专利名称：基于电气绝缘材料耐漏电起痕性试验的试品架转动机构及控制方法
技术领域：
本发明属于绝缘材料电气性能试验装置，特别涉及一种基于电气绝缘材料耐漏电起痕性试验的试品架转动机构及控制方法。
背景技术：
电绝缘材料在电机电器制造工业、电线电缆制造工业、电力工程和电子工业上起着举足轻重的作用，而且用量很大，如发电机、复合避雷器、断路器、变压器、高压开关、穿墙套管等的外套绝缘材料。绝缘材料在户外及严酷环境中运行往往受到盐露、水分、灰尘等污秽物的污染，在表面形成电解质，在电场作用下，在绝缘材料表面出现一种特殊的放电破坏现象——漏电起痕破坏现象，在表面形成不完全导电通道。在表面或接近表面的放电产生漏电痕迹的过程称“电痕化”，而绝缘材料在放电作用下引起的蚀损称为“电腐蚀”，严重时会造成输配电系统短路等重大安全事故。在绝缘材料表面的漏电起痕除与材料表面的润湿状态、污染程度有关外，还与绝缘材料的结构型状(如伞裙的型状设计)、表面电场的强弱。随着电力系统趋向高电压、特高压发展，输配设备趋向轻型小量化，运行环境的严酷，绝缘材料的性能对输配设备的可靠性和使用寿命有决定性影响。除了常规的评价项目外，如何评价绝缘材料在严酷环境下尤其是污染电解液和电场联合作用下的耐受能力是人们最为关心的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便能够准确控制试品架与水平平面之间夹角度量的基于电气绝缘材料耐漏电起痕性试验的试品架转动机构及控制方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是包括试品试验架以及安装在试品试验架上的轴承座，试品架的轴安装在轴承座上，在试品试验架的一侧设置有与控制机构相连的步进电机，步进电机的轴与试品架的轴通过联轴器相连。所述的控制机构包括设置参数的人机交互界面以及与人机交互界面相连接的可编程控制器，可编程控制器的信号输出端与步进电机驱动器的控制信号端相连，步进电机驱动器输出信号控制步进电机运行。本发明采用的控制方法如下首先将试品安装在试品架上，然后通过人机交互界面设定试品架与水平平面的角度，人机交互界面通过通讯接口将试品架与水平平面之间的角度量传递给可编程控制器， 可编程控制器将试品架与水平平面之间的角度量的模拟量转换为数字量脉冲输出，再把这个数字量脉冲信号作为步进电机驱动器的控制信号，步进电机驱动器驱动步进电机的轴转动，并通过联轴器带动试品架的轴转动，从而使试品架转动。本发明人机交互界面的参数设置将操作人员设定绝缘材料耐漏电起痕试验的夹角度模拟量值输入，并通过通讯接口传递给可编程控制器，可编程控制器将夹角度量的模拟量转换为数字量脉冲输出，然后把这个数字量脉冲信号输入到步进电机的驱动单元的控制信号端，进而控制步进电机的运动，并通过联轴器带动试品架转动，实现试品架与水平平面之间的角度的自动调整。由于本发明采用步进电机作为推进系统的动力源，步进电机的运动由步进电机的驱动单元的控制端的数字脉冲量决定，因而由人机交互界面上输入的夹角度量的模拟量转换而得的数字脉冲量作为步进电机的驱动单元控制端的控制脉冲，即可实现电气绝缘材料的耐漏电起痕性试验的试品架与水平平面之间夹角度量的精确控制，从而全面、准确地检测绝缘材料的耐漏电起痕和耐电蚀损性能。


图1是本发明的试品架转动机构的组成机构示意图；图2是本发明的控制机构的示意图；图3是本发明的控制方法的主界面示意图；图4是本发明的控制方法的参数设置界面。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的组成结构及工作原理作进一步详细说明。参见图1，本发明的包括试品试验架2以及安装在试品试验架2上的轴承座1-1、 1-2，试品架6的轴7安装在轴承座上，在试品试验架2的一侧设置有与控制机构相连的步进电机3，步进电机的轴4与试品架的轴7通过联轴器5相连，步进电机3的转轴4的转动通过联轴器5使得试品架6与水平平面之间的角度由试品架转动机构的控制机构进行调離
