CN104655307A - 大型高速电机应力与温度监测系统 - Google Patents

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CN104655307A CN201510106539.XA CN201510106539A CN104655307A CN 104655307 A CN104655307 A CN 104655307A CN 201510106539 A CN201510106539 A CN 201510106539A CN 104655307 A CN104655307 A CN 104655307A
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梁彬
王洪泉
王亮
韩波
胡丽杰
刘莹
毕纯辉
高尚
孙玉田
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Abstract

本发明公布了一种大型高速电机应力与温度监测系统。通过安装在转子轴上的无线路由器将由cRIO采集的应力与温度信号发送到上位工业控制计算机上，实现对转子关键参数采集、发送和接收以及试验进程的控制，并构成无线局网实现数据共享。本发明实现了对大型高速电机应力与温度信号的直接、可靠和准确测量，本发明中采用遥测测试方式实现应力与温度的测试及数据传输并构成无线局网实现数据共享。这种方法避免了常规测量系统中系统采用滑环引出信号方式的复杂结构，使监测系统具有更高的集成度，结构紧凑满足了工作可靠性高的要求。本发明成果非常有助于大型高速电机结构的优化设计以及新产品的开发。同时，也使转子试验在线监测成为可能。

Description

大型高速电机应力与温度监测系统
技术领域
本发明涉及一种大型高速电机应力与温度监测系统。
背景技术
当前，抽水蓄能机组已在电力系统中占有相当份额，随着电网容量急剧增加，调频和峰谷差矛盾日益突出，合理利用电力资源成为急需解决的问题，因此抽水蓄能机组的需求将更加广泛。我们设计的抽水蓄能可变速机组与常规水轮发电机的转子结构系统有很大不同，是特殊的发电机组，由于转子线圈端部需要被支撑来对抗巨大的地心引力，因此采用独特的U型螺栓支撑系统，具有冷却良好、易维护、安装时间短、占地位置小、自由热膨胀、低应力、不需要装配工具等特点，但是由于一般来说抽水蓄能机组直径小,转速高，温升高，离心力较常规机组增加，对U型螺栓支撑系统的影响很大，因此需要进行转子试验，测试转子运行过程中U型螺栓支撑系统的受力和应力分布情况,以及U型螺栓支撑系统对转子绕组的影响，以确保发电电动机安全可靠运行，通常需要以初步设计为基础通过计算求出发电电动机的U型螺栓支撑系统应力分布,由于抽水蓄能机组结构复杂，实际的运行会出现与计算有偏差的状况，根据相似性原理，可以进行与真机相比按比例缩小的模型机试验，实际验证出真机状况，与理论计算相互校验，由于抽水蓄能机组的结构复杂性，对测试精度，准确度要求更高，因此选择远程监测诊断测试方案，实现对大型高速电机应力与温度直接准确测量，该系统也可用于真机关键参数现场在线监测。
发明内容
本发明提供了一种通过采用先进的测试手段和现代网络通信等技术实现直接、可靠和精确的大型高速电机的应力与温度数据的测试与监测。本发明是通过以下技术方案实现的：一种大型高速电机应力与温度监测系统，工业无线路由器安装在转子轴上，NI cRIO机箱固定在上面转子辐板上，NI cRIO扩展机箱安装在下面转子辐板上，NI cRIO机箱上的千兆以太网接口一通过网线与工业无线路由器相连，NI cRIO机箱上的千兆以太网接口二通过网线与NI cRIO扩展机箱的千兆以太网接口相连，实现采集装置的扩展，充电电池组为工业无线路由器、NI cRIO机箱、NI cRIO扩展机箱供电，NI cRIO机箱内插有八块应力测试采集卡，安装在转子绕组U型支撑螺杆上测试形变的应变片用过引线接到应力测试采集卡，进行转子绕组U型支撑螺杆形变的测试，NI cRIO扩展机箱内插三块温度测试采集卡，安装在转子绕组U型支撑螺杆上的三线制铂电阻通过引线接到温度测试采集卡，进行温度监测，实现绕组恒温控制，上位工业控制计算机的以太网接口安装无线网卡，上位工业控制计算机通过无线网卡与工业无线路由器进行无线通讯，实现对大型高速电机应力与温度的采集、发送、接收及试验进程的控制，该无线局网内的其它计算机也可以通过无线网络实现数据共享。
本发明实现了对大型高速电机应力与温度的直接、可靠和准确测量，本发明中采用遥测测试方式实现高转速试件关键参数的测试及数据传输。这种方法避免了常规测量系统中系统采用滑环引出信号方式的复杂结构，使监测系统具有更高的集成度，结构紧凑满足了工作可靠性高的要求。本发明成果非常有助于大型高速电机转子结构的优化设计以及新产品的开发。
附图说明
图1是本发明大型高速电机应力与温度监测系统结构示意图
具体实施方式
如图1所示的一种大型高速电机应力与温度监测系统，工业无线路由器安装在转子轴上，NI cRIO机箱固定在上面转子辐板上，NIcRIO扩展机箱安装在下面转子辐板上，NI cRIO机箱上的千兆以太网接口一通过网线与工业无线路由器相连，NI cRIO机箱上的千兆以太网接口二通过网线与NI cRIO扩展机箱的千兆以太网接口相连，实现采集装置的扩展，充电电池组为工业无线路由器、NI cRIO机箱、NIcRIO扩展机箱供电，NI cRIO机箱内插有八块应力测试采集卡，安装在转子绕组U型支撑螺杆上测试形变的应变片用过引线接到应力测试采集卡，进行转子绕组U型支撑螺杆形变的测试，NI cRIO扩展机箱内插三块温度测试采集卡，安装在转子绕组U型支撑螺杆上的三线制铂电阻通过引线接到温度测试采集卡，进行温度监测，实现绕组恒温控制，上位工业控制计算机的以太网接口安装无线网卡，上位工业控制计算机通过无线网卡与工业无线路由器进行无线通讯，实现对大型高速电机应力与温度信号的采集、发送、接收及试验进程的控制，该无线局网内的其它计算机也可以通过无线网络实现数据共享。本发明实现了对大型高速电机应力与温度信号的直接、可靠和准确测量，本发明中采用遥测测试方式实现高转速试件关键参数的测试及数据传输。这种方法避免了常规测量系统中系统采用滑环引出信号方式的复杂结构，使监测系统具有更高的集成度，结构紧凑满足了工作可靠性高的要求。本发明成果非常有助于大型高速电机结构的优化设计以及新产品的开发。同时，也使大型高速电机试验在线监测成为可能。

