CN110470986A - 一种电机测试用安全检测装置及检测分析方法 - Google Patents

一种电机测试用安全检测装置及检测分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机测试用安全检测装置，包括用于固定在电机上的升降移动机构，所述升降移动机构顶端通过承载架连接有用于检测电机定子的检测转盘，所述检测转盘通过驱动装置驱动，所述检测转盘上分别安装有漏电检测组件和测温组件，所述测温组件和漏电检测组件检测的数据通过数据处理系统分析处理，还公开了一种电机测试用安全检测分析方法，包括启动检测转盘上的测温组件和漏电检测组件进行检测；通过数据处理系数据进行相关性分析，准确检测电机定子线圈不同位置的温度数据和漏电数据，及时排查安全问题，并根据相关性结果排查安全隐患，可以有效解决背景技术中的问题。

Description

一种电机测试用安全检测装置及检测分析方法
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体为一种电机测试用安全检测装置及检测分析方法。
背景技术
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，常见的电磁式电机主要包括由定子磁极、转子(电枢)、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等构成，而在电机运行的过程中，经常会出现发热的情况。
电机发热后，将使得电机绕组的绝缘温度上升，而绝缘对于高温的反应很强烈，会加速老化，减少使用寿命。如果温度升的太高，会使得绝缘碳化，失去绝缘作用，电机的绕组会短路而故障。
其中尤其是针对电机定子的发热情况经常出现，由于电机定子处于长期转动中，不仅容易因为本身的线路原因导致绝缘性降低，出现击穿之后过度发热的情况，而且也会由于外界的原因导致绝缘性降低，加剧发热。
而现有的检查方式在对电机定子进行检查的时候，一般都只能检查电机局部漏电情况，一方面检测结果不准确，另一方面缺少对发热和漏电击穿情况的分析，无法准确分析出电机定子中存在问题的线圈位置，使得电机工作存在安全隐患，影响电机的安全工作。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种电机测试用安全检测装置及检测分析方法，通过转动测量的方式，对电机定子的各个线圈的各个区域单独检测，并分析出对应的结果，不仅确定电机定子线圈的发热情况和漏电情况，而且对发热情况和漏电情况进行有效分析，确定两者的相关性，分析电机定子中的潜在安全隐患，提高电机的安全性，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电机测试用安全检测装置，包括用于固定在电机上的升降移动机构，所述升降移动机构顶端通过承载架连接有用于检测电机定子的检测转盘，所述检测转盘通过驱动装置驱动，且所述检测转盘上分别安装有漏电检测组件和测温组件，所述测温组件测得的数据和所述漏电检测组件检测的数据均通过数据处理系统分析处理。
进一步地，述检测转盘上通过电动推杆连接有检测探头，所述漏电检测组件和测温组件均安装在检测探头上，所述驱动装置包括安装在检测转盘外壁的齿轮环，所述齿轮环外壁啮合连接有动力齿盘，所述动力齿盘通过驱动轴驱动。
进一步地，所述升降移动机构包括支撑底座，所述支撑底座通过液压架和检测转盘固定连接，所述支撑底座底端安装有若干个万向轮，且所述支撑底座侧面连接有若干个伸缩夹，所述伸缩夹末端安装有用于和电机外壳固定连接的锁紧磁片。
进一步地，所述漏电检测组件包括安装在检测探头内部的微动转轴，所述检测探头表面相对的两侧均安装有滑动架，一侧的所述滑动架上滑动设置有测电件，所述测电件通过安装在检测探头一端的第一电动丝杠在滑动架上自由滑动。
进一步地，所述测温组件包括安装在检测探头另一侧的测温件，所述测温件通过第二电动丝杠在滑动架上自由滑动，所述测温件表面设置有若干个测温凸起，每一个所述测温凸起外壁均匀安装有若干个温度传感器，所述测温件表面设置为连续凹陷状。
