变压器油箱焊点可靠性分析平台的制作方法

1.本发明涉及整流变压器领域，尤其涉及一种变压器油箱焊点可靠性分析平台。


背景技术：

2.整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输入交流，而副方通过整流元件后输出直流。变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大部分都是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。
3.整流变压器广泛用于各类行业之中，主要分为照明、机床电器、机械电子设备、医疗设备、整流装置等。产品性能均能满足用户各种特殊要求。电化学工业是应用整流变压最多的行业，电解有色金属化合物以制取铝、镁、铜及其它金属；电解食盐以制取氯碱；电解水以制取氢和氧。
4.当前，在整流变压器的具体应用场景中，可能需要对油箱进行焊接以保持油箱的完整度和可靠度。然而，在整流变压器的油箱的特殊焊接环境中，普通焊接机构显然已经不适合上述环境的具体需求，例如，需要在焊接位置高于油箱液位高度时禁用该焊接位置以避免出现事故，又如，需要在焊接位置出现过多油体时及时进行清洁以避免发生火灾。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种变压器油箱焊点可靠性分析平台，能够根据整流变压器的油箱的特殊焊接环境自适应选择定制结构的智能化焊接机构实现对高于油箱液位或者油体面积过广的焊接位置的处理，从而降低现场焊接发生火灾的可能性。
6.为此，本发明具备以下三处重要的发明点：
7.(1)引入包括水平检测设备、高度感应设备、喷嘴、导电嘴、手控开关、气体导管、焊枪手把、焊丝导管和电控开关的定制结构的智能化焊接结构，为变压器油箱焊点的可靠性分析提供硬件资源；
8.(2)基于变压器油箱液位高度以及水平状态下的喷嘴的当前高度判断当前油箱焊点是否在允许的变压器油箱液位高度以下；
9.(3)对焊接点的油体分布面积是否超限进行智能化解析，并在油体分布面积超限时禁用所述智能化焊接结构，从而保证变压器油箱焊接的安全性。
10.根据本发明的一方面，提供了一种变压器油箱焊点可靠性分析平台，所述平台包括：
11.液位分析机构，设置在整流变压器的油箱内，用于测量并输出所述整流变压器的当前液位数值；
12.智能化焊接结构，包括水平检测设备、高度感应设备、喷嘴、导电嘴、手控开关、气体导管、焊枪手把、焊丝导管和电控开关，所述焊丝导管设置在所述气体导管的前端，所述
气体导管设置在所述焊枪手把内部，所述焊枪手把为圆柱形结构，所述电控开关的优先权大于所述手控开关的优先权，所述水平检测设备用于检测所述喷嘴当前是否处于水平位置，以相应发出水平检测指令或者倾斜检测指令，所述高度感应设备紧贴所述喷嘴的底部设置，用于在接收到水平检测指令时，检测所述喷嘴的底部的当前高度，并将所述当前高度与所述喷嘴的水平截面的半径相加以获得当前焊接高度，所述电控开关分别与所述液位分析机构和所述高度感应设备连接，用于在所述当前焊接高度大于等于所述当前液位数值时，发出焊点过高信号并禁用所述智能化焊接结构；
13.信号提取机构，紧贴所述喷嘴的顶部设置，与所述水平检测设备连接，用于在接收到水平检测指令时，执行对所述喷嘴前方的环境的视觉信号的提取，以获得对应的当前视频帧；
14.区域分离设备，设置在所述焊枪手把的内部，与所述信号提取机构连接，用于对接收到的当前视频帧的中央区域进行分离，以获得相应的中央采集区域；
15.油体识别设备，与所述区域分离设备连接，用于将所述中央采集区域中灰度值在设定油体上限灰度值和设定油体下限灰度值之间的像素点作为油体像素点；
16.命令解析设备，与所述油体识别设备连接，用于在接收到所述中央采集区域中的油体像素点的数量占据所述当前视频帧的像素点总数的百分比超过预设百分比限量时，发出第一鉴定命令；
17.其中，所述电控开关还与所述命令解析设备连接，用于在接收到第一鉴定命令时，禁用所述智能化焊接结构。
18.根据本发明的另一方面，还提供了一种变压器油箱焊点可靠性分析方法，所述方法包括使用一种如上述的变压器油箱焊点可靠性分析平台，用于采用智能化焊接结构对油箱焊接高度和焊接点油体分布状态同时提出要求以保证变压器油箱焊接的安全性。
