CN206223941U - 一种电机故障检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机故障检测装置及系统，属于电机检测技术领域，能够在检测过程中省去计算过程又无需切断电源，方便检测且操作步骤简便，实现在电机运行状态下，对电机电源缺相故障与电机断路故障进行动态检测。该系统包括：一种电机故障检测装置，包括中性点连接器和故障检测器；中性点连接器的一端用于连接电机的星形连接绕组的中性点；中性点连接器的另一端与故障检测器的信号输入端相连接。一种电机故障检测系统，包括电机与电机故障检测装置；电机故障检测装置包括中性点连接器和故障检测器；中性点连接器的一端连接电机的星形连接绕组的中性点；中性点连接器的另一端与故障检测器的信号输入端相连接。

Description

一种电机故障检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机故障检测装置及系统。

背景技术

电机的绕组断路，有可能是由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂,焊接后又未清除干净,造成壶焊或松脱，也有可能是线圈短路与接地故障使导线烧毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线由于电流的增加而温度上升,引起绕组发热而断路。

目前，传统的检测电机断路故障的方法，通常是三相电流平衡法与电阻检测法。使用三相电流平衡法来检测电机的断路故障，是因其绕组一般用多根导线或多支路并联，如果若干根导线或某支路断路，通常用这种方法进行检测，方法是将星形连接的三相绕组并联后，通入低电压，如果三相中的某一相电流差值大于5％，则该相为断路相。使用电阻检测法是利用万用表的电阻档来测量，将一根测试棒接在星形连接的中性点上,另一根依次接在三相绕组的首端,阻值无穷大的一相为断路相。

但以上传统方法均存在缺陷：使用电阻检测法时，必须要切断电源，不能在电机运行状态下进行动态检测，十分不便；使用电流平衡法时，操作繁琐且需要计算。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电机故障检测装置及系统。能够实现在检测过程中，既省去计算过程又无需切断电源，方便检测且操作步骤简便，实现在电机运行状态下，对电机电源缺相故障与电机断路故障进行动态检测。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电机故障检测装置，包括中性点连接器和故障检测器；

所述中性点连接器的一端用于连接电机的星形连接绕组的中性点；

所述中性点连接器的另一端与所述故障检测器的信号输入端相连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述故障检测器包括光电耦合器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述光电耦合器包括发光源与受光器；所述发光源为发光二极管；所述受光器为光敏二极管或光敏三极管。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，当电机发生故障时，所述光电耦合器输出方波信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述故障包括电机电源缺相故障与电机断路故障。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电机故障检测系统，包括电机与电机故障检测装置；

所述电机故障检测装置包括中性点连接器和故障检测器；

所述中性点连接器的一端连接所述电机的星形连接绕组的中性点；

所述中性点连接器的另一端与所述故障检测器的信号输入端相连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述故障检测器包括光电耦合器。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述光电耦合器包括发光源与受光器；所述发光源为发光二极管；所述受光器为光敏二极管或光敏三极管。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，当电机发生故障时，所述光电耦合器输出方波信号。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述故障包括电机电源缺相故障与电机断路故障。

本实用新型带来了以下有益效果：本实用新型提供的电机故障检测装置，包括中性点连接器和故障检测器；中性点连接器的一端用于连接电机的星形连接绕组的中性点；中性点连接器的另一端与所述故障检测器的信号输入端相连接。通过中性点连接器连接电机的星形连接绕组的中性点，而中性点连接器另一端连接故障检测器的信号输入端，从而达到故障检测器对电机的星形连接绕组的中性点电压进行动态检测的目的，实现在检测过程中，既省去计算过程又无需切断电源，方便检测且操作步骤简便，从而能够在电机运行状态下，对电机电源缺相故障与电机断路故障进行动态检测。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种电机故障检测装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种电机故障检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前传统的检测电机断路故障的方法均存在缺陷，使用电阻检测法必须要切断电源，不能在电机运行状态下进行动态检测，十分不便，使用电流平衡法的操作繁琐且需要计算，基于此，本实用新型实施例提供的一种电机故障检测装置及系统，可以实现在检测过程中，既省去计算过程又无需切断电源，方便检测且操作步骤简便，能够实现在电机运行状态下，对电机电源缺相故障与电机断路故障进行动态检测。