进一步地，所述测电件表面均匀安装有若干个电流传感器。
本发明还公开了一种电机测试用安全检测分析方法，包括如下步骤：
将检测转盘移动到和电机定子线圈相对位置处，启动检测转盘上的测温组件和漏电检测组件进行检测；
通过数据处理系统处理采集到的每个线圈的不同区域的数据，对所述数据进行相关性分析；
根据相关性分析结果得到线圈发热情况和漏电情况之间的影响关系结论。
进一步地，所述将检测转盘移动到和电机定子线圈相对位置处，启动检测转盘上的测温组件和漏电检测组件进行检测包括：
根据电机定子大小和线圈组数，调节检测转盘的位置并设定检测转盘工作的检测周期数；
将检测探头调整到电机定子线圈位置处，启动测温组件和漏电检测组件，检测不同位置处的电机定子线圈的温度数值和电流数值。
进一步地，所述对所述数据进行相关性分析的过程为：
采集并记录采集的温度数据和电流数据，设定有N个电机定子线圈，X表示电机定子线圈温度，Y表示电机定子线圈电流，分别对数值进行记录；
求解出不同区域的电机定子线圈的温度X和电流Y之间的相关系数，得出不同区域的电机定子线圈的温度X和电流Y之间的相关性结论。
进一步地，所述数据处理系统包括用于采集数据的数据采集模块，所述数据采集模块通过信号线将数据信号传输到中央处理器，所述中央处理器输出端电性连接有用于显示结构的显示屏和播报数据的语音模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用可转动检测的检测转盘对电机定子上的多个线圈进行分步检测，分别通过漏电检测组件和测温组件来检测漏电情况、温度情况，同时在检测的时候可以自由变换位置，从而将电机定子的多个线圈的每个位置都进行检测，避免检测结果出现遗漏的情况，提高检测结果的准确性，同时通过相关性分析来分析电机定子线圈的发热情况和漏电情况，相关性，确定不同区域线圈的的发热情况和漏电情况之间的相关系，在找出安全问题的同时，有效找出潜在的安全隐患，以便早做准备，提高电机使用的安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的检测探头俯视结构示意图；
图3为本发明的检测探头正面结构示意图；
图4为本发明的数据处理系统工作流程示意图；
图5为本发明的检测分析方法工作流程示意图。
图中标号：
1-升降移动机构；2-承载架；3-检测转盘；4-驱动装置；5-漏电检测组件；6-测温组件；7-连接架；
101-支撑底座；102-液压架；103-万向轮；104-伸缩夹；105-锁紧磁片；
301-检测探头；302-电动推杆；
401-齿轮环；402-动力齿盘；403-驱动轴；
501-微动转轴；502-滑动架；503-测电件；504-第一电动丝杠；505-电流传感器；
601-测温件；602-测温凸起；603-温度传感器；604-第二电动丝杠。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，本发明提供了一种电机测试用安全检测装置，包括用于固定在电机上的升降移动机构1，所述升降移动机构1顶端通过承载架2连接有用于检测电机定子的检测转盘3，所述检测转盘3通过驱动装置4驱动，所述检测转盘3上通过电动推杆302连接有检测探头301，且所述检测转盘3上分别安装有漏电检测组件5和测温组件6，所述测温组件6测得的数据和所述漏电检测组件5检测的数据均通过数据处理系统分析处理，整个装置通过底部的升降移动机构1进行自由移动和升降调节，使得装置的检查转盘3和电机定子线圈位置对应起来，可针对不同型号的电机进行安全检测，提高实用性。
而在检测转盘3进行检测的时候，通过驱动装置4进行多级驱动，通过不断改变检测转盘的角度位置，实现电机定子的有效检测，而且在检测过程中，始终通过检测转盘3上的检测探头301进行检测，可以有效避免多个检测探头301分开检测而出现的误差，提高整体检测的准确性。
