电机定子绕组加速退化测试方法及系统与流程

本申请涉及电机，特别是涉及一种电机定子绕组加速退化测试方法及系统。

背景技术：

1、随着工业生产的发展，电机作为系统的核心设备，对整个系统的安全、可靠运行具有至关重要的作用，其中，定子匝间短路故障是电机常见故障之一。

2、为了减小突然故障带来的影响，多采用对电机绕组寿命的预测，提前获取故障可能发生的时机为维护工作提供依据。而要实现电机绕组的寿命预测，则需要跟踪电机绕组的退化过程，在电机绕组退化过程中监测其关键参数。

3、目前多采用模拟的电机定子绕组的退化过程来获取退化过程的参数，然而目前的模拟方法，无法真正反映出实际定子绕组退化过程。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够真实反映实际电机定子绕组退化过程的电机定子绕组加速退化测试方法及系统。

2、第一方面，本申请提供一种电机定子绕组加速退化测试方法，该方法包括：

3、将电机定子放置于温控箱内；电机定子包括定子绕组、定子铁芯和机座；

4、通过温控箱的通孔，将定子绕组的第一端与模拟链路的第一端对应连接，并将定子绕组的第二端与切换开关的第一端对应连接；其中，每一模拟链路上的第一端和第二端之间依次串接有转子模拟电抗、转子模拟电阻和励磁模拟电抗，且转子模拟电阻和励磁模拟电抗的连接点用于接入电源，切换开关的第二端与模拟链路的第二端连接，切换开关的第三端与检测组件的第一采集端对应连接，切换开关的受控端与检测组件的控制端连接；

5、调节转子模拟电抗至定子绕组在额定功率运行状态下的转子电抗，转子模拟电阻至定子绕组在额定功率运行状态下的转子电阻，励磁模拟电抗至定子绕组在额定功率运行状态下的励磁电抗；

6、调节温控箱的温度至目标温度；目标温度为定子绕组加速退化测试所需温度；

7、在温控箱的温度处于目标温度的情况下，循环执行控制切换开关处于第一状态，以及控制切换开关从第一状态切换至第二状态，并采集切换开关在第二状态下的退化测试电参数，直至满足结束条件；结束条件包括退化测试电参数大于测试设置的截止阈值；退化测试电参数用于表征定子绕组的退化程度，切换开关在第一状态下的第一端和第二端导通，切换开关在第二状态下的第一端和第三端导通。

8、在其中一个实施例中，控制切换开关从第一状态切换至第二状态，包括：

9、以预设时间间隔控制切换开关从第一状态切换至第二状态。

10、在其中一个实施例中，检测组件包括数据采集器和绝缘电阻仪；数据采集器的控制端与切换开关的受控端连接，绝缘电阻仪的第一端与切换开关的第三端对应连接，绝缘电阻仪的第二端与数据采集器的第一采集端连接，该方法包括：

11、通过数据采集器控制切换开关从第一状态切换至第二状态，以使绝缘电阻仪采集定子绕组的绝缘电阻值。

12、在其中一个实施例中，在定子绕组为三相定子绕组的情况下，检测组件包括电流传感器，电流传感器对应设置于每一模拟链路上的切换开关的第二端与模拟链路的第二端之间，电流传感器的输出端与数据采集器的第二采集端连接，方法还包括：

13、控制电流传感器采集切换开关处于第一状态时定子绕组的电流。

14、第二方面，本申请还提供了一种电机定子绕组加速退化测试系统，该系统包括：

15、温控箱，温控箱用于容置电机定子，并提供目标温度，目标温度为定子绕组加速退化测试所需温度；电机定子包括定子绕组、定子铁芯和机座；

16、模拟链路，每一模拟链路上的第一端和第二端之间依次串接有转子模拟电抗、转子模拟电阻和励磁模拟电抗，且转子模拟电阻和励磁模拟电抗的连接点用于接入电源，模拟链路的第一端用于对应连接定子绕组的第一端；其中，转子模拟电抗用于模拟定子绕组在额定功率运行状态下的转子电抗，转子模拟电阻用于模拟定子绕组在额定功率运行状态下的转子电阻，励磁模拟电抗用于模拟定子绕组在额定功率运行状态下的励磁电抗；

17、切换开关，切换开关的第一端用于与定子绕组的第二端对应连接，切换开关的第二端与模拟链路的第二端对应连接；

18、检测组件，检测组件的第一采集端与切换开关的第三端对应连接，检测组件的控制端与切换开关的受控端连接；

19、其中，检测组件用于在温控箱的温度处于目标温度的情况下，循环执行控制切换开关处于第一状态，以及控制切换开关从第一状态切换至第二状态，并采集切换开关在第二状态下的退化测试电参数，直至满足结束条件；结束条件包括退化测试电参数大于测试设置的截止阈值；退化测试电参数用于表征定子绕组的退化程度，切换开关在第一状态下的第一端和第二端导通，切换开关在第二状态下的第一端和第三端导通。