实施例一：

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种电机故障检测装置10，包括中性点连接器11和故障检测器12。其中，中性点连接器11的一端用于连接电机的星形连接绕组的中性点，中性点连接器11的另一端与故障检测器12的信号输入端相连接，将电机的星形连接绕组的中性点电压作为故障检测器12的输入信号。

作为一个优选方案，电机故障检测装置10中的故障检测器12包括有光电耦合器13。光电耦合器13包括发光源与受光器，其中，发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管或光敏三极管，发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离，发光源的引脚为光电耦合器13的输入端，受光器的引脚为光电耦合器13的输出端。

本实施例中，对于电机故障检测装置10中的光电耦合器13，当电机发生故障时，光电耦合器13输出方波信号。具体的讲，当电机发生有缺相故障时，电机绕组至少一相断路或电机电源缺相，即电机的星形连接绕组的中性点电压不为零，使光电耦合器13的输入端输入电信号，输入的电信号驱动发光器的发光二极管LED，使发光源发出一定波长的光，此光照射到受光器上，受光器的光敏半导体管接受光线之后就因光电效应而产生了光电流，以光为媒介把输入端信号耦合到输出端，由受光器输出端引出，使光电耦合器13输出端的输出波形为方波的电信号；当电机无缺相故障时，即电机的星形连接绕组的中性点电压几乎为零，电机处于正常工作状态，光电耦合器13的输出端无信号输出。图1中，故障检测器12中的VCC处表示光电耦合器13输出端的电源电压部分，OUT处表示信号输出部分。

因此，电机故障检测装置10可在电机运行状态下对电机的星形连接绕组的中性点电压进行动态检测，检测出的电机故障情况包括电机电源缺相故障与电机断路故障。通过观察光电耦合器13输出端输出的信号，来确定电机是否存在缺相故障。当电机缺相运行时，电机的星形连接绕组的中性点对地电位不为零，测量这一点电压即可判断出电机存在的缺相故障。

本实施例中，对于电机故障检测装置10，光电耦合器13部分还可替代成其他敏感度较高的用于测量电压的器件。

本实用新型提供的电机故障检测装置10，包括中性点连接器11和故障检测器12；中性点连接器11的一端用于连接电机的星形连接绕组的中性点；中性点连接器11的另一端与所述故障检测器12的信号输入端相连接。电机的星形连接绕组的中性点通过中性点连接器11连接故障检测器12的信号输入端，从而达到故障检测器12对电机进行动态检测的目的，实现在检测过程中，既省去计算过程又无需切断电源，方便检测且操作步骤简便，从而能够在电机运行状态下，对电机电源缺相故障与电机断路故障进行动态检测。

实施例二：

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种电机故障检测系统20，包括电机与电机故障检测装置21。其中，电机故障检测装置21包括中性点连接器22和故障检测器23，中性点连接器22的一端连接电机的星形连接绕组24的中性点25，中性点连接器22的另一端与故障检测器23的信号输入端相连接，将电机的星形连接绕组24的中性点25电压作为故障检测器23的输入信号。

作为一个优选方案，电机故障检测装置21中的故障检测器23包括有光电耦合器26。光电耦合器26包括发光源与受光器，其中，发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管或光敏三极管，发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离，发光源的引脚为光电耦合器26的输入端，受光器的引脚为光电耦合器26的输出端。