而在具体检测的时候，通过可调节的漏电检测组件5和测温组件6对不同位置的转子线圈进行漏电检测和温度检测，可实现不同区域的全方位检测，有效解决现有技术中的测温和漏电检测的单点检测方式检测结果不准确的问题。
进一步的，在具体检测到对应的温度数据和漏电数据之后，利用数据处理系统进行数据分析处理，得到温度数据和漏电数据之间的相关信息，在发现存在的安全问题时，及时发现潜在的安全隐患，方便工作人员对电机进行安全处理。
所述升降移动机构1包括支撑底座101，所述支撑底座101通过液压架102和检测转盘3固定连接，所述支撑底座101底端安装有若干个万向轮103，且所述支撑底座101侧面连接有若干个伸缩夹104，所述伸缩夹104末端安装有用于和电机外壳固定连接的锁紧磁片105，在将电机打开之后，支撑底座101底部通过多个万向轮103移动实现位置调节，之后通过液压架102的转动调节来改变检测转盘3的位置，使得检测转盘3可以和电机内部的电机定子线圈相对应起来，便于进行测量，而在实际移动之后，为了提高检测转盘3的稳定性，通过多个伸缩夹104靠近电机外壳，通过锁紧磁片105的磁性吸引方式固定在电机外壳上，实现整个装置的固定，保证检测过程中更加稳定，不易受到外界影响，提高检测结果的准确性。
所述漏电检测组件5和测温组件6均安装在检测探头301上，所述驱动装置4包括安装在检测转盘3外壁的齿轮环401，所述齿轮环401外壁啮合连接有动力齿盘402，所述动力齿盘402通过驱动轴403驱动，由于检测转盘3是通过检测探头301进行检测的，通过驱动轴403驱动动力齿盘402，之后通过齿轮啮合的方式来驱动齿轮环401，从而驱动检测转盘3转动检测，通过多级传动的方式进行转动调节，使得检测转盘3的调节精度更高，可以有效应对不同的检测情况，而且根据电机定子线圈的位置区域不同，通过电动推杆302的伸缩作用，可以改变检测探头301的位置，使得检测探头301可以和电机定子线圈更加贴合，实现全方位检测。
所述漏电检测组件5包括安装在检测探头301内部的微动转轴501，微动转轴501通过连接架7和电动推杆302末端连接，所述检测探头301表面相对的两侧均安装有滑动架502，一侧的所述滑动架502上滑动设置有测电件503，所述测电件503通过安装在检测探头301一端的第一电动丝杠504在滑动架502上自由滑动，所述测电件503表面均匀安装有若干个电流传感器505，在进行漏电检测时，当检测转盘301的检测探头301靠近到对应的电机定子线圈区域时，使得检测探头301上设置测电件503的一侧和电机定子线圈靠近接触，通过测电件503上的电流传感器505来检测电机定子线圈上的漏电情况，在检测之后，通过第一电动丝杠504的推动作用，使得测电件503沿着电机定子线圈的区域移动，从而使得测电件503可以检测电机定子线圈上的每一个位置，对单个电机定子线圈所在区域实现全方位检测，避免检测遗漏而影响最终的检测结果。
在本实施例中，为了方便测电件503进行电力测量，测电件503是采用柔性导电材料，且测电件503在的长度大于检测探头301和电机定子线圈之间的距离，保证测电件503始终可以和电机定子线圈表面接触，避免检测时出现空检测而影响数据的准确性。
进一步的，所述测温组件6包括安装在检测探头301另一侧的测温件601，所述测温件601通过第二电动丝杠604在滑动架502上自由滑动，所述测温件601表面设置有若干个测温凸起602，每一个所述测温凸起602外壁均匀安装有若干个温度传感器603，所述测温件601表面设置为连续凹陷状，同样的，测温组件6的测温方式和上述类似，都是通过第二电动丝杠604推动测温件601在待测的电机定子线圈上自由移动，实现电机定子线圈上全方位的温度检测，避免检测出现遗漏。
优选的，由于电机定子线圈上的可能存在不平坦的情况，为了更好的测量，利用表面设置的测温凸起602和电机定子线圈表面充分接触，提高温度检测结果的准确性。
另一方面，在进行温度检测或者漏电检测之后，通过微动转轴501的转动调节作用，实现检测探头301的自由切换，从而自由切换测温组件6和漏电检测组件5，方便在同一电机定子线圈位置处进行温度检测和漏电检测。
