CN104833839A - 电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为了解决现有电机转子轴的非接地端接地故障检测不能完全反应实际情况的问题，提供一种电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置。该检测装置，所述电机转子轴非接地端的轴承与底座之间设置有两层绝缘层，所述两层绝缘层之间设有一层金属板，其特征在于，所述检测装置，包括：设置在电机定子和转子气隙中的励磁线圈；连接在励磁线圈的两端、电压可调的交流电源装置；连接在励磁线圈两端、检测励磁线圈两端电压的第一电压表；一端连接电机转子轴的非接地端、另一端接地的第二电压表。本发明可简单、准确地检测电机转子轴非接地端是否存在接地故障，并且适用于各类型的电机，大大提升本发明检测装置的适用范围。
Description
技术领域
本发明属于电气设备试验检测相关技术领域，具体的说，涉及一种电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置。
背景技术
高速旋转的电机设备的转子轴在正常运行时会产生一定的轴电压，如果轴电压的抑制和防护措施不得当，一旦形成回路，就会产生轴电流。较强的轴电流会产生电弧，使润滑迅速劣化，并引起轴颈和轴瓦合金的电腐蚀，造成故障，同时较强的轴电流还会带来严重的设备磁化，引起振动等故障，导致停机事故。
预防轴电压危害的重点在于防止轴电流形成通路，只要能形成有效的回路阻断，即可防止该问题的发生。因此电动机及发电机励端轴承与底板、轴承与油管间必须采用绝缘来阻断通路，由于轴电压通常很小（不高于10V），仅需要很低的绝缘条件即可防止产生电流。实际应用中，由于转子轴的另一端是接地状态，因此在不接地的一端通常采用双层绝缘，即轴承绝缘分成上下两层，中间夹一层金属板，金属板上面引出一根导线连接到机外，便于测试绝缘电阻。
由于此种方法所测绝缘电阻实际上是轴承中间金属的绝缘电阻，只能间接反应转子轴的绝缘状况，但是由于转子轴端结构复杂，通常还有其他可能会与大轴接触的部件，如密封瓦、传感器等，该方法作为一种间接测量方法，并不能完全反应实际情况，目前也并没有判断励端是否接地的直接测量方法。
发明内容
本发明为了解决现有电机转子轴的非接地端的轴承绝缘通常分成上下两层，中间夹一层金属板，金属板上面引出一根导线连接到机外，以测试绝缘电阻所存在的不能完全反应实际情况的问题，提供一种电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置。
本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：
一种电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，所述电机转子轴非接地端的轴承与底座之间设置有两层绝缘层，所述两层绝缘层之间设有一层金属板，其特征在于，所述检测装置，包括：
设置在电机定子和转子气隙中的励磁线圈；
连接在励磁线圈的两端、电压可调的交流电源装置；
连接在励磁线圈两端、检测励磁线圈两端电压的第一电压表；
一端连接电机转子轴的非接地端、另一端接地的第二电压表。
本发明中，所述励磁线圈的匝数为3至8匝，励磁线圈串联设置。
本发明中，所述交流电源装置的输出电压范围为30V至80V。
所述交流电源装置包括，220V市电电源和与220V市电电源连接的调压器，所述调压器连接在励磁线圈的两端。
本发明中，所述励磁线圈采用单根多芯电缆，所述电缆的每根芯线为一匝线圈，所述每个芯线单独接入交流电源装置。
所述每根芯线的颜色不同，以便于进行接线。
本发明的电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，通过检测电机定子和转子气隙中励磁线圈两端的电压，以及电机转子轴非接地端对地的电压，基于二者之间电压的对应关系，即可简单、准确地检测电机转子轴非接地端是否存在接地故障，并且适用于各类型的电机，大大提升本发明检测装置的适用范围。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明的电机转子轴非接地端的绝缘结构示意图。
图2为本发明检测装置的接线图。