iF. ο参见图2，本发明的控制机构包括设置参数的人机交互界面9以及与人机交互界面9相连接的可编程控制器10，可编程控制器10的信号输出端与步进电机驱动器11的控制信号端相连，步进电机驱动器11输出信号控制步进电机3运行。参见图1，2，本发明转动机构的控制如下首先将试品安装在试品架6上，然后通过人机交互界面9设定试品架6与水平平面的角度，人机交互界面9通过通讯接口将试品架6与水平平面之间的角度量传递给可编程控制器10，可编程控制器10将试品架6与水平平面之间的角度量的模拟量转换为数字量脉冲输出，再把这个数字量脉冲信号作为步进电机驱动器11的控制信号，步进电机驱动器11驱动步进电机3的轴4转动，并通过联轴器5 带动试品架6的轴7转动，从而使试品架6转动。参见图3，本发明人机交互界面上主要包括参数设置、试验电压控制以及污染液滴液启动功能。参数设置按钮可以进入试品架与水平平面夹角度量的设置辅助界面；高压通、 高压端、高压升、高压降可以控制施加在试品上的电压高低，停止可以中止高压的升降。滴液按钮可以启动绝缘材料的漏电起痕试验。参见图3、4，本发明的电气绝缘材料耐漏电起痕性和耐电蚀损装置的试品架转动机构的参数设置方法及操作流程是1)在图3人机交互界面的主界面上选择“参数设置”，进入参数设置界面(图4)， 在参数设置界面输入试验所需要的试品架与水平平面夹角度量，然后选择“调整开始”，或者连续按“增加”或“减少”按键，直至达到所需的角度要求后(图4)选择“确定”按钮，返回(图4)人机交互界面；2)在图3人机交互界面的主界面上，选择“高压通”按钮，接通高压，然后按“高压升”按钮，将电压升高至所需电压，接下来按“滴液”，启动电气绝缘材料的耐漏电起痕性和耐电蚀损试验。3)在试验进行过程中，按(图幻“进程显示”按钮，可以显示试验进行的时间等信息；4)当一次试验结束时，按(图3) “高压降”按钮，然后按“高压断”，中止当次试验；5)若要重新开始下一次试验，重复上述(1)至(4)步骤。由于本发明的电气绝缘材料耐漏电起痕性和耐电蚀损装置的试品架和水平平面之间的夹角度量可以任意设置，且夹角由可编程控制器和步进电机精确控制，因此夹角度量的控制非常精确，完全满足电力系统对绝缘材料耐漏电起痕性和耐电蚀损试验的要求， 对电力系统的安全运行具有重要意义。
权利要求
1.基于电气绝缘材料耐漏电起痕性试验的试品架转动机构，其特征在于包括试品试验架O)以及安装在试品试验架(2)上的轴承座(1-1、1-2)，试品架(6)的轴(7)安装在轴承座上，在试品试验架O)的一侧设置有与控制机构相连的步进电机(3)，步进电机的轴 ⑷与试品架的轴(7)通过联轴器(5)相连。
2.根据权利要求1所述的基于电气绝缘材料耐漏电起痕性试验的试品架转动机构，其特征在于所述的控制机构包括设置参数的人机交互界面(9)以及与人机交互界面(9)相连接的可编程控制器(10)，可编程控制器(10)的信号输出端与步进电机驱动器(11)的控制信号端相连，步进电机驱动器(11)输出信号控制步进电机⑶运行。
3.—种如权利要求1或2所述的基于电气绝缘材料耐漏电起痕性试验的试品架转动机构的控制方法，其特征在于首先将试品安装在试品架(6)上，然后通过人机交互界面(9) 设定试品架(6)与水平平面的角度，人机交互界面(9)通过通讯接口将试品架(6)与水平平面之间的角度量传递给可编程控制器(10)，可编程控制器(10)将试品架(6)与水平平面之间的角度量的模拟量转换为数字量脉冲输出，再把这个数字量脉冲信号作为步进电机驱动器(11)的控制信号，步进电机驱动器(11)驱动步进电机C3)的轴(4)转动，并通过联轴器(5)带动试品架(6)的轴(7)转动，从而使试品架(6)转动。
全文摘要
基于电气绝缘材料耐漏电起痕性试验装置的试品架转动机构及控制方法，包括步进电机、试品架以及控制机构等，控制机构由人机交互参数设置单元、可编程控制单元以及步进电机的驱动单元。试品架转动定位机构及控制方法是在人际交互参数设置单元设定试品架与水平平面的角度，人机交互参数设置单元通过通讯接口将试品架与水平平面之间的角度量传递给可编程控制器，可编程控制器将转动角度的模拟量转换为数字量脉冲输出，再把这个数字量脉冲信号作为步进电机的驱动单元的控制信号，从而控制步进电机运动带动试品架的转动，试品架与水平平面之间的夹角可以在0°到180°夹角之间调整。
文档编号G01R1/04GK102435794SQ201110401439
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者姚学玲, 陈景亮 申请人:西安交通大学