如图4和图5所示，本发明还公开了一种电机测试用安全检测分析方法，包括如下步骤：
将检测转盘移动到和电机定子线圈相对位置处，启动检测转盘上的测温组件和漏电检测组件进行检测；
具体过程包括：
根据电机定子大小和线圈组数，调节检测转盘的位置并设定检测转盘工作的检测周期数，即根据动力齿盘402和齿轮环401的直径比例，通过控制驱动轴403的转速和间隔周期，使得检测转盘3上的检测探头可以在相同间隔时间内在电机定子线圈上的不同区域停留同样的时间，从而实现稳定的检测过程。
将检测探头调整到电机定子线圈位置处，启动测温组件6和漏电检测组件5，检测不同位置处的电机定子线圈的温度数值和电流数值，通过测温组件6和漏电检测组件5检测之后，得到不同区域内部全面位置的准确数据，方便进行后续分析处理。
针对检测的数据中，漏电数据和温度数据数值较大的电机定子线圈位置，进行重点检修，及时排查问题，防止安全事故。
通过数据处理系统处理采集到的每个线圈的不同区域的数据，对所述数据进行相关性分析；
其中，所述对所述数据进行相关性分析的过程为：
采集并记录采集的温度数据和电流数据，设定有N个电机定子线圈，X表示电机定子线圈温度，Y表示电机定子线圈电流，分别对数值进行记录；
求解出不同区域的电机定子线圈的温度X和电流Y之间的相关系数，得出不同区域的电机定子线圈的温度X和电流Y之间的相关性结论。
具体分析时，将记录的温度数据记为Xm，电流数据记为Ym，m代表测温组件6和漏电检测组件5在电机定子线圈上的检测次数，记录对应的温度数据和电流数据。
第n个电机定子线圈的温度数据为nXi，其中i为1到m的自然数，n为1到N的自然数；
第n个电机定子线圈的电流数据为nYi，其中i为1到m的自然数；n为1到N的自然数；
根据电机定子线圈的数量，分别得到N组温度数据和电流数据，每一组温度数据和电流数据分别对应一个电机定子线圈的位置，确定数据组之后，分别求出温度数据X和电流数据Y之间的协方差Cov(X,Y)，温度数据X的方差Var[X]和电流数据Y的方差Var[Y]，求得相关系数r，具体计算过程为：
r(X,Y)＝Cov(X,Y)/(Var[X]Var[Y])1/2,
根据相关性分析结果得到线圈发热情况和漏电情况之间的影响关系结论，根据最终求得的结果，分别得到电机定子的多个线圈的温度数据和漏电数据之间的相关系数，根据相关系数的大小分析得出最终结果，相关系数越大，则表示相关性越大，针对相关性大的数据，即可得到此处区域的温度和漏电之间存在必然联系，即表示此处的电机定子线圈发热和漏电存在较大关系，从而进一步检查此处的电机定子线圈是否被击穿或者部分击穿而导致绝缘性降低，并将此区域记录下来，及时补充绝缘漆，防止进一步的击穿，从而及时防范安全隐患，防止出现安全问题。
所述数据处理系统包括用于采集数据的数据采集模块，所述数据采集模块通过信号线将数据信号传输到中央处理器，所述中央处理器输出端电性连接有用于显示结构的显示屏和播报数据的语音模块，数据的分析处理通过数据处理系统进行，数据经过采集之后通过信号线传输到中央处理器进行处理，并最终通过显示屏和语音模块分别将处理结果显示和播报出来，提醒工作人员。
本发明利用可转动检测的检测转盘对电机定子上的多个线圈进行分步检测，分别通过漏电检测组件和测温组件来检测漏电情况、温度情况，同时在检测的时候可以自由变换位置，从而将电机定子的多个线圈的每个位置都进行检测，避免检测结果出现遗漏的情况，提高检测结果的准确性，同时通过相关性分析来分析电机定子线圈的发热情况和漏电情况，相关性，确定不同区域线圈的的发热情况和漏电情况之间的相关系，在找出安全问题的同时，有效找出潜在的安全隐患，以便早做准备，提高电机使用的安全性
