pmt-9001定子综合测试台的研制
徐海明 (广州先导技术工程有限公司510410)
广州先导技术工程有限公司下属嘉能自动化设备厂根据电机生产厂家的生产实际,吸收国内外同类机种的优点,重点在匝间绝缘电压冲击试验和无转子磁场旋转方向测试的测试方法上取得突破,成功开发了pmt-9001定子综合测试台,经中山威力电器厂、浙江家用电机厂、吴江家用电机厂、武进空凋电机厂的使用,取得良好的效果。
1 定子综合测试台的研制概况
国内的电机生产厂家在电机生产的质量控制过程中普遍关心的一个技术难点,就是如何判断、检测电机绕组是否存在匝间短路,通过什么手段可以准确有效地检测绕组的匝间短路故障。
国内一些电机定子绕组匝间绝缘测试设备大都采用双通道的电压冲击试验方法,即a通道对标准定子进行电压冲击,同时b通道对被测定子进行电压冲击,再由双踪示波器显示定子的冲击响应波形,通过标准定子和被测定子的波形比较,反映被测定于是否存在匝间绝缘故障。
这种测试方法对匝间短路圈数相对较多.短路相对较严重的定子有一定的检出能力,但是对短路圈数较少、短路不太严重的定子,则存在着一个分辨率和判断值可信度的问题,不可避免的出现误判或漏判。我悯认为造成这个问题的主要原因是,双通道的两个电压冲击试验回路的电参数很难做到完全一致,因而电回路的温度参数、电参数造成的波形相对误差往往掩盖了少量匝数短路造成的冲击响应波形畸变,使判断没有可信的依据;通过示波器显示冲击波形必须采用连续冲击的方法,这个方法除连续在电机绕组上多次冲击高压,存在一定的造成绕组不可逆损坏的因素以外,冲击波形难以稳定,同时波形畸变误差的判断要通过人工日视判断,分辨率很有限,且人为因素较大。
在研究开发pmt-9001定子综合测试台的匝间绝缘电压冲击试验方案上,重点突出解决上述问题,其中最成功的一个技术要点就是采用了一个2mhz的高速a/d转换系统,将电枢上的电压冲击衰减简谐波形进行数字化处理,由ibm-386微机进行数字计算和分析。
在开发研究过程中,通过大量的测试数据了解到,电机绕组不同的故障现象对冲击响应波形的影响是不一样,如部分绕组反嵌主要影响波形的频率,局部匝间短路主要影ⅱ向波形的衰减速度及积分面积差等。因此,通过计算机对冲击响应波形分别对积分波形面积差比率、波形衰减速度、波形谐振频率等三个反映波形畸变的物理量进行分析计算,从根本上解决了人为因素影响及分辨章不高等技术难题。
另一方面,同一物理状态下的被测定子对象,如果其冲击响应波形稳定性不好,则一个高的分辨率及高的故障检出率是无从谈起的。为了进一步提高对波形畸变的分辨率及判断匝间短路故障的灵敏度,我们娶了很大的努力,以求提高电机绕组冲击响应的波形的稳定性。
2主要的设计要点
2.1单一冲击回路法
采用单一冲击回路进行电机绕组电压冲击试验(即标准波形的获得及被测定子波形的获得,采用同一个电压冲击试验回路的方法),通过计算机对冲击波形数字化及数据的存储和统计分析,作为比较波形数据的依据,使标准波形和被测波形的分析和比较在纯数字化的计算机计算分析中进行,而不是在双通道冲击试验过程中,通过双踪示波器显示比较,从根本上解决了由于不同的电回路参数的离散性造成的分辨率下降。
2.2受控冲击法
为了稳定冲击条件,采用受控冲击的方法,使每次测试只需1~2次冲击即可完成,从而提高了冲击响应的波形稳定性和减少了冲击次数。对同一电机绕组的波形面积差比率、频率、衰减速度等三个物理量的反复试验,其重复参数误差可稳定在百分之一以内,从而保证了较高的分辨率和故障检出率。
2.3测试数据加权自动修改软件+
我们开发了一个独特的测试数据加权自动修改软件,在大批量、长时间的测试过程中,保证标准波形数据始终接近大批量产品标准的****值,从而大大减少了由于电器、电子元件参数漂移、温度变化等造成的误差,将分辨率可信度又大大提高一了步。
pmt-9001定子综合测试台的匝间短路测试这一项目通过多个广家的试用表明,匝间短路故障检出率灵敏度可稳定地落在优于千分之一总匝数的范围内,即一个电机绕组出现了相当于总匝数的千分之一匝数的短路,pmt-9001定子综合测试台可稳定、准确地予以判断及自动检出。
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