CN111707936A - 一种新能源电机定子发热试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新能源电机定子发热试验装置及其试验方法，该装置包括：三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘测试模块、PLC控制器。PLC控制器模拟电机的真实运行状态，控制所述三相交流电源输出，向电机定子上所加载指定的电压、电流，使得电机定子发热升温至指定温度，然后PLC控制器控制耐压检测模块、匝间绝缘测试模块对电机定子进行测试。该技术方案解决了定子热态的性能测试，可批量应用于电机定子生产批量发热试验的质量验证。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种新能源电机定子发热试验装置及其试验方法。
背景技术
随着社会分工越来越细，一台新能源电机可能包含多个厂家生产的产品，比如电机定子生产商生产电机定子提供给整机装配厂商。空芯定子出厂前仅进行冷态性能检测，经过整机装配后才会进行整体发热试验，现有的测试手段，一方面导致了无法进行批量的检测定子热态的性能测试，极大地降低了生产效率，另一方面在试验时若出现定子击穿、短路、烧毁的现象时，往往会影响其他本身质量合格的电机组件。因此为保证定子经过最后浸漆工序后，提供给整机装配厂商的定子产品为合格产品，需模拟电机整机动态运行的定子热态状况，测试空芯定子的关键性能参数，满足产品质量要求。而目前国内外没有单一空芯定子的发热试验规范和标准。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种新能源电机定子发热试验装置及其试验方法，解决了定子热态的性能测试，可批量应用于电机定子生产批量发热试验的质量验证。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种新能源电机定子发热试验装置，该装置包括：三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块、PLC控制器；
所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块各通过一个交流接触器与电机定子的U、V、W三相端子电性连接；
所述三相交流电源为一电压、频率可调的三相晶闸管调压器装置，其还包括一个控制信号输入端；
所述PLC控制器与所述三相交流电源的控制信号输入端电性连接，用于根据所述电机定子的线圈电阻和电抗调节所述三相交流电源的电压输出；所述PLC控制器还通过中间继电器与所述交流接触器的控制端连接，用于分别控制所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通或断开。
进一步的，该装置还包括一温度传感器，用于监测电机定子的实时温度；所述温度控制器与所述PLC控制器电连接；所述PLC控制器根据实时监测到的电机定子的温度，控制所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通或断开。
另一方面，本发明还提供一种新能源电机定子发热试验方法，该方法基于本发明第一方面所述的发热试验装置实现，包括以下步骤：
步骤1，获取电机定子线圈电阻和电抗；
步骤2，PLC控制器根据所述线圈电阻和电抗、电机运行额定电流设定三相交流电源的输出电压，使得电机定子输入电流达到电机运行额定电流的70％～100％，实现对电机定子的加热；
步骤3，当定子温度达到指定温度时，PLC控制器控制三相交流电源与电机定子之间的回路断开并控制耐压检测模块或匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通，进行定子耐压测试或匝间绝缘测试；
步骤4，当定子耐压测试或匝间绝缘测试其中之一完成后，PLC控制器通过中间继电器控制相应的交流接触器的断开，自动切换另一测试模块进行测试，当两者均测试完成后，结束测试。
进一步的，在进行定子耐压测试或匝间绝缘测试时，需要将测试结果与标准数据进行对比；所述标准数据获取方法包括：
随机抽取同一批次同一型号的部分产品作为样本；
通过所述发热试验方法测试获取样本数据；
根据产品质量基本要求，筛选样本数据并删除不符合产品质量基本要求的样本数据；
计算所述样本数据的平均值及其波动范围作为标准数据。
本发明的有益效果是：以往只进行空芯定子冷态性能检测，装成整机后再进行整体发热试验，没有完整的空芯定子发热试验规范及方法，本发明解决了定子热态的性能测试，可批量应用于电机定子生产批量发热试验的质量验证。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种新能源电机定子发热试验装置，该装置包括：三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘测试模块、PLC控制器。
