CN104848955A - 绕组温度测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绕组温度测试系统和方法，其中系统包括开关控制器件、电阻测试仪和计算模块，开关控制器件的一端连接变频模块的输出端，另一端连接绕组的输入端，用于控制变频模块与绕组的连接与断开；电阻测试仪，用于检测绕组的冷态电阻；以及当开关控制器件控制变频模块和绕组连接第一预设时间后，控制变频模块和绕组断开时，检测绕组的热态电阻；计算模块，用于根据冷态电阻和热态电阻，计算绕组温度。其有效地解决了变频压缩机或变频电机运行时不能进行绕组测试的问题，实现了变频绕组带电测试。

Description

绕组温度测试系统和方法

技术领域

本发明涉及电气领域，特别是涉及一种绕组温度测试系统和方法。

背景技术

变频压缩机或变频电机的绝缘能力制约着变频压缩机或变频电机的使用寿命，而影响变频压缩机或变频电机的绝缘能力的最主要因素为变频压缩机或变频电机运行时的温度，并且变频压缩机或变频电机的使用寿命取决于承受最高温度处绝缘材料的寿命，这是因为温度过高会使变频压缩机或变频电机的绕组内部绝缘材料中高分子链发烧裂变，聚合度降低，引起绝缘老化，使得绕组逐渐丧失原有的机械性能和绝缘性能；当变频压缩机或变频电机运行时产生的电磁振动以及点动力会使绕组发生变形损坏，因此，绕组温度为变频压缩机或变频电机运行可靠性指标中非常重要的一项，测试绕组温度尤为重要。

目前，现有的精密电阻测试仪基本上只能实现定频压缩机或定频电机的绕组带电测试，而变频压缩机或变频电机由于存在变频模块，变频压缩机或变频电机运行时，绕组的各个相序按照一定的频率通入电流，由于电流的存在导致精密电阻测试仪不能进行绕组测试。

发明内容

基于此，有必要针对变频压缩机或变频电机运行时不能进行绕组测试的问题，提供一种绕组温度测试系统和方法。

为实现本发明目的提供的一种绕组温度测试系统，包括开关控制器件、电阻测试仪和计算模块，其中：

所述开关控制器件的一端连接变频模块的输出端，另一端连接绕组的输入端，用于控制所述变频模块与所述绕组的连接与断开；

所述电阻测试仪，用于检测所述绕组的冷态电阻；以及当所述开关控制器件控制所述变频模块和所述绕组连接第一预设时间后，控制所述变频模块和所述绕组断开时，检测所述绕组的热态电阻；

所述计算模块，用于根据所述冷态电阻和所述热态电阻，计算绕组温度。

较佳地，所述绕组的引出端设置接线端子，所述接线端子的U型夹片的长度大于所述绕组的引出端与接线柱之间的距离。

更优的，所述接线端子的U型夹片的长度大于所述绕组的引出端与所述接线柱之间的距离1cm—3cm。

值得说明的是，所述U型夹片的材料为耐高温高导电材料。

较佳地，所述开关控制器件为刀闸开关。

较佳地，还包括检测设备，其中：

所述检测设备，用于当所述电阻测试仪检测所述绕组的所述冷态电阻时，检测所述绕组的周围环境温度；

所述计算模块，还用于根据公式：

$T=\frac{R_2}{R_1}(k+T_1)-k$

计算所述绕组温度；

其中，T表征所述绕组温度，R₂表征所述热态电阻，R₁表征所述冷态电阻，T₁表征所述周围环境温度，k表征绕组系数。

值得说明的是，所述第一预设时间大于等于5min且小于等于30min。

相应的，基于上述绕组温度测试系统，本发明还提供了一种绕组温度测试方法，包括如下步骤：

利用电阻测试仪检测绕组的冷态电阻；

闭合用于连接变频模块与所述绕组的开关控制器件第一预设时间后，断开所述开关控制器件，利用所述电阻测试仪检测所述绕组的热态电阻；

根据所述冷态电阻和所述热态电阻，计算绕组温度。

作为一种可实施方式，所述断开所述开关控制器件，利用所述电阻测试仪检测所述绕组的热态电阻之前，还包括如下步骤：

利用检测设备检测所述绕组的周围环境温度；

所述根据所述冷态电阻和所述热态电阻，计算绕组温度为：

根据公式：

$T=\frac{R_2}{R_1}(k+T_1)-k$

计算所述绕组温度；

其中，T表征所述绕组温度，R₂表征所述热态电阻，R₁表征所述冷态电阻，T₁表征所述周围环境温度，k表征绕组系数。

值得说明的是，所述第一预设时间大于等于5min且小于等于30min。

本发明提供的一种绕组温度测试系统和方法，通过在变频模块和绕组之间设置用于控制变频模块和绕组连接与断开的开关控制器件，当采用电阻测试仪检测绕组的冷态电阻后，闭合开关控制器件，使得变频模块与绕组连接第一预设时间后，断开开关控制器件，使得变频模块与绕组断开后，采用电阻测试仪检测此时绕组的热态电阻，并根据检测到的绕组的冷态电阻和热态电阻，计算绕组温度。其有效地解决了变频压缩机或变频电机运行时不能进行绕组测试的问题，实现了变频绕组带电测试。

