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IEC 60601-1繞組溫升測試儀正面圖
IEC 60601-1繞組溫升測試儀正面圖
附PC測量軟體的繞組溫升測試儀
繞組溫升測試儀斜視圖及測試接口
IEC 60601-1繞組溫升試驗系統及測量顯示器

IEC 60601-1 繞組溫升測試儀

金普繞組溫升測試儀以電阻法測定電氣繞組的溫升。適用於變壓器、馬達、電磁線圈以及醫療電氣設備中使用的其他適用繞組元件,支援根據IEC 60601-1和GB 9706.1標準進行溫升評估。

透過比較指定運行週期前後繞組電阻的變化,該系統提供了確定平均繞組溫升所需的測量數據,而無需僅依賴表面溫度測量。

  • 主要用途: 以電阻法測量繞組溫升
  • 適用標準: IEC 60601-1;GB 9706.1-2020
  • 典型測試對象: 變壓器繞組、馬達繞組、電磁線圈及類似繞組零件
  • 電阻範圍: 0–10000 歐姆
  • 電阻精度: ±0.1%
  • 溫度範圍: 0-125℃
  • 溫度準確度: ±0.5℃
  • 負載電流容量: 30A
  • 軟件: 包含的PC軟體
  • 典型用戶: 醫療電氣設備實驗室、認證和檢驗實驗室、製造商和研發部門

IEC 60601-1 繞組溫升測試儀

產品概述

變壓器、馬達和電磁元件內部的繞組可能在高溫下運行,而僅透過測量元件的外表面無法準確反映其溫度。

對於適用的繞組測量,IEC 60601-1 標準採用繞組電阻變化來確定平均繞組溫度。首先在穩定的熱條件下測量初始電阻,然後在規定的測試條件下運行被測器件 (DUT),並在測試結束時確定發熱後的繞組電阻。

實驗室裝置中的繞組溫升測試儀,配備變壓器繞組測試樣品

KINGPO繞組溫升測試儀的設計充分考慮了實驗室的工作流程。目前專案配置提供0–10000 Ω的電阻測量範圍,電阻精度為±0.1%;0–125℃的溫度測量範圍,精度為±0.5℃;以及30 A的額定負載電流。產品包含用於測量支援和數據處理的PC軟體。以上參數均以所提供的項目規格為基礎。

該系統旨在評估繞組溫升,而非進行一般的表面溫度監測。最終的合規性取決於適用的溫度限制、被測設備 (DUT) 的結構、繞組材料、絕緣系統、運行條件以及相關的 IEC 60601-1 或特定標準的要求。

技術規格

參數 規格
電阻測量範圍 0–10000 歐姆
電阻測量精度 ±0.1%
溫度測量範圍 0-125℃
溫度測量精度 ±0.5℃
負載電流容量 30A
測量原理 透過電阻變化測定繞組溫度
PC軟件 包含
可追溯性文檔 需要驗證或校準證書
適用標準 IEC 60601-1;GB 9706.1-2020
請注意: 測量通道、切換裝置、採集時序、被測設備連接方式和具體軟體功能應根據最終測試配置進行確認。

繞組溫升測量原理

金屬導體的電阻隨溫度變化。對於繞組而言,這種關係使得無需在繞組內部放置溫度感測器即可確定其平均溫度。

對於銅繞組,溫升可以根據初始電阻值和最終電阻值計算:

ΔT = [(R₂ − R₁) / R₁] × (234.5 + T₁) − (T₂ − T₁)

其中:

  • ΔT = 繞線溫度升高
  • R₁ = 加熱試驗前的繞組電阻
  • RXNUMX = 測試結束時的繞組電阻
  • T₁ = 測試開始時的環境溫度
  • T₂ = 測試結束時的環境溫度