所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块各通过一个交流接触器与电机定子的U、V、W三相端子电性连接；
所述三相交流电源为一电压、频率可调的三相晶闸管调压器装置，其还包括一个控制信号输入端；
所述PLC控制器与所述三相交流电源的控制信号输入端电性连接，用于根据所述电机定子的线圈电阻和电抗调节所述三相交流电源的电压输出；所述PLC控制器还通过中间继电器与所述交流接触器的控制端连接，用于分别控制所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通或断开。
这里应注意的是，所述PLC控制器在控制所述三相交流电源输出时，还需模拟电机的真实运行状态时，电机定子上所加载的电压、电流。具体的PLC控制器模拟电机运行状态，调整三相交流电源的输出电压进而控制输出电流以使得所述输出电流达到电机运行的额定电流的70％～100％，实现对电机定子的加热。
在实际测试时，首先需要随机抽取同一批次同一型号的部分产品，一般为10～50台，作为样本；其次通过所述发热试验方法测试获取样本数据；然后根据产品质量基本要求，筛选样本数据并删除不符合产品质量基本要求的样本数据；最后计算所述样本数据的平均值及其波动范围作为标准数据。
在生成标准数据后，开始批量测试电机定子。依据电机实际使用条件下温度最高在110～120℃之间，设定发热Tmax＝130℃。该装置通过一温度传感器监测电机定子的实时温度。
当定子温度达到指定温度时，PLC控制器控制三相交流电源与电机定子之间的回路断开并控制耐压检测模块或匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通，进行定子耐压测试或匝间绝缘测试；
这里耐压检测模块和匝间绝缘测试模块均采用现有技术中设备实现，例如耐压检测模块可采用耐压测试仪，匝间绝缘测试模块可采用匝间绝缘测试仪。
当定子耐压测试或匝间绝缘测试其中之一完成后，PLC控制器通过中间继电器控制相应的交流接触器的断开，自动切换另一测试模块进行测试，当两者均测试完成后，结束测试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种新能源电机定子发热试验装置，其特征在于，该装置包括三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块、PLC控制器；
所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块各通过一个交流接触器与电机定子的U、V、W三相端子电性连接；
所述三相交流电源为一电压、频率可调的三相晶闸管调压器装置，其还包括一个控制信号输入端；
所述PLC控制器与所述三相交流电源的控制信号输入端电性连接，用于根据所述电机定子的线圈电阻和电抗调节所述三相交流电源的电压输出；所述PLC控制器还通过中间继电器与所述交流接触器的控制端连接，用于分别控制所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通或断开。
2.根据权利要求1所述的发热试验装置，其特征在于，该装置还包括一温度传感器，用于监测电机定子的实时温度；所述温度控制器与所述PLC控制器电连接；所述PLC控制器根据实时监测到的电机定子的温度，控制所述三相交流电源、耐压检测模块、匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通或断开。
3.一种新能源电机定子发热试验方法，该方法基于权利要求1或2所述的发热试验装置实现，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取电机定子线圈电阻和电抗；
步骤2，PLC控制器根据所述线圈电阻和电抗、电机运行额定电流设定三相交流电源的输出电压，使得电机定子输入电流达到电机运行额定电流的70％～100％，实现对电机定子的加热；
步骤3，当定子温度达到指定温度时，PLC控制器控制三相交流电源与电机定子之间的回路断开并控制耐压检测模块或匝间绝缘检测模块与电机定子之间的回路导通，进行定子耐压测试或匝间绝缘测试；
步骤4，当定子耐压测试或匝间绝缘测试其中之一完成后，PLC控制器通过中间继电器控制相应的交流接触器的导通或闭合，自动切换另一测试模块进行测试，当两者均测试完成后，结束测试。
4.根据权利要求3所述的发热试验方法，其特征在于，在进行定子耐压测试或匝间绝缘测试时，需要将测试结果与标准数据进行对比；所述标准数据获取方法包括：
随机抽取同一批次同一型号的部分产品作为样本；
通过所述发热试验方法测试获取样本数据；
根据产品质量基本要求，筛选样本数据并删除不符合产品质量基本要求的样本数据；
计算所述样本数据的平均值及其波动范围作为标准数据。
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