19.本发明的变压器油箱焊点可靠性分析平台操作简便、运行智能。由于能够选择定制结构的智能化焊接机构实现对高于油箱液位或者油体面积过广的焊接位置的安全化处理，从而保证油箱焊接位置的可靠性。
具体实施方式
20.下面将对本发明的变压器油箱焊点可靠性分析平台的实施方案进行详细说明。
21.应用整流变压最多的化学行业中，大功率整流装置也是二次电压低，电流很大，因此它们在很多方面与电炉变是类似的，即前所述的结构特征点，整流变压器也同样具备。整流变压器最大的特点是二次电流不是正弦交流了，由于后续整流元件的单向导通特征，各相线不再同时，流有负载电流而是软流导电，单方向的脉动电流经滤波装置变为直流电，整流变压器的二次电压，电流不仅与容量连接组有关，如常用的三相桥式整流线路，双反量带平衡电抗器的整流线路，对于同样的直流输出电压、电流所需的整流变压器的二次电压和电流却不相同，因此整流变压器的参数计算是以整流线路为前提的，一般参数计算都是从二次侧开始向一次侧推算的。
22.由于整流变绕组电流是非正弦的含有很多高次谐波，为了减小对电网的谐波污染，为了提高功率因数，必须提高整流设备的脉波数，这可以通过移相的方法来解决。移相的目的是使整流变压器二次绕组的同名端线电压之间有一个相位移。
23.当前，在整流变压器的具体应用场景中，可能需要对油箱进行焊接以保持油箱的完整度和可靠度。然而，在整流变压器的油箱的特殊焊接环境中，普通焊接机构显然已经不适合上述环境的具体需求，例如，需要在焊接位置高于油箱液位高度时禁用该焊接位置以避免出现事故，又如，需要在焊接位置出现过多油体时及时进行清洁以避免发生火灾。
24.为了克服上述不足，本发明搭建了一种变压器油箱焊点可靠性分析平台，能够有效解决相应的技术问题。
25.根据本发明实施方案示出的变压器油箱焊点可靠性分析平台包括：
26.液位分析机构，设置在整流变压器的油箱内，用于测量并输出所述整流变压器的当前液位数值；
27.智能化焊接结构，包括水平检测设备、高度感应设备、喷嘴、导电嘴、手控开关、气体导管、焊枪手把、焊丝导管和电控开关，所述焊丝导管设置在所述气体导管的前端，所述气体导管设置在所述焊枪手把内部，所述焊枪手把为圆柱形结构，所述电控开关的优先权大于所述手控开关的优先权，所述水平检测设备用于检测所述喷嘴当前是否处于水平位置，以相应发出水平检测指令或者倾斜检测指令，所述高度感应设备紧贴所述喷嘴的底部设置，用于在接收到水平检测指令时，检测所述喷嘴的底部的当前高度，并将所述当前高度与所述喷嘴的水平截面的半径相加以获得当前焊接高度，所述电控开关分别与所述液位分析机构和所述高度感应设备连接，用于在所述当前焊接高度大于等于所述当前液位数值时，发出焊点过高信号并禁用所述智能化焊接结构；
28.信号提取机构，紧贴所述喷嘴的顶部设置，与所述水平检测设备连接，用于在接收到水平检测指令时，执行对所述喷嘴前方的环境的视觉信号的提取，以获得对应的当前视频帧；
29.区域分离设备，设置在所述焊枪手把的内部，与所述信号提取机构连接，用于对接收到的当前视频帧的中央区域进行分离，以获得相应的中央采集区域；
30.油体识别设备，与所述区域分离设备连接，用于将所述中央采集区域中灰度值在设定油体上限灰度值和设定油体下限灰度值之间的像素点作为油体像素点；
31.命令解析设备，与所述油体识别设备连接，用于在接收到所述中央采集区域中的油体像素点的数量占据所述当前视频帧的像素点总数的百分比超过预设百分比限量时，发出第一鉴定命令；
32.其中，所述电控开关还与所述命令解析设备连接，用于在接收到第一鉴定命令时，禁用所述智能化焊接结构。
33.接着，继续对本发明的变压器油箱焊点可靠性分析平台的具体结构进行进一步的说明。
34.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中：
35.对接收到的当前视频帧的中央区域进行分离，以获得相应的中央采集区域包括：所述当前视频帧的分辨率越低，分离的接收到的当前视频帧的中央区域的面积越大。
36.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中：
