CN113899469A - 一种定子测温结构及其测温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种定子绕组测温结构，其包括：壳体和测温组件，壳体上开设有排风口和校验口，测温组件包括控制器、第一传感器和第二传感器，控制器分别与第一传感器和第二传感器连接，第一传感器装设于排风口，用以探测排风口温度，第二传感器可拆卸的装设于校验口，用以探测定子绕组的温度。可以获知绕组和排风口之间的温度差。随后即可拆卸第二传感器，而第一传感器可以获得排风口的实时温度，进而可以借助温度差获得绕组的实时温度。利用本发明所提供的定子绕组测温结构，无需依赖第二传感器长期直接探测绕组的温度，可根据排风口的温度间接获得绕组温度。避免传感器长期接触绕组，导致传感器老化损坏的问题。

Description

一种定子测温结构及其测温方法

技术领域

本发明涉及温度测量领域，具体涉及一种定子测温结构及其测温方法。

背景技术

绕组的温度是发电机运行的重要安全指标，因此常用测温元器件对绕组进行测温，其结构可参见CN201710378061.5，令测温元器件直接与绕组接触，进而监测绕组的温度。

但令测温元器件长期与绕组接触，会使得测温元器件长期处于高温、振动和复杂的电磁环境下，使得测温元器件极易老化损坏，损坏后，发电机的运行就失去了温度监控，存在很大的安全隐患。

因此如何避免测温元件直接接触绕组而快速老化损坏是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种定子测温结构及其测温方法，解决现有技术中测温元件直接接触绕组而快速老化损坏直接的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案包括一种定子绕组测温结构，其包括：

壳体和测温组件，所述壳体上开设有排风口和校验口，所测温组件包括控制器、第一传感器和第二传感器，所述控制器分别与所述第一传感器和所述第二传感器连接，所述第一传感器装设于所述排风口，用以探测所述排风口温度，所述第二传感器可拆卸的装设于所述校验口，用以探测定子绕组的温度。

进一步的，所述排风口有多个，所述第一传感器有多个且均与所述控制器连接，多个所述第一传感器一一对应的装设于多个排风口，所述校验口有多个，所述第二传感器有多个且均与所述控制器连接，多个所述第二传感器一一对用的装设于多个校验口。

进一步的，所述壳体外壁沿周向开设有安装槽，多个所述校验口均位于所述安装槽中，所述壳体还具有密封条，所述密封条可拆卸的嵌设于所述安装槽。

进一步的，所述第二传感器包括第二探头、第二安装座和弹簧，所述第二安装座可拆卸的嵌设于所述校验口，所述第二探头滑动设置于所述第二安装座，所述弹簧一端连接所述第二安装座，一端连接第二探头，其具有使所述第二探头抵压定子绕组的弹力。

进一步的，所述校验口上开设有内螺纹，所述第二安装座具有外螺纹，所述第二安装座和所述校验口螺接。

进一步的，所述壳体侧壁上还具有导流通道，所述导流通道一端连通所述排风口，其另一端连通外界，所述第一传感器的探测端位于所述导流通道中。

一种上述测温结构的测温方法，其包括：

S1、装载第二传感器，获得绕组和排风口之间的温差Δt；

S2、拆卸第二传感器；

S3、获得排风口实时温度T1；

S4、根据排风口实时温度T1和温差Δt推算出绕组实时温度T2。

进一步的，推算绕组实时温度T2的方法包括：

S41、选取发电机的若干个预设工况X，并获得若干个所述预设工况的集合A；

S42、在各个所述预设工况X下，获得若干个所述温差Δt；

S43、得到若干个所述温差Δt的集合B，建立所述集合A和所述集合B之间的映射f；

S44、获知实时工况Y,寻找最接近的所述预设工况X，进而根据所述映射f获得最接近的所述温差Δt

S45、根据排风口实时温度T1和最接近的所述温差Δt计算得到绕组实时温度T2。

进一步的，获得绕组和排风口之间的温差Δt方法包括:

S11、选取若干个排风口测温点，并获知各个排风口测温点的平均温度t1；

S12、选取若干个绕组测温点，并获知各个绕组测温点的平均温度t2；

S13、温度t2和温度t1相减得到温差Δt。

进一步的，若干所述预设工况为若干个预设的环境温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：首先将第一传感器装设于排风口，进而检测排风口中的温度，而第二传感器可拆卸的装设于校验口，进而检测绕组的温度，进而可以获知绕组和排风口之间的温度差。随后即可拆卸第二传感器，而第一传感器可以获得排风口的实时温度，进而可以借助温度差获得绕组的实时温度。利用本发明所提供的定子绕组测温结构，无需依赖第二传感器长期直接探测绕组的温度，可根据排风口的温度间接获得绕组温度。避免传感器长期接触绕组，导致传感器老化损坏的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的定子绕组测温结构示意图；

图2是本发明实施例的测温组件结构示意图；

图3是本发明实施例的密封条安装位置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种定子绕组测温结构，可参见图1，其包括：

壳体100和测温组件200，壳体100内具有装载绕组的收容空间，壳体100上开设有排风口110和校验口120，测温组件200包括控制器210、第一传感器220和第二传感器230，控制器210分别与第一传感器220和第二传感器230连接，第一传感器220装设于排风口110，用以探测排风口110温度，第二传感器230可拆卸的装设于校验口120，用以探测定子绕组的温度。需要说明的是，控制器210只需要识别第一传感器220和第二传感器230所传输的数据，进而获得排风口110和校验口120之间的温度差即可。因此控制器210可根据实际情况，控制器210可选用适当的规格。而第一传感器220和第二传感器230可以采用任意形式的温度传感器。

首先将第一传感器220装设于排风口110，进而检测排风口110中的温度，而第二传感器230可拆卸的装设于校验口120，进而检测绕组的温度，进而可以获知绕组和排风口110之间的温度差。随后即可拆卸第二传感器230，而第一传感器220可以获得排风口110的实时温度，进而可以借助温度差获得绕组的实时温度。无需依赖第二传感器230长期直接探测绕组的温度，可根据排风口110的温度间接获得绕组温度。避免传感器长期接触绕组，导致传感器老化损坏的问题。

为了更准确的检测排风口110的温度，以及更加准确的检测绕组的温度，在一优选实施例中，排风口110有多个，第一传感器220有多个且均与控制器210连接，多个第一传感器220一一对应的装设于多个排风口110，校验口120有多个，第二传感器230有多个且均与控制器210连接，多个第二传感器230一一对用的装设于多个校验口120。可以理解的是，多个第一传感器220可以检测各个排风口110的温度，进而获得各个排风口110的平均温度，各个排风口110的平均温度具有更高的准确性。与此类似的，多个第二传感器230可以检测各个校验口120的温度，进而获得各个校验口120的平均温度。多个传感器的平均温度相较于单个传感器的所探测的温度准确性更大，避免了单个传感器因偶然性所产生的误差。

在一优选实施例中，壳体100外壁沿周向开设有安装槽130，多个校验口120均位于安装槽130中，壳体100还具有密封条140，密封条140可拆卸的嵌设于安装槽130。可以理解的是，各个第二传感器230可拆卸的嵌设于校验口120，当第二传感器230从安装槽130拆卸下来之后，校验口120会连通绕组和外界，为了保护绕组，在第二传感器230从安装槽130上拆卸下来后，可以将密封条140嵌设进安装槽130中，进而封闭各个个校验口120，从而避免，起到保护绕组的作用。当需要装载第二传感器230的时候，即可将密封条140拆卸下来。

此外需要说明的是，安装槽130优选为环形结构，也可以是C型结构，甚至可以是某些不规则的形状，只要令所有的校验口120均位于安装槽130中，并使得安装槽130和密封条140的配合得以封闭所有校验口120即可，而密封条140的形状则需要贴合安装槽130。在本实施例中，由于安装槽130呈环形，因此为了便于拆装密封条140，密封条140优选为一带有锁扣的扎箍。

