IEC 60601-1 Wicklungstemperaturanstiegsprüfgerät
Das KINGPO Wicklungstemperaturanstiegsmessgerät dient zur Bestimmung des Temperaturanstiegs elektrischer Wicklungen mittels Widerstandsmessung. Es ist für Transformatoren, Motoren, elektromagnetische Spulen und andere geeignete Wicklungskomponenten in medizinischen Elektrogeräten vorgesehen und unterstützt die Temperaturanstiegsbewertung gemäß IEC 60601-1 und GB 9706.1.
Durch den Vergleich des Wicklungswiderstands vor und nach der festgelegten Betriebsdauer liefert das System die erforderlichen Messdaten zur Bestimmung des durchschnittlichen Wicklungstemperaturanstiegs, ohne sich ausschließlich auf die Messung der Oberflächentemperatur zu stützen.
- Hauptnutzen: Messung des Wicklungstemperaturanstiegs mittels Widerstandsmethode
- Anwendbare Standards: IEC 60601-1; GB 9706.1-2020
- Typische Testobjekte: Transformatorwicklungen, Motorwicklungen, elektromagnetische Spulen und ähnliche Wicklungskomponenten
- Widerstandsbereich: 0–10000 Ω
- Genauigkeit der Widerstandsmessung: ± 0.1%
- Temperaturbereich: 0 – 125 ℃
- Temperaturgenauigkeit: ± 0.5 ℃
- Strombelastbarkeit: 30 A
- Software: PC-Software enthalten
- Typische Benutzer: Labore für medizinische elektrische Geräte, Zertifizierungs- und Prüflabore, Hersteller und Forschungs- und Entwicklungsabteilungen
IEC 60601-1 Wicklungstemperaturanstiegsprüfgerät
Produktübersicht
Elektrische Wicklungen im Inneren von Transformatoren, Motoren und elektromagnetischen Bauteilen können bei Temperaturen arbeiten, die durch die Messung nur der äußeren Oberfläche des Bauteils nicht genau dargestellt werden können.
Für geeignete Wicklungsmessungen verwendet IEC 60601-1 die Änderung des Wicklungswiderstands zur Bestimmung der mittleren Wicklungstemperatur. Der Anfangswiderstand wird unter stabilisierten thermischen Bedingungen gemessen, das Prüfobjekt wird anschließend unter den spezifizierten Testbedingungen betrieben, und der erwärmte Wicklungswiderstand wird am Ende des Tests ermittelt.
Das KINGPO Wicklungstemperaturanstiegsmessgerät ist speziell für diesen Laborablauf konzipiert. Die aktuelle Projektkonfiguration bietet einen Widerstandsmessbereich von 0–10000 Ω, eine Widerstandsgenauigkeit von ±0.1 %, eine Temperaturmessung von 0–125 °C mit einer Genauigkeit von ±0.5 °C sowie eine spezifizierte Laststromkapazität von 30 A. Die mitgelieferte PC-Software unterstützt die Messungen und die Datenverarbeitung. Diese Werte basieren auf der bereitgestellten Projektspezifikation.
Das System dient der Bewertung des Wicklungserwärmungsanstiegs und nicht der allgemeinen Überwachung der Oberflächentemperatur. Die endgültige Konformität hängt von der geltenden Temperaturgrenze, der Konstruktion des Prüflings, dem Wicklungsmaterial, dem Isolationssystem, den Betriebsbedingungen und den relevanten Anforderungen der IEC 60601-1 oder anderer spezifischer Normen ab.
Technische Spezifikationen
| Parameter | Normen |
|---|---|
| Widerstandsmessbereich | 0–10000 Ω |
| Genauigkeit der Widerstandsmessung | ± 0.1% |
| Temperaturmessbereich | 0 – 125 ℃ |
| Temperaturmessgenauigkeit | ± 0.5 ℃ |
| Laststromkapazität | 30 A |
| Messprinzip | Bestimmung der Wicklungstemperatur durch Widerstandsänderung |
| PC Software | IM PREIS ENTHALTEN |
| Rückverfolgbarkeitsdokumentation | Verifizierungs- oder Kalibrierungszertifikat erforderlich |
| Geltende Normen | IEC 60601-1; GB 9706.1-2020 |
Messprinzip für den Temperaturanstieg der Wicklung
Der elektrische Widerstand eines metallischen Leiters ändert sich mit der Temperatur. Bei einer Wicklung ermöglicht dieser Zusammenhang die Bestimmung ihrer mittleren Temperatur, ohne dass ein Temperatursensor innerhalb der Wicklung platziert werden muss.