附图说明

图1为绕组温度测试系统一具体实施例结构示意图；

图2为绕组温度测试系统又一具体实施例中绕组的引出端设置接线端子后的结构示意图；

图3为绕组温度测试方法一具体实施例流程图。

具体实施方式

为使本发明技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

参见图1，一种绕组温度测试系统100，包括开关控制器件110、电阻测试仪120和计算模块（图中未示出），其中：

开关控制器件110的一端连接变频模块140的输出端，另一端连接绕组150的输入端，用于控制变频模块140与绕组150的连接与断开；

电阻测试仪120，用于检测绕组150的冷态电阻；以及当开关控制器件110控制变频模块140和绕组150连接第一预设时间后，控制变频模块140和绕组150断开时，检测绕组150的热态电阻；

计算模块，用于根据冷态电阻和热态电阻，计算绕组温度。

本发明提供的一种绕组温度测试系统100，通过在变频模块140和绕组150之间设置用于控制变频模块140和绕组150连接与断开的开关控制器件110，当采用电阻测试仪120检测绕组150的冷态电阻后，闭合开关控制器件110，使得变频模块140与绕组150连接第一预设时间后，断开开关控制器件110使得变频模块140与绕组150断开后，采用电阻测试仪120检测此时绕组150的热态电阻，并根据检测到的绕组150的冷态电阻和热态电阻，计算绕组温度。其有效地解决了变频压缩机或变频电机运行时不能进行绕组测试的问题，实现了变频绕组带电测试。

较佳地，开关控制器件110为刀闸开关，通过操作刀闸开关，执行倒闸操作，控制变频模块140与绕组150之间的连接与断开，实现绕组150由备用状态转换为运行状态，或由运行状态转换为备用状态，如：刀闸开关导通时，变频模块140与绕组150连接，变频模块140顺利的向绕组150通入电流，使得变频压缩机或变频电机正常运转，待运转第一预设时间后，绕组150的温度趋于稳定时，刀闸开关断开，使得变频模块140与绕组150之间开路，此时绕组150中无电流通入，即可进行绕组150的热态电阻的检测，其使得绕组150的运行状态能够得到迅速切换，有利于绕组150的热态电阻的检测。

在此，需要说明的是，第一预设时间大于等于5min且小于等于30min，即控制变频模块140与绕组150连接第一预设时间，使得变频模块140向绕组150通入一定时间的电流后，绕组的温度趋于稳定即可。

通常，变频压缩机或变频电机在正常运行时，通过变频模块140向变频压缩机或变频电机中的绕组150的每一相均通入电流，为保证绕组150的任意两相之间不会发生短路，需要进行绝缘处理，但是目前电阻测试仪120都采用夹子夹住导体两端的方式测试阻值，测试热态电阻时需要将绝缘胶布剥掉才能测试。剥掉绝缘胶布的时间越长，测试热态电阻的误差越大，产生严重浪费绝缘胶布及测试效率低下的现象，并且导致绕组温度测试精度较低。

因此，参见图2，作为本发明绕组温度测试系统100的又一具体实施例，绕组150的引出端151设置接线端子152，接线端子152的U型夹片的长度大于绕组150的引出端151与接线柱153之间的距离，即通过在绕组150的引出端151设置接线端子152，并将接线端子152的U型夹片的长度伸长，当操作刀闸开关执行倒闸之后，即当变频模块140与绕组150连接第一预设时间后，控制变频模块140与绕组150断开时，将电阻测试仪120的夹子直接夹在U型夹片的空余位置即可实现快速测试绕组150的热态电阻，有效地减小了测试绕组150的热态电阻的误差，使得根据热态电阻计算得到的绕组温度结果更加精确。

较佳地，接线端子152的U型夹片的长度大于绕组150的引出端151与接线柱153之间的距离1cm—3cm即可；接线端子152的U型夹片的长度大于绕组150的引出端151与接线柱153之间的距离1cm—3cm，既能够实现电阻测试仪120的夹子能够牢固的夹在U型夹片的空余位置处，同时还避免了将U型夹片的长度设置过长导致的不必要的资源浪费现象。

需要说明的是，U型夹片的材料为耐高温高导电材料，保证了变频压缩机或变频电机能够安全正常的运转，同时，还保证了采用电阻测试仪120检测绕组150的热态电阻时仪器的安全。

作为本发明绕组温度测试系统100的一种可实施方式，还包括检测设备，其中：

检测设备，用于当电阻测试仪120检测绕组150的冷态电阻时，检测绕组150的周围环境温度；

计算模块，还用于根据公式：

$T=\frac{R_2}{R_1}(k+T_1)-k$

计算绕组温度；

其中，T表征绕组温度，R₂表征热态电阻，R₁表征冷态电阻，T₁表征周围环境温度，k表征绕组系数；通过采用绕组电阻与绕组温度的线性关系计算出绕组温度，计算简单，易于实现。