图3为本发明检测装置的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明的主旨在于，通过对现有电机转子轴非接地端绝缘结构的分析，发现现有电机转子轴的非接地端的轴承绝缘通常分成上下两层，中间夹一层金属板，金属板上面引出一根导线连接到机外，以测试绝缘电阻所存在的不能完全反应实际情况的问题，通过本发明提供一种电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置以解决上述问题。
参见图1，本发明所针对的电机在其转子轴非接地端（绝缘端）所采用的绝缘结构与现有的常规结构相同，在电机转子轴非接地端的轴承与底座之间设置两层绝缘层，本实施例中，两层绝缘层采用两层结缘垫片，然后在两层绝缘垫片之间设置一层金属板（铁板），现有技术中，是在金属板上面引出一根导线连接到机外，进行绝缘电阻测试，上述方式存在的问题，此处就不再进行累述了。
结合图1，参见图2和图3，本发明电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，包括设置在电机定子和转子气隙中的励磁线圈，励磁线圈采用多匝进行设置，根据电机类型的不同，励磁线圈的匝数n设置为3至8匝，励磁线圈串联设置，励磁线圈的两端连接电压可调的交流电源装置，本实施例中，交流电源装置包括220V市电电源和与220V市电电源连接的调压器，调压器连接在励磁线圈的两端，通过在励磁线圈的两端连接第一电压表U1，进行检测励磁线圈两端的电压，同时，通过在电机转子轴的非接地端和地之间连接第二电压表U2，进行检测电机转子轴的非接地端和地之间的电压。
本发明检测装置在对电机转子非接地端是否存在接地故障进行检测时，首先，通过交流电源装置的输出交流电，并将交流电源装置的输出电压范围设置在30V至80V之间，如果无论如何调整交流电源装置的输出电压，第一电压表U1的电压值U1/n始终等于第二电压表的电压值U2，则说明该电机转子轴非接地端不存在接地故障，否则，电机转子轴非接地端存在接地故障。本发明中，励磁线圈与电机转子轴形成了一个类似于变压器的装置，励磁线圈可看成变压器的原边，转子轴和转子轴的接地端可看成变压器副边，副边在第二电压表U2处为空载状态，如果转子轴中没有别的地方接地（绝缘良好），则U2=U1/n，如果有接地故障，显然U2的电压会减小。
本发明中，为了便于实现励磁线圈的接线，励磁线圈可以采用单根多芯电缆，电缆的每根芯线为一匝线圈，每个芯线单独接入交流电源装置，具体在操作时，可以再设置一个面板，在面板上设置多种颜色的接线端子，多芯电缆的每根芯线采用不同的颜色，芯线颜色与面板的接线端子的颜色进行对用接入即可实现芯线接入电源。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1. 电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，所述电机转子轴非接地端的轴承与底座之间设置有两层绝缘层，所述两层绝缘层之间设有一层金属板，其特征在于，所述检测装置，包括：
设置在电机定子和转子气隙中的励磁线圈；
连接在励磁线圈的两端、电压可调的交流电源装置；
连接在励磁线圈两端、检测励磁线圈两端电压的第一电压表；
一端连接电机转子轴的非接地端、另一端接地的第二电压表。
2. 根据权利要求1所述的电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，其特征在于：所述励磁线圈的匝数为3至8匝，励磁线圈串联设置。
3. 根据权利要求1所述的电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，其特征在于：所述交流电源装置的输出电压范围为30V至80V。
4. 根据权利要求3所述的电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，其特征在于：所述交流电源装置包括，220V市电电源和与220V市电电源连接的调压器，所述调压器连接在励磁线圈的两端。
5. 根据权利要求1所述的电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，其特征在于：所述励磁线圈采用单根多芯电缆，所述电缆的每根芯线为一匝线圈，所述每个芯线单独接入交流电源装置。
6. 根据权利要求5所述的电机转子轴非接地端是否存在接地故障的检测装置，其特征在于：所述每根芯线的颜色不同。
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