電機(jī)熱態(tài)電阻的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)熱態(tài)電阻的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，還涉及該電機(jī)熱態(tài)電阻的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在GB/T 25123.2、IEC 60349-4和TB/T 1704等標(biāo)準(zhǔn)中，電機(jī)的溫升試驗(yàn)均是必做項(xiàng)目，其溫升直接關(guān)系到一個(gè)電機(jī)性能的好壞，因此，準(zhǔn)確測(cè)量繞組溫升很重要。在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，溫升的測(cè)量方法也進(jìn)行了明確的說(shuō)明，業(yè)界通常采取的溫升測(cè)量方法(電阻法)包括以下步驟:(I)關(guān)冷卻風(fēng)；(2)斷陪試電機(jī)的電源；(3)降被試電機(jī)速度，與此同時(shí)需要I人往測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)送秒表；(4)拉被試電機(jī)端電閘；(5)使電阻測(cè)量設(shè)備(微歐計(jì)或其它電阻測(cè)量設(shè)備)夾住給定繞組；(6)給電阻測(cè)量設(shè)備通電；(7)按標(biāo)準(zhǔn)要求的時(shí)間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，以得到給定繞組電阻的離散值，得到的離散值作為外推電源切斷瞬間溫升的數(shù)據(jù)；(8)數(shù)據(jù)擬合，即用這些離散值從時(shí)間上外推到電源切斷瞬間，將數(shù)據(jù)擬合的結(jié)果作為電源切斷瞬間給定繞組的電阻值；(9)根據(jù)測(cè)試公式At = (R2-R1) (X+h)/R1-(Vt1)以及上一步驟得到的電源切斷瞬間給定繞組的電阻值R2，計(jì)算溫升At，式中X表示斷電瞬間冷卻介質(zhì)溫度，對(duì)于銅導(dǎo)線繞組X為234.50C，對(duì)于鋁導(dǎo)線繞組X為225°C ; Λ t表示溫升況表示試驗(yàn)開(kāi)始(即通電前，環(huán)境溫度為D給定繞組的電阻值，單位為歐姆；R2表示達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(即斷電瞬間，環(huán)境溫度為t2)給定繞組的電阻值，單位為歐姆。
[0003]上述步驟(I)至步驟(8)為現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)溫升試驗(yàn)中熱態(tài)電阻的測(cè)量方法，該測(cè)量方法的缺陷在于:
[0004]I)該測(cè)量方法為人工測(cè)量方法(目前還未出現(xiàn)自動(dòng)化解決方案)，測(cè)試過(guò)程中易出現(xiàn)人為失誤，而導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或試驗(yàn)失敗；測(cè)試過(guò)程通常需要四人以上同時(shí)進(jìn)行操作，所需試驗(yàn)人員太多，要求各個(gè)人員操作步驟協(xié)調(diào)統(tǒng)一；人工讀數(shù)無(wú)法保證數(shù)據(jù)的精確性，從而不能正確反映電機(jī)繞組的溫升；另外，由于在測(cè)量時(shí)相關(guān)試驗(yàn)人員需要在電機(jī)還在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就提前到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)做準(zhǔn)備，故影響試驗(yàn)人員的人身安全；
[0005]2)通常針對(duì)大功率電機(jī)的溫升試驗(yàn)，其試驗(yàn)時(shí)間及能耗都是很大的，若出現(xiàn)因?yàn)槿藶樵蛟斐勺詈鬅釕B(tài)電阻的測(cè)量失敗，或是測(cè)量的不準(zhǔn)確，長(zhǎng)時(shí)間造成的損失必須納入成本的考慮范圍內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)溫升試驗(yàn)中熱態(tài)電阻的測(cè)量方法存在的缺陷:電機(jī)停機(jī)時(shí)，對(duì)時(shí)間計(jì)時(shí)及設(shè)備協(xié)調(diào)使用的要求很高，而該方法為人工測(cè)量方法，在試驗(yàn)過(guò)程中，通常需要四人以上同時(shí)進(jìn)行操作，人為造成的試驗(yàn)誤差極大，經(jīng)常造成繞組溫升推斷不準(zhǔn)確，不能正確反映電機(jī)繞組的溫升，同時(shí)還會(huì)影響試驗(yàn)人員的人身安全；另外，對(duì)于大功率電機(jī)溫升試驗(yàn)，長(zhǎng)時(shí)間溫升誤差造成的損失必須納入成本的考慮范圍內(nèi)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電機(jī)熱態(tài)電阻的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其工作方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種電機(jī)熱態(tài)電阻的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，其包括陪試電機(jī)、扭矩儀、控制器以及均受控于所述控制器的第一變流器、第二變流器、第一投切裝置、第二投切裝置、第三投切裝置、第四投切裝置、繞組切換裝置、電阻測(cè)量裝置和用于冷卻被試電機(jī)的三相繞組的通風(fēng)裝置；
[0009]所述陪試電機(jī)的輸出軸通過(guò)所述扭矩儀與所述被試電機(jī)的輸出軸嚙合連接；
[0010]所述陪試電機(jī)的三相繞組通過(guò)所述第三投切裝置和所述第一變流器連接試驗(yàn)電源；