Bei einer Kupferwicklung lässt sich der Temperaturanstieg aus den Anfangs- und Endwiderstandswerten berechnen:
wo:
- ΔT = Wicklungstemperaturanstieg
- R₁ = Wicklungswiderstand vor der Erwärmungsprüfung
- R₂ = Wicklungswiderstand am Ende des Tests
- T₁ = Umgebungstemperatur zu Beginn des Tests
- T₂ = Umgebungstemperatur am Ende des Tests
Die Berechnung hängt daher sowohl von der Widerstandsmessung als auch von der Umgebungstemperaturmessung ab.
Bei anderen Wicklungsmaterialien als Kupfer sollten der anwendbare Temperaturkoeffizient und die Berechnungsmethode vor der Prüfung bestätigt werden.
Typischer Testablauf
Stabilisieren Sie das Prüfobjekt
Vor der Messung muss das Prüfobjekt (DUT) und die Wicklung den erforderlichen thermischen Anfangszustand erreichen.
Messen Sie den anfänglichen Widerstand
Messen Sie den Kaltwicklungswiderstand R₁ und notieren Sie die anfängliche Umgebungstemperatur T₁.
Diese Werte bilden die Referenzbedingung für die Berechnung des Temperaturanstiegs.
Bedienen Sie das Prüfobjekt.
Betreiben Sie die medizinischen elektrischen Geräte unter der Spannung, Last, dem Arbeitszyklus und den Betriebsbedingungen, die im entsprechenden Prüfverfahren festgelegt sind.
Die Tests können so lange fortgesetzt werden, bis die erforderliche Betriebsdauer oder der erforderliche thermische Stabilitätszustand erreicht ist.
Heißwicklungswiderstand messen
Am Ende der Betriebsperiode ist der Heizwicklungswiderstand R₂ zu bestimmen und die Umgebungstemperatur T₂ zu notieren.
Kann der Widerstand erst nach dem Abschalten des Prüflings gemessen werden, sollte die Messung so schnell wie möglich durchgeführt werden.
Berechnung des Wicklungstemperaturanstiegs
Berechnen Sie mithilfe von R₁, R₂, T₁ und T₂ den durchschnittlichen Temperaturanstieg der Wicklung.
Anhand der anwendbaren Grenze bewerten
Vergleichen Sie das Ergebnis mit der für die jeweilige Wicklung, das Isolationssystem und das medizinische elektrische Gerät geltenden Temperaturgrenze.
Die Akzeptanzgrenze wird durch die anwendbare Norm und die Konstruktion des Prüflings definiert, nicht durch das Testgerät selbst.
Wichtige Überlegungen zur Messung
Minimieren Sie die Verzögerung nach dem Ausschalten
Eine Wicklung beginnt unmittelbar nach dem Abschalten des Prüflings abzukühlen.
Bei einer verzögerten Widerstandsmessung kann der gemessene Widerstand im warmen Zustand niedriger sein als der Wert, der der tatsächlichen Temperatur am Ende des Tests entspricht.
Aus diesem Grund sollte die Schalt- und Messsequenz vor Beginn des Tests geplant werden.
Sofern dies das Testverfahren erfordert, können nach dem Abschalten mehrere Widerstandsmessungen in kurzen Abständen durchgeführt werden, um die Schätzung des Wicklungswiderstands näher am Zeitpunkt der Stromabschaltung zu unterstützen.
Wicklungsmaterial bestätigen
Die Berechnung des Temperaturwiderstands hängt vom Leitermaterial ab.
Der üblicherweise verwendete Koeffizient nach IEC-Widerstandsmethode gilt für Kupferwicklungen. Bei Aluminium oder anderen Leitermaterialien muss die geeignete Berechnungsmethode ermittelt werden.
Wicklungstemperatur von Oberflächentemperatur unterscheiden
Ein Thermoelement, das an der Außenseite eines Transformators oder Motors angebracht ist, misst die Temperatur am Sensorstandort.
