短路測試儀的電路原理及制作調(diào)試說明

這里向讀者介紹的電機(jī)短路測試儀。不僅能用來準(zhǔn)確測試電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)繞組單匝以上的短路故障。還能用來檢查鼠籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁條是否有斷條故障。并可在重繞電機(jī)繞組時(shí)，一邊下線一邊測試。避免操作不當(dāng)形成短路后未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而前功盡棄。

一、工作原理簡介

本電機(jī)短路測試儀的電路如附圖，原理并不復(fù)雜。圖中晶體管Q1、變壓器T1及C1等構(gòu)成變壓器反饋振蕩電路。產(chǎn)生約2000HZ音頻信號，然后經(jīng)C2耦合至晶體管Q2進(jìn)行放大。放大后的音頻信號從Q2集電極輸出。在插頭z1插入插座J1后，音頻電流將流過檢測變壓器T2繞組L1，在檢測變壓器鐵心接觸待測電機(jī)鐵心時(shí)，檢測變壓器的主磁路經(jīng)待測電機(jī)鐵心形成通路（由于檢測變壓器的鐵心為馬蹄“U”形，在檢測變壓器的鐵心未接觸待測電機(jī)鐵心時(shí)，檢測變壓器的主磁路可視為開路）。若待測電機(jī)鐵心線槽中所嵌入的線圈繞組（在檢測變壓器鐵心接觸待測電機(jī)線槽嵌入線圈的鐵心時(shí)，待測電機(jī)鐵心與檢測變壓器鐵心將構(gòu)成一個(gè)整體。線槽中所嵌入的線圈可看作是檢測變壓器的另一個(gè)繞組L3）未短路（即相當(dāng)于K3處于開路狀態(tài)）。則在繞組L2兩端將產(chǎn)生音頻信號感應(yīng)電壓，并由插頭Z2送至晶體管Q3進(jìn)行電壓放大。放大后的信號電壓經(jīng)變壓器T3送至由晶體管Q4、Q5構(gòu)成的推挽功放電路進(jìn)行功率放大。放大后的信號電壓再由變壓器T4耦合至揚(yáng)聲器Y發(fā)聲或由電流表的指針位置不斷變化指示出來（指開關(guān)K2未閉合時(shí)）。若待測電機(jī)鐵心線槽中所嵌入的線圈繞組已發(fā)生匝間短路（即相當(dāng)于K3處于閉合狀態(tài)），則檢測變壓器的電感量將大幅下降。繞組L2兩端將不產(chǎn)生音頻信號感應(yīng)電壓或產(chǎn)生的音頻信號感應(yīng)電壓很低。于是揚(yáng)聲器將停止發(fā)聲或音量大幅減?。ɑ蛟陂_關(guān)K3未閉合情況下電流表指針位置不斷變化的幅度明顯減?。?。在對電機(jī)鼠籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁條是否有斷條故障進(jìn)行檢測時(shí)，同樣是將檢測變壓器鐵心接觸待測電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心，這時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)于鐵心同樣與檢測變壓器鐵心構(gòu)成一個(gè)整體，轉(zhuǎn)子鐵心中所嵌入的鼠籠式鋁條也將看成是檢測變壓器中的繞組L3。若鐵心中所嵌入的鼠籠式鋁條未斷裂，則相當(dāng)于L3短路（即K3處于閉合狀態(tài)），顯然與此對應(yīng)的情況是揚(yáng)聲器將停止發(fā)聲或音量大幅減小。反之，若鐵心中所嵌入的鼠籠式鋁條已斷裂，則相當(dāng)于L3開路。則揚(yáng)聲器發(fā)聲音量較大（指與鐵心中所嵌入的鼠籠式鋁條未斷裂時(shí)相比）。