[0011]所述被試電機(jī)的三相繞組通過(guò)所述第一投切裝置和所述第二變流器連接所述試驗(yàn)電源；所述被試電機(jī)的三相繞組還通過(guò)所述第二投切裝置和所述繞組切換裝置連接所述電阻測(cè)量裝置；所述電阻測(cè)量裝置通過(guò)所述第四投切裝置連接供電電源。
[0012]優(yōu)選的是，所述繞組切換裝置包括均受控于所述控制器的第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器和第四繼電器；
[0013]所述被試電機(jī)的U相繞組通過(guò)所述第二投切裝置和所述第一繼電器的第一常開(kāi)觸點(diǎn)連接所述電阻測(cè)量裝置；
[0014]所述被試電機(jī)的W相繞組通過(guò)所述第二投切裝置和所述第二繼電器的第二常開(kāi)觸點(diǎn)連接所述電阻測(cè)量裝置；
[0015]所述第一常開(kāi)觸點(diǎn)的用于連接所述電阻測(cè)量裝置的一端通過(guò)所述第三繼電器的第三常開(kāi)觸點(diǎn)和所述第四繼電器的第四常開(kāi)觸點(diǎn)連接所述第二常開(kāi)觸點(diǎn)的用于連接所述電阻測(cè)量裝置的一端；所述第三常開(kāi)觸點(diǎn)的用于連接所述第四常開(kāi)觸點(diǎn)的一端通過(guò)所述第二投切裝置連接所述被試電機(jī)的V相繞組。
[0016]優(yōu)選的是，所述自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)還包括保護(hù)投切裝置，所述被試電機(jī)的三相繞組通過(guò)所述第二投切裝置、所述繞組切換裝置和所述保護(hù)投切裝置連接所述電阻測(cè)量裝置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了上述電機(jī)熱態(tài)電阻的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的一種工作方法，其包括:
[0018]所述控制器閉合所述第一投切裝置和所述第三投切裝置，并運(yùn)行所述陪試電機(jī)和所述被試電機(jī)；
[0019]當(dāng)所述被試電機(jī)滿足預(yù)設(shè)的熱穩(wěn)定條件時(shí)，所述控制器斷開(kāi)所述第一投切裝置，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)、關(guān)閉所述通風(fēng)裝置并控制所述陪試電機(jī)降速運(yùn)行；
[0020]當(dāng)所述陪試電機(jī)的轉(zhuǎn)速降為零時(shí)所述控制器判斷累計(jì)計(jì)時(shí)是否小于第一預(yù)定時(shí)間；如果是，則所述控制器在第二預(yù)定時(shí)間后閉合所述第二投切裝置，并在閉合第二投切裝置后的第三預(yù)定時(shí)間后控制所述電阻測(cè)量裝置測(cè)量所述被試電機(jī)的繞組的電阻。
[0021]優(yōu)選的是，所述控制器控制所述電阻測(cè)量裝置測(cè)量所述被試電機(jī)的繞組的電阻，包括:
[0022]所述控制器將所述繞組切換裝置調(diào)節(jié)至指定狀態(tài)，以使所述電阻測(cè)量裝置按照預(yù)設(shè)間隔測(cè)量所述被試電機(jī)的指定相繞組的電阻；或者
[0023]所述控制器按照預(yù)設(shè)間隔調(diào)節(jié)所述繞組切換裝置的狀態(tài)，以使所述電阻測(cè)量裝置循環(huán)測(cè)量所述被試電機(jī)的三相繞組的電阻。
[0024]優(yōu)選的是，所述方法還包括:
[0025]當(dāng)判斷出所述電阻測(cè)量裝置處于空閑狀態(tài)時(shí)，所述控制器斷開(kāi)所述第四投切裝置，直到判斷出所述電阻測(cè)量裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，閉合所述第四投切裝置。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了上述電機(jī)熱態(tài)電阻的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的另一種工作方法，其包括:
[0027]所述控制器閉合所述第一投切裝置和所述第三投切裝置，并運(yùn)行所述陪試電機(jī)和所述被試電機(jī)；
[0028]當(dāng)所述被試電機(jī)滿足預(yù)設(shè)的熱穩(wěn)定條件時(shí)，所述控制器斷開(kāi)所述第三投切裝置并控制所述第二變流器逐漸降低所述被試電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，并在所述被試電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流下降到預(yù)設(shè)電流的80%時(shí)，關(guān)閉所述通風(fēng)裝置并開(kāi)始計(jì)時(shí)；
[0029]當(dāng)所述被試電機(jī)的轉(zhuǎn)速降為零時(shí)所述控制器判斷累計(jì)計(jì)時(shí)是否小于第一預(yù)定時(shí)間；如果是，則所述控制器在第二預(yù)定時(shí)間后閉合所述第二投切裝置，并在閉合第二投切裝置后的第三預(yù)定時(shí)間后控制所述電阻測(cè)量裝置測(cè)量所述被試電機(jī)的繞組的電阻。
[0030]優(yōu)選的是，所述控制器控制所述電阻測(cè)量裝置測(cè)量所述被試電機(jī)的繞組的電阻，包括:
[0031]所述控制器將所述繞組切換裝置調(diào)節(jié)至指定狀態(tài)，以使所述電阻測(cè)量裝置按照預(yù)設(shè)間隔測(cè)量所述被試電機(jī)的指定相繞組的電阻；或者
[0032]所述控制器按照預(yù)設(shè)間隔調(diào)節(jié)所述繞組切換裝置的狀態(tài)，以使所述電阻測(cè)量裝置循環(huán)測(cè)量所述被試電機(jī)的三相繞組的電阻。
[0033]優(yōu)選的是，所述方法還包括:當(dāng)判斷出所述電阻測(cè)量裝置處于空閑狀態(tài)時(shí)，所述控制器斷開(kāi)所述第四投切裝置，直到判斷出所述電阻測(cè)量裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，閉合所述第四投切裝置。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)