37.所述命令解析设备还用于在接收到所述中央采集区域中的油体像素点的数量占据所述当前视频帧的像素点总数的百分比未超过所述预设百分比限量时，发出第二鉴定命令。
38.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中还可以包括：
39.数据存储机构，分别与所述命令解析设备以及所述油体识别设备连接，用于存储所述设定油体上限灰度值和所述设定油体下限灰度值；
40.其中，所述数据存储机构还与所述命令解析设备连接，用于存储所述预设百分比限量。
41.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中：
42.所述高度感应设备还用于在接收到倾斜检测指令时，不执行所述喷嘴的底部的当前高度的检测操作。
43.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中：
44.所述电控开关还与所述水平检测设备连接，用于在接收到倾斜检测指令时，禁用所述智能化焊接结构。
45.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中：
46.所述电控开关还用于在所述当前焊接高度小于所述当前液位数值时，发出焊点可靠信号。
47.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中：
48.所述智能化焊接结构在被所述电控开关禁用时，不响应所述手控开关的各项控制操作。
49.所述变压器油箱焊点可靠性分析平台中：
50.在所述智能化焊接结构中，所述导电嘴设置在所述喷嘴的前端，所述手控开关设置在所述焊枪手把的下方；
51.其中，所述信号提取机构还用于在接收倾斜检测指令时，停止执行对所述喷嘴前方的环境的视觉信号的提取。
52.同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种变压器油箱焊点可靠性分析方法，所述方法包括使用一种如上述的变压器油箱焊点可靠性分析平台，用于采用智能化焊接结构对油箱焊接高度和焊接点油体分布状态同时提出要求以保证变压器油箱焊接的安全性。
53.另外，一般地，整流变压器具有以下几处主要的结构特点：
54.(1)铁芯：采用30q130高导磁硅钢片，同时采用选进的3～6级step-lap core stacking步进多级叠片方式，有较降低了空载损耗、空载电流和噪声。
55.(2)绕组：电磁线采用了高导电率的无氧铜导线，绕组采用园筒式、双饼式和新型螺旋式等结构的整体套装新工艺，使产品结构更紧凑，主绝缘能等到有效保证，对首尾层进行加强，提高了绝缘性能。绕组外表面缠绕高强度的紧缩带，提高了绕组的机械强度，使产品的抗冲击能力和抗短路能力大提高。
56.(3)器身：器身绝缘垫块均采用高强度的层压木和层压纸板支撑，使绕组的端部的支撑面积达到95％以上，进一步提高了产品抗短路能力，提高产品的运行可靠性。器身与箱盖的连接采用了呆板带缓冲结构，克服了器身
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悬空
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和
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顶盖
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现象。绝缘材料均采用高强度、高密度电缆纸包绕，其允许的压力应为45mpa。
57.(4)油箱：油箱采用散热油管(双排和三排油管采用插片方式)，或采用阶梯片式散热器，在同样的箱壁面积下增加了散热能力；测算也可根据用户要求安装片式散热器或采用波纹油箱，及强油风冷或强油水冷散热器。
58.虽然已经详细说明和描述了本发明的具体实施例，但是，本发明的宽度和范围不应当受到上述示范实施例的限制，而是应当仅根据以下权利要求及其等效物来定义。落入本发明的精神之内的所有变更和修改期望受到保护。