二、制作與調(diào)試說明

電路中的R6、C3組成正反饋電路。它的作用是將檢測變壓器中繞組L2中感應(yīng)到的微弱音頻信號電壓反饋到Q2基極進(jìn)行再放大，適當(dāng)選擇R6的數(shù)值可以調(diào)節(jié)測試儀的檢測靈敏度。圖中RP1為振蕩器工作電流調(diào)節(jié)可變電阻。在電路制作完成后，將檢測變壓器鐵心接觸某其它變壓器鐵心，使主磁路接通。然后調(diào)節(jié)RP1，使振蕩器起振（Q1正常工作電流為0.4～0.6mA）。若元件正常，安裝無誤，晶體管的工作點(diǎn)設(shè)置合適。應(yīng)能聽到揚(yáng)聲器發(fā)出的音頻叫聲。改變c1容量或振蕩變壓器T1的初級繞組L1匝數(shù)可改變振蕩頻率（即改變揚(yáng)聲器發(fā)出聲音的聲調(diào)）。圖中RP2為放大管Q2 工作電流調(diào)節(jié)可變電阻，改變其阻值可調(diào)節(jié)測試儀的檢測靈敏度。在電路制作完成后。調(diào)節(jié)RP2.使檢測變壓器鐵心接觸待測電機(jī)線槽嵌入線圈的鐵心時(shí)（可人為將線圈短路），揚(yáng)聲器恰好停止發(fā)聲或音量大幅減小。圖中RP3為推動(dòng)管Q3工作電流調(diào)節(jié)可變電阻，改變其阻值使Q3集電極工作電流為2mA～3mA即可（實(shí)際上也有調(diào)節(jié)測試儀檢測靈敏度的作用）。圖中RP4為功放級靜態(tài)工作點(diǎn)電流調(diào)節(jié)可變電阻。改變其阻值使靜態(tài)工作電流為2mA～4mA即可（可在K2斷開時(shí)，在K2兩端并聯(lián)毫安表進(jìn)行監(jiān)測）。在測試儀各級工作電流確定正常后，RP1～RP4可換成固定電阻，以防日久可變電阻變質(zhì)（值）影響測試儀工作。振蕩變壓器T1可用10K型中周“工”字型磁心作為骨架，L1用φ=0.07mm高強(qiáng)度漆包線繞60匝，L2用φ=0.07mm高強(qiáng)度漆包線繞6匝，并注意兩繞組繞向正好相反。檢測變壓器T2用100VA變壓器用“U”形鐵心（若是用于檢測小型電機(jī)，則T2鐵心可根據(jù)實(shí)際情況確定。），鐵心截面積2x3cm2.L1用φ=0.21mm高強(qiáng)度漆包線繞100匝，L2用φ=0.21mm高強(qiáng)度漆包線繞200匝。推動(dòng)變壓器T3可用上世紀(jì)80年代生產(chǎn)的晶體管收音機(jī)用小型輸入變壓器，初次級匝數(shù)比為2：1，若要自制?？捎谩癊”型鐵心，鐵心橫截面積5x5mm。，初級L1用φ=0.1mm高強(qiáng)度漆包線繞100匝，次級L2用φ=0.07mm高強(qiáng)度漆包線繞50匝，在25匝處抽頭接R9。輸出變壓器T4也是用上世紀(jì)80年代生產(chǎn)的晶體管收音機(jī)用小型輸出變壓器。初次級匝數(shù)比為8：1.若要自制，也用上述輸入變壓器同樣的鐵心，初級L1用φ=0.1mm高強(qiáng)度漆包線繞200匝，在100匝處抽頭接K3，次級L2用φ=0.1mm高強(qiáng)度漆包線繞25匝，揚(yáng)聲器可用φ=65mn/0.25W/8Ω，永磁式揚(yáng)聲器。晶體管Q1～Q5均用上世紀(jì)80年代生產(chǎn)的晶體管收音機(jī)用的鍺三極管，其中Q1為3AG11.要求β》100，Q2～Q5用3Ax31A/B，要求β》50。若手頭沒有這類管子，也可用常用的硅管。Q1采用S9015.要求β》100，Q2、Q3采用S9012，要求β》80，Q4、Q5用S8550，要求β》50，其余元件見附圖標(biāo)注。開關(guān)K1、K2均采用小型扭子開關(guān)，插頭、插座均采用小型耳寨機(jī)常用φ=2.5mm插頭、插座。電流表可用量程100mA/91L16型小方型塑殼電流表。若不需要電流表顯示，也可不用。由于測試儀不經(jīng)常用，為減少測試儀體積。故電源采用4節(jié)5#堿性電池。整個(gè)測試儀電路元件可安裝在85x40mm2的印板上。然后再將電路板裝入90x45x30mm3的塑料機(jī)盒內(nèi)。插座J1、J2、開關(guān)K1、K2及揚(yáng)聲器Y均安裝在上蓋板上，揚(yáng)聲器所在位置上蓋板應(yīng)用φ=2.5mm鉆頭鉆若干個(gè)均勻分布的小孔。小孔面積應(yīng)與揚(yáng)聲器紙盆面積相當(dāng)。檢測儀通過插頭Z1、Z2、插座J1、J2與主電路板連接。插頭z1、Z2引線最好采用帶金屬屏蔽的雙芯軟線，長度應(yīng)大于1.5米。使用時(shí)將插頭z1、z2插入插座J1、J2插孔，將電源開關(guān)置于“開”位置，就可進(jìn)行檢測了。測試完畢后。拔出捕頭Z1、Z2.將電源開關(guān)置于“關(guān)”位置即可。