值得说明的是，检测设备可为日常所用的温度检测仪。

相应的，基于上述任一种绕组温度测试系统100原理，本发明还提供了一种绕组温度测试方法，该绕组温度测试方法的原理与上述绕组温度测试系统的原理相似，因此，重复之处不再赘述。

参见图3，一种绕组温度测试方法，包括如下步骤：

S100，利用电阻测试仪检测绕组的冷态电阻；

S200，闭合用于连接变频模块与绕组的开关控制器件第一预设时间后，断开开关控制器件，利用电阻测试仪检测绕组的热态电阻；

S300，根据冷态电阻和热态电阻，计算绕组温度。

较佳地，执行步骤S200，闭合用于连接变频模块与绕组的开关控制器件第一预设时间后，断开开关控制器件，利用电阻测试仪检测绕组的热态电阻之前，还包括如下步骤：

S020，利用检测设备检测绕组的周围环境温度；

步骤S300，根据冷态电阻和热态电阻，计算绕组温度为：

根据公式：

$T=\frac{R_2}{R_1}(k+T_1)-k$

计算绕组温度；

其中，T表征绕组温度，R₂表征热态电阻，R₁表征冷态电阻，T₁表征周围环境温度，k表征绕组系数。

值得说明的是，第一预设时间大于等于5min且小于等于30min。

本发明提供的绕组温度测试方法，首先，利用电阻测试仪检测绕组的冷态电阻；然后，闭合用于连接变频模块与绕组的开关控制器件第一预设时间（即控制变频模块与绕组连接第一预设时间）后，断开开关控制器件，控制变频模块与绕组断开，利用电阻测试仪快速检测绕组的热态电阻；最后，根据冷态电阻和热态电阻，计算绕组温度，有效地解决了变频压缩机或变频电机运行时不能进行绕组的热态电阻的测试的问题，从而实现了变频压缩机或变频电机运行时进行绕组温度的测试，并且检测到的绕组温度的结果更加准确，为判断绕组的绝缘能力及可靠性提供了直接的数据支持。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种绕组温度测试系统，其特征在于，包括开关控制器件、电阻测试仪和计算模块，其中：

所述开关控制器件的一端连接变频模块的输出端，另一端连接绕组的输入端，用于控制所述变频模块与所述绕组的连接与断开；

所述电阻测试仪，用于检测所述绕组的冷态电阻；以及当所述开关控制器件控制所述变频模块和所述绕组连接第一预设时间后，控制所述变频模块和所述绕组断开时，检测所述绕组的热态电阻；

所述计算模块，用于根据所述冷态电阻和所述热态电阻，计算绕组温度。

2.根据权利要求1所述的绕组温度测试系统，其特征在于，所述绕组的引出端设置接线端子，所述接线端子的U型夹片的长度大于所述绕组的引出端与接线柱之间的距离。

3.根据权利要求2所述的绕组温度测试系统，其特征在于，所述接线端子的U型夹片的长度大于所述绕组的引出端与所述接线柱之间的距离1cm—3cm。

4.根据权利要求3所述的绕组温度测试系统，其特征在于，所述U型夹片的材料为耐高温高导电材料。

5.根据权利要求4所述的绕组温度测试系统，其特征在于，所述开关控制器件为刀闸开关。

6.根据权利要求1至5任一项所述的绕组温度测试系统，其特征在于，还包括检测设备，其中：

所述检测设备，用于当所述电阻测试仪检测所述绕组的所述冷态电阻时，检测所述绕组的周围环境温度；

所述计算模块，还用于根据公式：

$T=\frac{R_2}{R_1}(k+T_1)-k$

计算所述绕组温度；

其中，T表征所述绕组温度，R₂表征所述热态电阻，R₁表征所述冷态电阻，T₁表征所述周围环境温度，k表征绕组系数。

7.根据权利要求6所述的绕组温度测试系统，其特征在于，所述第一预设时间大于等于5min且小于等于30min。

8.一种绕组温度测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用电阻测试仪检测绕组的冷态电阻；

闭合用于连接变频模块与所述绕组的开关控制器件第一预设时间后，断开所述开关控制器件，利用所述电阻测试仪检测所述绕组的热态电阻；

根据所述冷态电阻和所述热态电阻，计算绕组温度。

9.根据权利要求8所述的绕组温度测试方法，其特征在于：

所述断开所述开关控制器件，利用所述电阻测试仪检测所述绕组的热态电阻之前，还包括如下步骤：

利用检测设备检测所述绕组的周围环境温度；

所述根据所述冷态电阻和所述热态电阻，计算绕组温度为：

根据公式：

$T=\frac{R_2}{R_1}(k+T_1)-k$

计算所述绕组温度；

其中，T表征所述绕组温度，R₂表征所述热态电阻，R₁表征所述冷态电阻，T₁表征所述周围环境温度，k表征绕组系数。

10.根据权利要求8或9所述的绕组温度测试方法，其特征在于，所述第一预设时间大于等于5min且小于等于30min。