为了提高第二传感器230测量绕组温度的精度，应当使第二传感器230应当采用与绕组直接接触的传感器类型，进而使得第二传感器230更准确的获知绕组的温度。在一优选实施例中，第二传感器230包括第二探头231、第二安装座232和弹簧233，第二安装座232可拆卸的嵌设于校验口120，第二探头231滑动设置于第二安装座232，弹簧233一端连接第二安装座232，一端连接第二探头231，其具有使第二探头231抵压定子绕组的弹力。在弹簧233的作用下，确保了第二探头231得以接触绕组，避免第二探头231和绕组之间存在缝隙而影响测量精度的问题。

在上述实施例的基础上，校验口120上开设有内螺纹，第二安装座232具有外螺纹，第二安装座232和校验口120螺接。由于校验口120和第二安装座232采用螺纹连接，确保了第二安装座232可以稳定的固定在壳体100上，避免了发电机组运行产生的振动，造成第二传感器230松动的问题。

在一优选实施例中，壳体100侧壁上还具有导流通道150，导流通道150一端连通排风口110，其另一端连通外界，第一传感器220的探测端位于导流通道150中。导流通道150的目的是汇聚排风口110所导出的气流，确保第一传感器220只接触排风口110导出的气流，避免第一传感器220受到外界气流的影响，干扰第一传感器220的探测结果。可以理解的是，将第一传感器220设置于导流通道150处，可以在确保发电机组不停机的前提下，对第一传感器220进行更换。而对于造价不高的第一传感器220而言，直接更换损坏的第一传感器220是最高效的检修手段。

此外，还提供了上述测温结构的测温方法，其包括：

S1、装载第二传感器，获得绕组和排风口之间的温差Δt；

S2、拆卸第二传感器；

S3、获得排风口实时温度T1；

S4、根据排风口实时温度T1和温差Δt推算出绕组实时温度T2。

操作人员可以在装载第二传感器后，获得绕组和排风口之间的温差Δt,随后即可拆卸第二传感器，将排风口实时温度T1和温差Δt相加即可得到绕组实时温度T2。从而无需令第二传感器长期接触绕组，从而避免第二传感器长期处于复杂的电磁环境和高温环境中，大大延长了第二传感器的使用寿命。而第一传感器处于排风口处，其工作环境优于直接与绕组接触，使得第一传感器也具有较长的使用寿命，同时排风口位于发电机组的外部，便于维修人员对第一传感器进行维修和保养。

推算绕组实时温度T2的方法包括：

S41、选取发电机的若干个预设工况X，并获得若干个所述预设工况的集合A；

S42、在各个所述预设工况X下，获得若干个所述温差Δt；

S43、得到若干个所述温差Δt的集合B，建立所述集合A和所述集合B之间的映射f；

S44、获知实时工况Y,寻找最接近的所述预设工况X，进而根据所述映射f获得最接近的所述温差Δt

S45、根据排风口实时温度T1和最接近的所述温差Δt计算得到绕组实时温度T2。

可以理解的是，在不同的工况下会具有不同的温差Δt，因此预设若干个发电机组常见的工况X，即可以获得若干个不同的温差Δt，进而判断发电组运行的实际工况，从而获知较为准确的温差Δt。

在上述方案的基础上，若干预设工况为若干个预设的环境温度。可以理解的是，预设工况也可以是环境湿度，发电组的运行速度等，也可以是多种影响因素的复合。同时，预设的工况越多，就可以越准确的侧温差Δt。

此外，获得绕组和排风口之间的温差Δt方法包括:

S11、选取若干个排风口测温点，并获知各个排风口测温点的平均温度t1；

S12、选取若干个绕组测温点，并获知各个绕组测温点的平均温度t2；

S13、温度t2和温度t1相减得到温差Δt。

由于温度t2和温度t1均是通过多个测温点的平均温度获得的，相较于单个探测器探测温度，可以避免偶然性所造成的误差。

首先将第一传感器220装设于排风口110，进而检测排风口110中的温度，而第二传感器230通过螺纹连接可拆卸的装设于校验口120，在弹簧233的弹力作用下，第二探头231在弹簧233的作用下第二探头231抵压绕组，进而检测绕组的温度，从而可以获知在不同工况下绕组和排风口110之间的温度差。随后即可拆卸第二传感器230，而第一传感器220可以获得排风口110的实时温度，通过判断实时的发电机的工况，进而得知绕组和排风口110之间的具体温差，从而推算出绕组的实时温度。利用本发明所提供的定子绕组测温结构，无需依赖第二传感器230长期直接探测绕组的温度，可根据排风口110的温度间接获得绕组温度。避免第二传感器230长期接触绕组，导致传感器老化损坏的问题，同时由于排风口110处于发电机组的外部，其工作环境优于直接与绕组接触的工作环境，因此第一传感器220具有较长的使用寿命，同时也便于工作人员对第一传感器220进行检修和保养。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种定子绕组测温结构，其特征在于，包括：

壳体和测温组件，所述壳体上开设有排风口和校验口，所述测温组件包括控制器、第一传感器和第二传感器，所述控制器分别与所述第一传感器和所述第二传感器连接，所述第一传感器装设于所述排风口，用以探测所述排风口温度，所述第二传感器可拆卸的装设于所述校验口，用以探测定子绕组的温度。

2.根据权利要求1所述的定子绕组测温结构，其特征在于，所述排风口有多个，所述第一传感器有多个且均与所述控制器连接，多个所述第一传感器一一对应的装设于多个排风口，所述校验口有多个，所述第二传感器有多个且均与所述控制器连接，多个所述第二传感器一一对用的装设于多个校验口。

3.根据权利要求2所述的定子绕组测温结构，其特征在于，所述壳体外壁沿周向开设有安装槽，多个所述校验口均位于所述安装槽中，所述壳体还具有密封条，所述密封条可拆卸的嵌设于所述安装槽。

4.根据权利要求1所述的定子绕组测温结构，其特征在于，所述第二传感器包括第二探头、第二安装座和弹簧，所述第二安装座可拆卸的嵌设于所述校验口，所述第二探头滑动设置于所述第二安装座，所述弹簧一端连接所述第二安装座，一端连接第二探头，其具有使所述第二探头抵压定子绕组的弹力。

5.根据权利要求4所述的定子绕组测温结构，其特征在于，所述校验口上开设有内螺纹，所述第二安装座具有外螺纹，所述第二安装座和所述校验口螺接。

6.根据权利要求1所述的定子绕组测温结构，其特征在于，所述壳体侧壁上还具有导流通道，所述导流通道一端连通所述排风口，其另一端连通外界，所述第一传感器的探测端位于所述导流通道中。

7.基于权利要求1至6任一项的测温结构的测温方法，其特征在于，包括：

S1、装载第二传感器，获得绕组和排风口之间的温差Δt；

S2、拆卸第二传感器；

S3、获得排风口实时温度T1；

S4、根据排风口实时温度T1和温差Δt推算出绕组实时温度T2。

8.根据权利要求7所述的测温方法，其特征在于，推算绕组实时温度T2的方法包括：

S41、选取发电机的若干个预设工况X，并获得若干个所述预设工况的集合A；

S42、在各个所述预设工况X下，获得若干个所述温差Δt；

S43、得到若干个所述温差Δt的集合B，建立所述集合A和所述集合B之间的映射f；

S44、获知实时工况Y,寻找最接近的所述预设工况X，进而根据所述映射f获得最接近的所述温差Δt

S45、根据排风口实时温度T1和最接近的所述温差Δt计算得到绕组实时温度T2。

9.根据权利要求7或8所述的测温方法，其特征在于，获得绕组和排风口之间的温差Δt方法包括:

S11、选取若干个排风口测温点，并获知各个排风口测温点的平均温度t1；

S12、选取若干个绕组测温点，并获知各个绕组测温点的平均温度t2；

S13、温度t2和温度t1相减得到温差Δt。

10.根据权利要求8所述的测温方法，其特征在于，若干所述预设工况为若干个预设的环境温度。

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