本实施例中，电机故障检测系统20检测的电机为三相电机，将三相电机的星形连接绕组24的中性点25与光电耦合器26部分连接，对于电机故障检测装置21中的光电耦合器26，当电机发生故障时，光电耦合器26输出方波信号。具体的讲，当电机发生有缺相故障时，电机绕组至少一相断路或电机电源缺相，即电机的星形连接绕组的中性点电压不为零，使光电耦合器26的输入端输入电信号，输入的电信号驱动发光器的发光二极管LED，使发光源发出一定波长的光，此光照射到受光器上，受光器的光敏半导体管接受光线之后就因光电效应而产生了光电流，以光为媒介把输入端信号耦合到输出端，由受光器输出端引出，使光电耦合器26输出端的输出波形为方波的电信号；当电机无缺相故障时，即电机的星形连接绕组的中性点电压几乎为零，电机处于正常工作状态，光电耦合器26的输出端无信号输出。图2中，故障检测器23中的VCC处表示光电耦合器26输出端的电源电压部分，OUT处表示信号输出部分。

因此，电机故障检测系统20可在电机运行状态下对电机的星形连接绕组24的中性点25电压进行动态检测，检测出的电机故障情况包括电机电源缺相故障与电机断路故障。通过观察电耦合器26输出端输出的信号，来确定电机是否存在缺相故障。当电机缺相运行时，电机的星形连接绕组24的中性点25对地电位不为零，测量这一点电压即可判断出电机存在的缺相故障。

本实施例中，对于电机故障检测系统20中的电机故障检测装置21，光电耦合器26部分还可替代成其他敏感度较高的用于测量电压的器件。

本实用新型提供的电机故障检测系统20，包括电机与电机故障检测装置21：电机故障检测装置21包括中性点连接器22和故障检测器23；中性点连接器22的一端连接电机的星形连接绕组24的中性点25；中性点连接器22的另一端与故障检测器23的信号输入端相连接。电机的星形连接绕组24的中性点25通过中性点连接器22连接电机的星形连接绕组24的中性点25，而中性点连接器22另一端连接故障检测器23的信号输入端，从而达到故障检测器23对电机的星形连接绕组24的中性点25电压进行动态检测的目的，实现在检测过程中，既省去计算过程又无需切断电源，方便检测且操作步骤简便，从而能够在电机运行状态下，对电机电源缺相故障与电机断路故障进行动态检测。

需要注意的是，在本实用新型实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机故障检测装置，其特征在于，包括中性点连接器和故障检测器；

所述中性点连接器的一端用于连接电机的星形连接绕组的中性点；

所述中性点连接器的另一端与所述故障检测器的信号输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的电机故障检测装置，其特征在于，所述故障检测器包括光电耦合器。

3.根据权利要求2所述的电机故障检测装置，其特征在于，所述光电耦合器包括发光源与受光器；

所述发光源为发光二极管；

所述受光器为光敏二极管或光敏三极管。

4.根据权利要求3所述的电机故障检测装置，其特征在于，当电机发生故障时，所述光电耦合器输出方波信号。

5.根据权利要求4所述的电机故障检测装置，其特征在于，所述故障包括电机电源缺相故障与电机断路故障。

6.一种电机故障检测系统，其特征在于，包括电机与电机故障检测装置；

所述电机故障检测装置包括中性点连接器和故障检测器；

所述中性点连接器的一端连接所述电机的星形连接绕组的中性点；

所述中性点连接器的另一端与所述故障检测器的信号输入端相连接。

7.根据权利要求6所述的电机故障检测系统，其特征在于，所述故障检测器包括光电耦合器。

8.根据权利要求7所述的电机故障检测系统，其特征在于，所述光电耦合器包括发光源与受光器；

所述发光源为发光二极管；

所述受光器为光敏二极管或光敏三极管。

9.根据权利要求8所述的电机故障检测系统，其特征在于，当电机发生故障时，所述光电耦合器输出方波信号。

10.根据权利要求9所述的电机故障检测系统，其特征在于，所述故障包括电机电源缺相故障与电机断路故障。