Die Widerstandsmethode ermittelt hingegen die Durchschnittstemperatur des Wicklungsleiters.
Die beiden Werte dienen daher unterschiedlichen Messzwecken und sollten nicht automatisch als gleichwertig behandelt werden.
Bestätigen Sie die Stromanforderung von 30 A.
Die mitgelieferte Spezifikation definiert 30 A als Laststromkapazität.
Es sollte nicht so interpretiert werden:
- ein Widerstandsmessstrom von 30 A;
- ein bestätigter Betriebsstrombereich von 30 A für das Prüfobjekt unter allen Anschlussbedingungen;
- Bestätigung der Widerstandsmessung unter Spannung.
Der tatsächliche Strompfad und die Schaltarchitektur sollten anhand der endgültigen DUT-Konfiguration bestätigt werden.
Typische Anwendungen
Das Prüfgerät eignet sich zur Temperaturerhöhungsmessung an Wicklungskomponenten, bei denen eine widerstandsbasierte Messung anwendbar ist.
Medizinische Leistungs- und Trenntransformatoren
Wird zur Bewertung des Wicklungstemperaturanstiegs in Leistungstransformatoren, Trenntransformatoren und anderen magnetischen Bauteilen verwendet, die in medizinische elektrische Geräte eingebaut sind.
Motorwicklungen
Anwendbar auf Motoren, die in Pumpen, Ventilatoren, Aktuatoren, Positioniermechanismen und anderen elektrisch angetriebenen Baugruppen eingesetzt werden, sofern die Wicklung zur Widerstandsmessung zugänglich ist.
Elektromagnetische Spulen
Geeignet für entsprechende Magnetspulen, Aktuatorspulen und elektromagnetische Baugruppen, bei denen der Temperaturanstieg der Wicklung bewertet werden muss.
Konformitätsprüfung für medizinische elektrische Geräte
Das System kann in die thermischen Prüfprogramme nach IEC 60601-1 und GB 9706.1 integriert werden, die von folgenden Anbietern durchgeführt werden:
- Prüflaboratorien für Medizinprodukte;
- Zertifizierungs- und Inspektionslaboratorien;
- Herstellerkonformitätslabore;
- Forschungs- und Entwicklungsabteilung sowie Produktverifizierungsabteilung.
Zu den typischen Aufgaben gehören Typprüfungen, Designverifizierung, Vorabprüfungen zur Konformitätsbewertung und vergleichende thermische Tests.
PC-Software und Testdaten
In der aktuellen Konfiguration ist eine PC-Software enthalten. Je nach endgültiger Systemkonfiguration kann Software zur Unterstützung von Messungen, Testdatenerfassung und Laborergebnisverwaltung eingesetzt werden.
Kalibrierung und Rückverfolgbarkeit
Für Labor- und Inspektionsanwendungen sollte das Wicklungstemperaturanstiegsmessgerät mit einer geeigneten Rückverfolgbarkeitsdokumentation für die im Test verwendeten wichtigsten Messfunktionen geliefert werden.
Die aktuellen Projektanforderungen schreiben vor, dass für die Geräte ein Verifizierungszertifikat oder ein Kalibrierungszertifikat erforderlich ist, das die Geräteabnahme, das Qualitätsmanagement im Labor und die routinemäßigen Konformitätsprüfungen unterstützt.
Technische Anfragen & Expertenunterstützung
Um die korrekte Konfiguration zu bestätigen, geben Sie bitte die folgenden grundlegenden Informationen an:
| Zu liefernde Informationen | Details |
|---|---|
| Geltende Norm | Standardnummer und Ausgabe |
| DUT-Typ | Zu prüfendes Gerät oder Bauteil |
| Erwarteter Wicklungswiderstand | Ungefährer Widerstandsbereich |
| Spannung und Betriebsstrom des Prüflings | Elektrische Bemessungsbedingungen |
| Anzahl der Windungen | Zu messende Windungszahl |
| Wickelmaterial | Kupfer, Aluminium oder anderes Material |
Falls das Projekt spezielle Anforderungen an automatisches Schalten, Softwareaufzeichnung, Kalibrierungsdokumentation oder Wicklungsmessung unter Spannung stellt, geben Sie diese bitte bei der Angebotsanfrage an.
IEC 60601-1 Wicklungstemperaturanstiegsprüfgerät
FAQ
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