。


技术研发人员：刘学忠 刘枰 范琦睿 何明鹏 张跃 梁智明 胡波 左瑞 黄泽 何海洋 程圣
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/3/22