因此,計算結果取決於電阻測量和環境溫度測量。

對於銅以外的繞組材料,應在測試前確定適用的溫度係數和計算方法。

典型測試工作流程

1

穩定被測器件

測量前,請讓被測元件和繞組達到所需的初始熱狀態。

2

測量初始電阻

測量冷繞組電阻R₁,並記錄初始環境溫度T₁。

這些數值構成了溫升計算的參考條件。

3

操作被測設備

在適用的測試程序規定的電壓、負載、佔空比和工作條件下運行醫療電氣設備。

測試可能會持續進行,直到達到所需的運行週期或熱穩定性條件。

4

測量熱繞組電阻

在運轉期結束時,確定發熱繞組電阻R₂,並記錄環境溫度T₂。

如果只能在被測器件關閉後測量電阻,則應盡快進行測量。

5

計算繞組溫升

使用R₁、R₂、T₁ 和 T₂計算平均繞組溫升。

6

根據適用限值進行評估

將結果與適用於特定繞組、絕緣系統和醫療電氣設備的溫度限制進行比較。

驗收限度由適用的標準和被測設備的結構決定,而不是由測試儀本身決定。

重要的測量注意事項

盡量縮短斷電後的延遲

DUT(被測設備)斷電後,繞組立即開始冷卻。

如果電阻測量延遲,則測得的熱電阻值可能低於與實際測試結束溫度對應的電阻值。

因此,切換和測量順序應該在測試開始前就規劃好。

根據測試程序的要求,可以在斷電後以短時間間隔進行多次電阻讀數,以輔助估算斷電瞬間的繞組電阻。

確認繞線材料

電阻與溫度關係的計算取決於導體材料。

IEC電阻法中常用的係數適用於銅繞組。對於鋁或其他導體材料,需要確認相應的計算方法。

區分繞組溫度和表面溫度

安裝在變壓器或馬達外部的熱電偶測量感測器位置的溫度。

電阻法則測定繞組導體的平均溫度。

因此,這兩個值用於不同的測量目的,不應自動視為等效。

確認30A電流要求

所提供的規格說明將負載電流容量定義為 30 A。

不應解讀為:

  • 30A電阻測量電流;
  • 在所有連接條件下,DUT 的工作電流範圍已確認為 30 A;
  • 確認帶電電阻測量結果。

實際電流路徑和開關架構應根據最終的被測設備配置進行確認。

應用例子

此測試儀適用於電阻測量法適用的繞組元件溫升評估。

醫用電源和隔離變壓器

用於評估電力變壓器、隔離變壓器、醫療電氣設備中其他磁性元件的繞組溫升。

馬達繞組

適用於泵浦、風扇、執行器、定位機構和其他電動組件中使用的電機,前提是繞組可以進行電阻測量。

電磁線圈

適用於需要評估繞組溫升的電磁線圈、致動器線圈和電磁組件。

醫療電氣設備合規性測試

該系統可整合到以下執行的 IEC 60601-1 和 GB 9706.1 熱測試程序中:

  • 醫療器材檢測實驗室;
  • 認證和檢驗實驗室;
  • 製造商合規實驗室;
  • 研發和產品驗證部門。

典型工作包括型式試驗、設計驗證、預符合性評估和對比熱試驗。

PC軟體和測試數據

目前配置中包含一套PC軟體。根據最終系統配置,該軟體可用於支援測量、測試數據記錄和實驗室結果管理。

校準和可追溯性

對於實驗室和檢驗應用,繞組溫升測試儀應配備適當的可追溯性文件,以證明測試中使用的關鍵測量功能。

目前專案要求規定,設備需要提供驗證證書或校準證書,以支援設備驗收、實驗室品質管理和日常合規性測試。

PDF

技術數據表
技術規格、電阻法測量原理、測試流程、實驗室應用及配置資訊。

技術諮詢與專家支持

為確認配置是否正確,請提供以下基本資訊:

提供的資訊 信息
適用標準 標準編號和版本
被測設備類型 待測設備或零件
預期繞組電阻 近似電阻範圍
被測設備電壓與工作電流 額定電氣條件
繞組數量 待測量的繞組匝數
繞線材料 銅、鋁或其他材料

如果項目對自動切換、軟體記錄、校準文件或帶電繞組測量有特殊要求,請在詢問時說明。

IEC 60601-1 繞組溫升測試儀

常見問題

什麼是繞組溫升測試?
繞組溫升測試用於測定馬達繞組在運轉過程中平均溫度的升高幅度。電阻法是在加熱前後測量繞組電阻,並利用電阻變化計算溫升。這種方法常用於無法透過外部表面測量準確反映繞組內部溫度的情況。
如何用電阻法計算繞組溫升?
對於銅繞組,溫升是根據繞組初始電阻、熱態繞組電阻以及測試開始和結束時的環境溫度計算得出的。 IEC 60601-1 標準採用基於 R₁、R₂、T₁ 和 T₂ 的銅繞組關係式,其中銅常數為 234.5。
為什麼要用電阻法而不是熱電偶法?
電阻法可以估算繞組的平均溫度,而熱電偶只能測量感測器安裝點的溫度。因此,對於內部變壓器、馬達或線圈繞組,當直接安裝感測器不切實際時,電阻法可以提供更具代表性的繞組整體資訊。
電阻法測量的是繞組中最熱的點嗎?
不。電阻法透過導體電阻的變化來確定繞組的平均溫度,它不能直接辨識繞組內部的局部熱點。如果專案需要局部熱點訊息,則可能還需要嵌入式溫度感測器或其他合適的測量方法,具體取決於被測設備 (DUT) 和適用的標準。
為什麼必須在關機後迅速測量熱繞組電阻?
由於繞組在斷電後立即開始冷卻,因此延遲測量的電阻值可能低於加熱測試實際結束時的電阻值。 IEC 60601-1 建議在​​斷電後儘快進行電阻測量,並在必要時以較短的時間間隔進行額外測量,以估算斷電瞬間的電阻值。
IEC 60601-1繞組溫升試驗應該運行多久?
並非所有醫療電子設備都適用相同的測試時數。運行時間取決於設備的額定運行模式和適用的IEC 60601-1測試條件。對於擬連續運行的設備,該標準要求運行直至達到熱穩定性,而不是簡單地運行固定的分鐘數。
IEC 60601-1 的哪一項要求涵蓋了透過電阻測量繞組溫度?
IEC 60601-1 第 11.1.3 條的溫度測量要求中規定了繞組溫度測量的電阻法。該條款規定了銅繞組的電阻計算方法,以及溫升計算中使用的初始電阻、最終電阻和室溫值。對於計劃建立更全面的醫療電氣安全實驗室的客戶,該頁面可以自然地將錨文本「IEC 60601-1 測試設備指南」連結到 KINGPO 現有的基於條款的設備清單。
此測試儀可以用於銅繞組和鋁繞組嗎?
電阻法可用於不同的導​​體材料,但計算常數取決於導體。本應用中所引用的IEC 60601-1公式特別定義了銅繞組的計算方法。對於鋁或其他繞組材料,因此在配置測試程序之前,應確認適用的計算方法。
30A 的負載電流容量是指 30A 的電阻測量電流嗎?
不。在本產品配置中,30A 指的是規定的負載電流容量,而非電阻測量電流。電阻測量電路和被測元件 (DUT) 的負載電流路徑是不同的功能。最終的電流路徑和開關佈置應根據被測器件的電氣特性來決定。
該系統能否在被測設備通電的情況下測量繞組電阻?
對於目前配置,不應假定可進行連續帶電或帶電繞組電阻測量。現有規格書確認了電阻測量、溫度測量、30A負載電流容量和PC軟體,但未明確帶電測量功能。如果需要帶電測量或自動切換功能,應在報價前明確說明。

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