20、在其中一个实施例中，检测组件用于以预设时间间隔控制切换开关从第一状态切换至第二状态。

21、在其中一个实施例中，检测组件包括：

22、数据采集器，数据采集器的控制端与切换开关的受控端连接；

23、绝缘电阻仪，绝缘电阻仪的第一端与切换开关的第三端对应连接，绝缘电阻仪的第二端与数据采集器的第一采集端连接；

24、其中，数据采集器用于控制切换开关从第一状态切换至第二状态，以使绝缘电阻仪采集定子绕组的绝缘电阻值。

25、在其中一个实施例中，在定子绕组为三相定子绕组的情况下，检测组件还包括：

26、电流传感器，电流传感器对应设置于每一模拟链路上的切换开关的第二端与模拟链路的第二端之间，电流传感器的输出端与数据采集器的第二采集端连接，电流传感器用于采集切换开关处于第一状态时定子绕组的电流。

27、在其中一个实施例中，系统还包括：

28、断路器，断路器的第一端对应连接转子模拟电阻和励磁模拟电抗的连接点，断路器的第二端用于接入电源。

29、在其中一个实施例中，切换开关、转子模拟电抗、转子模拟电阻、励磁模拟电抗和检测组件中的一个或多个设置于温控箱的外部。

30、上述电机定子绕组加速退化测试方法及系统，至少具有以下有益效果：

31、通过温控箱提供相对恒定的测试环境温度，将电机定子绕组从电机整体中单独取出放置与温控箱内进行试验，避免了条件过于极端可能会导致其他部件先损坏而影响退化测试准确性的问题，加速了定子绕组的退化速度又不受其他部件损坏的干扰。其次，通过接入包括励磁模拟电抗、转子模拟电抗和转子模拟电阻的模拟链路，调整接入的励磁模拟电抗值，转子模拟电抗值和转子模拟电阻值，真实的模拟电机运行中的额定工作状态，使电机绕组的退化过程更加接近实际情况，并结合切换开关和检测组件，实现电机定子绕组的加速退化测试，从而更准确地评估其性能和退化程度。

技术特征：

1.一种电机定子绕组加速退化测试方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述切换开关从所述第一状态切换至第二状态，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测组件包括数据采集器和绝缘电阻仪；所述数据采集器的控制端与所述切换开关的受控端连接，所述绝缘电阻仪的第一端与所述切换开关的第三端对应连接，所述绝缘电阻仪的第二端与所述数据采集器的第一采集端连接，所述控制所述切换开关从所述第一状态切换至第二状态，并采集所述切换开关在所述第二状态下的退化测试电参数，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述定子绕组为三相定子绕组的情况下，所述检测组件包括电流传感器，所述电流传感器对应设置于每一所述模拟链路上的所述切换开关的第二端与所述模拟链路的第二端之间，所述电流传感器的输出端与所述数据采集器的第二采集端连接，所述方法还包括：

5.一种电机定子绕组加速退化测试系统，其特征在于，所述系统包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述检测组件用于以预设时间间隔控制所述切换开关从所述第一状态切换至所述第二状态。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述检测组件包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述定子绕组为三相定子绕组的情况下，所述检测组件还包括：

9.根据权利要求5-8任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

10.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述切换开关、所述转子模拟电抗、所述转子模拟电阻、所述励磁模拟电抗和所述检测组件中的一个或多个设置于所述温控箱的外部。

技术总结
本申请涉及一种电机定子绕组加速退化测试方法。该方法包括：将电机定子放置于温控箱内；通过温控箱的通孔，将电机定子的定子绕组的第一端与模拟链路的第一端对应连接，并将定子绕组的第二端与切换开关的第一端对应连接；分别调节转子模拟电抗、转子模拟电阻和励磁模拟电抗至定子绕组在额定功率运行状态下的转子电抗、转子电阻和励磁电抗；调节温控箱的温度至目标温度；在温控箱的温度处于目标温度的情况下，循环执行控制切换开关处于第一状态，以及控制切换开关从第一状态切换至第二状态，并采集切换开关在第二状态下的退化测试电参数，直至满足结束条件。采用该方法能够真实反映实际电机定子绕组退化过程。

技术研发人员：周健,王远航,陆树汉,唐敬,潘广泽,孙立军
受保护的技术使用者：中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室））
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15