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种电机测试用安全检测装置，其特征在于，包括用于固定在电机上的升降移动机构(1)，所述升降移动机构(1)顶端通过承载架(2)连接有用于检测电机定子的检测转盘(3)，所述检测转盘(3)通过驱动装置(4)驱动，且所述检测转盘(3)上分别安装有漏电检测组件(5)和测温组件(6)，所述测温组件(6)测得的数据和所述漏电检测组件(5)检测的数据均通过数据处理系统分析处理。
2.根据权利要求1所述的一种电机测试用安全检测装置，其特征在于，述检测转盘(3)上通过电动推杆(302)连接有检测探头(301)，所述漏电检测组件(5)和测温组件(6)均安装在检测探头(301)上，所述驱动装置(4)包括安装在检测转盘(3)外壁的齿轮环(401)，所述齿轮环(401)外壁啮合连接有动力齿盘(402)，所述动力齿盘(402)通过驱动轴(403)驱动。
3.根据权利要求1所述的一种电机测试用安全检测装置，其特征在于，所述升降移动机构(1)包括支撑底座(101)，所述支撑底座(101)通过液压架(102)和检测转盘(3)固定连接，所述支撑底座(101)底端安装有若干个万向轮(103)，且所述支撑底座(101)侧面连接有若干个伸缩夹(104)，所述伸缩夹(104)末端安装有用于和电机外壳固定连接的锁紧磁片(105)。
4.根据权利要求2所述的一种电机测试用安全检测装置，其特征在于，所述漏电检测组件(5)包括安装在检测探头(301)内部的微动转轴(501)，所述微动转轴(501)通过连接架(7)和电动推杆(302)末端连接，所述检测探头(301)表面相对的两侧均安装有滑动架(502)，一侧的所述滑动架(502)上滑动设置有测电件(503)，所述测电件(503)通过安装在检测探头(301)一端的第一电动丝杠(504)在滑动架(502)上自由滑动。
5.根据权利要求4所述的一种电机测试用安全检测装置，其特征在于，所述测温组件(6)包括安装在检测探头(301)另一侧的测温件(601)，所述测温件(601)通过第二电动丝杠(604)在滑动架(502)上自由滑动，所述测温件(601)表面设置有若干个测温凸起(602)，每一个所述测温凸起(602)外壁均匀安装有若干个温度传感器(603)，所述测温件(601)表面设置为连续凹陷状。
6.根据权利要求4所述的一种电机测试用安全检测装置，其特征在于，所述测电件(503)表面均匀安装有若干个电流传感器(505)。
7.一种电机测试用安全检测分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
将检测转盘移动到和电机定子线圈相对位置处，启动检测转盘上的测温组件和漏电检测组件进行检测；
通过数据处理系统处理采集到的每个线圈的不同区域的数据，对所述数据进行相关性分析；
根据相关性分析结果得到线圈发热情况和漏电情况之间的影响关系结论。
8.根据权利要求7所述的一种电机测试用安全检测分析方法，其特征在于，所述将检测转盘移动到和电机定子线圈相对位置处，启动检测转盘上的测温组件和漏电检测组件进行检测包括：
根据电机定子大小和线圈组数，调节检测转盘的位置并设定检测转盘工作的检测周期数；
将检测探头调整到电机定子线圈位置处，启动测温组件和漏电检测组件，检测不同位置处的电机定子线圈的温度数值和电流数值。
9.根据权利要求7所述的一种电机测试用安全检测分析方法，其特征在于，所述对所述数据进行相关性分析的过程为：
采集并记录采集的温度数据和电流数据，设定有N个电机定子线圈，X表示电机定子线圈温度，Y表示电机定子线圈电流，分别对数值进行记录；
求解出不同区域的电机定子线圈的温度X和电流Y之间的相关系数，得出不同区域的电机定子线圈的温度X和电流Y之间的相关性结论。
10.根据权利要求7所述的一种电机测试用安全检测分析方法，其特征在于，所述数据处理系统包括用于采集数据的数据采集模块，所述数据采集模块通过信号线将数据信号传输到中央处理器，所述中央处理器输出端电性连接有用于显示结构的显示屏和播报数据的语音模块。
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