Claims (1)

1.一种大型高速电机应力与温度监测系统，其特征是：
工业无线路由器(1)安装在转子轴(14)上，NI cRIO机箱(6)固定在上面转子辐板上，NI cRIO扩展机箱(10)安装在下面转子辐板上，NI cRIO机箱(6)上的千兆以太网接口一(4)通过网线与工业无线路由器(1)相连，NI cRIO机箱(6)上的千兆以太网接口二(8)通过网线与NI cRIO扩展机箱(10)的千兆以太网接口相连，实现采集装置的扩展，充电电池组(7)为工业无线路由器(1)，NIcRIO机箱(6)，NI cRIO扩展机箱(10)供电，NI cRIO机箱(6)内插有八块应力测试采集卡(5)，安装在转子绕组U型支撑螺杆(12)上测试形变的应变片(9)用过引线接到应力测试采集卡(5)，进行转子绕组U型支撑螺杆(12)形变的测试，NI cRIO扩展机箱(10)内插三块温度测试采集卡(11)，安装在转子绕组U型支撑螺杆(12)上的三线制铂电阻(13)通过引线接到温度测试采集卡(11)，进行温度监测，实现绕组恒温控制，上位工业控制计算机(3)的以太网接口安装无线网卡(2)，上位工业控制计算机(3)通过无线网卡(2)与工业无线路由器(1)进行无线通讯，实现对大型高速电机应力与温度的采集、发送、接收及试验进程的控制，该无线局网内的其它计算机也可以通过无线网络实现数据共享。
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