一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法及设备与流程

本发明属于超导电机，具体涉及一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法及设备。

背景技术：

1、高温超导同步调相机作为现代电力系统中的关键设备，其性能直接影响系统的稳定性和效率。为了确保高温超导同步调相机的工作性能，转子线圈制造完成后，需要对其进行多轮低温测试。这些测试的目的是在极端工作条件下，全面评估其性能参数，包括快速励磁能力、激发磁场强度以及临界载流能力等。具体而言，测试过程中需要施加直流电流激励，以模拟实际运行状态，从而测量转子线圈的响应特性。然而，传统测试方案不仅需要复杂的测试设备，还需要耗费大量的时间和人力资源，同时往往存在步骤繁琐、效率低下以及测试结果不稳定等问题，难以满足高温超导同步调相机的精确测试需求。因此，亟需一种更加简洁高效的测试方案，能够在保证测试准确性的同时，提高测试效率并降低操作复杂性。为了解决这一技术难题，本发明提出了一种专门针对高温超导同步调相机的直流励磁测试方法及设备，旨在以高效、可靠的测试方法及设备全面提升转子线圈的多项测试质量和效率。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法及设备。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，方法包括：

4、将可调直流电源与待测高温超导同步调相机的转子线圈连接，将所述转子线圈放入低温容器，将磁场探头安装于所述转子线圈的磁场区域；

5、向所述低温容器注入低温介质，使所述转子线圈达到超导状态；

6、所述可调直流电源以逐渐增大的电流对所述转子线圈励磁，直到所述转子线圈失超；获取所述磁场探头的电压信号和所述转子线圈的电压信号，根据所述磁场探头的电压信号计算磁场强度，记录所述磁场强度及所述转子线圈的电压。

7、作为一种优选的实施方式，方法还包括：

8、预设电流限值、第一间隔值和第二间隔值，所述第一间隔值大于所述第二间隔值，所述逐渐增大的电流小于所述电流限值时，每增大预设的第一间隔值则记录一次所述磁场强度及所述转子线圈的电压；大于所述电流限值时，每增大预设的第二间隔值则记录一次所述磁场强度及所述转子线圈的电压。

9、作为一种优选的实施方式，方法还包括：

10、所述电流限值根据所述转子线圈在特定温度下的临界电流预设。

11、作为一种优选的实施方式，方法还包括：

12、当所述转子线圈失超时，以逐渐减小的电流对所述转子线圈退磁。

13、作为一种优选的实施方式，方法还包括：

14、暂停所述电流的变化，使所述可调直流电源以恒定电流输出。

15、作为一种优选的实施方式，方法还包括：

16、关闭所述可调直流电源的电流输出，获取所述磁场探头的电压信号作为环境磁场电压，根据所述环境磁场电压修正所述磁场探头的电压信号。

17、另一方面，本发明还提供一种高温超导同步调相机的直流励磁测试设备，包括低温容器、可调直流电源、磁场探头、偏置电流源、控制端；

18、所述低温容器用于将转子线圈保持在超导温度；所述可调直流电源用于为所述转子线圈供电；所述磁场探头被配置为安装在所述转子线圈的磁场区域；所述偏置电流源为所述磁场探头提供偏置电流；所述控制端与所述磁场探头、所述转子线圈电性连接，用于接收所述磁场探头的电压信号和所述转子线圈的电压信号，根据所述磁场探头的电压信号计算磁场强度。

19、作为一种优选的实施方式，磁场探头被配置为安装在磁场区域的几何中心。

20、作为一种优选的实施方式，可调直流电源通过导电夹具与转子线圈连接。

21、作为一种优选的实施方式，可调直流电源为0-240a可调直流电源。

22、本发明与现有技术相比，有益效果是：

23、本发明的方法及设备适用于使用第二代高温超导带材制造的同步调相机，能够对该类型同步调相机的转子线圈在模拟实际使用环境的低温条件下连续进行直流励磁测试，通过简便的操作完成快速励磁测试、激发磁场测试、临界载流特性测试等多种同步调相机的关键性能测试。

技术特征：

1.一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，其特征在于，方法还包括：

3.如权利要求2所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，其特征在于，方法还包括：

4.如权利要求1所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，其特征在于，方法还包括：

5.如权利要求1或4所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，其特征在于，方法还包括：

6.如权利要求1所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，其特征在于，方法还包括：

7.一种高温超导同步调相机的直流励磁测试设备，其特征在于，包括低温容器、可调直流电源、磁场探头、偏置电流源、控制端；

8.如权利要求7所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试设备，其特征在于，所述磁场探头被配置为安装在所述磁场区域的几何中心。

9.如权利要求7所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试设备，其特征在于，所述可调直流电源设有导电夹具，所述导电夹具用于夹持所述转子线圈的接线端，将所述可调直流电源与所述转子线圈连接。

10.如权利要求7所述的一种高温超导同步调相机的直流励磁测试设备，其特征在于，所述可调直流电源为0-240a可调直流电源。

技术总结
本发明涉及一种高温超导同步调相机的直流励磁测试方法，将可调直流电源与待测高温超导同步调相机的转子线圈连接，将转子线圈放入低温容器，将磁场探头安装于转子线圈的磁场区域；向低温容器注入低温介质，使转子线圈达到超导状态；可调直流电源以逐渐增大的电流对转子线圈励磁，直到转子线圈失超；获取磁场探头的电压信号和转子线圈的电压信号，根据磁场探头的电压信号计算磁场强度，记录磁场强度及转子线圈的电压。本发明能够模拟转子线圈实际使用环境的低温条件，通过简便的操作连续进行直流励磁测试，完成快速励磁测试、激发磁场测试、临界载流特性测试等多种同步调相机的关键性能测试。

技术研发人员：张建承,王磊,王聪,吴华芳,李鹏伟,曹献,王秋良,华文,陆承宇,张程铭,赵德赛,林进钿,张博雄
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/3/27