电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统及其测量方法技术方案

电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统及其测量方法，属于电机绝缘测试领域。用以解决电机定子线棒表面电阻率多点测量过程中可能存在的表面电阻率分布不均匀以及多点测量过程中可能存在的不同测量点之间的泄漏电流对测量结果互相影响的问题。本系统包括固定夹具、测量电极、直流电源、电流测量单元和电压测量单元。固定夹具用于固定试样，可根据被测试样的长度进行调节夹具位置；四个测量电极固定于夹具内侧，用于提取测量信号，直流电源用于产生测试信号；电流测量单元用于提取电流信号，电压测量单元用于提取电压信号，最后根据电极尺寸即可求出表面电阻率。本发明专利技术用于电机定子线棒表面电阻率的多点测量。

Four electrode system for measuring surface resistivity of motor stator bar and its measuring method

The multi-point measuring four-electrode system for surface resistivity of motor stator bar and its measuring method belong to the field of motor insulation testing. It is used to solve the problem of uneven distribution of surface resistivity in multi-point measurement of stator bar surface resistivity and the mutual influence of leakage current between different measuring points in multi-point measurement. The system includes fixture, measuring electrode, DC power supply, current measuring unit and voltage measuring unit. Fixed clamp is used to fix the sample and adjust the position of the clamp according to the length of the sample under test; four measuring electrodes are fixed inside the clamp to extract the measuring signal, and DC power supply is used to produce the testing signal; current measuring unit is used to extract the current signal, voltage measuring unit is used to extract the voltage signal, and finally the root. According to the electrode size, the surface resistivity can be calculated. The invention is applied to multi-point measurement of the surface resistivity of motor stator bars.

【技术实现步骤摘要】
电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统及其测量方法
本专利技术涉及一种电机定子线棒表面电阻率测量系统及其测量方法，具体涉及一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统及其测量方法，电机绝缘测试领域。
技术介绍
大型发电机定子线棒由于端部场强较高，表面需要经过防晕处理，防晕材料具有非线性特性，不同位置表面电阻率可能存在一定差异，且易受外部环境影响，为了保证测量精度，需要同时对多点表面电阻率进行测量，测量过程中不同测试点之间将会存在泄漏电流，对测量结果将会产生较大影响，准确测量电机线棒表面电阻率具有一定难度。故而，亟待设计了一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统及测量方法，用以解决电机定子线棒表面电阻率多点测量过程中可能存在的表面电阻率分布不均匀以及多点测量过程中可能存在的不同测量点之间的泄漏电流对测量结果互相影响的问题。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，为了解决上述问题，本专利技术设计了一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统及其测量方法，用以解决电机定子线棒表面电阻率多点测量过程中可能存在的表面电阻率分布不均匀以及多点测量过程中可能存在的不同测量点之间的泄漏电流对测量结果互相影响的问题。方案一：本专利技术提供了一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统，包括固定夹具、测量电极、直流电源、电流测量单元和电压测量单元；固定夹具的数量为多个，多个固定夹具沿电机定子线棒的轴线方向依次排布，固定夹具用于固定电机定子线棒，可根据电机定子线棒的长度进行固定夹具的间距调节；每个固定夹具内均一字型排布有四个测量电极，测量电极用于实现提取信号，直流电源与最右侧的固定夹具内的最右侧的测量电极相连，相邻固定夹具的毗邻测量电极均相互连接，保证电流仅在测量电极之间流通；电流测量单元与最左侧的固定夹具内的最左侧的测量电极相连，电压测量单元与每个固定夹具上的两个内侧的测量电极相连，实现两测量电极间电位差的测量。进一步地：固定夹具的数量为五个，所述固定夹具为不锈钢材质，固定夹具为气动固定夹具，用于电阻率测量时对电机定子线棒的压接固定，固定夹具的间距可根据线棒直线部分长度进行调节，固定夹具的长度为250mm，高度为180mm，宽度移动范围为10-60mm。如此设置，便于固定电机定子线棒，也便于固定夹具间的间距调节。进一步地：所述测量电极采用四线测量电极，测量电极采用导电橡胶，四个电极中的内侧两个电极之间采用四氟乙烯板连接，电极宽度为40mm，四个电极中的两个外侧电极的间距为4mm。进一步地：所述电流测量单元与取样电阻连接，利用取样电阻进行电流信号提取，并将提取到的信号经运算放大器处理以及A/D转换后输入单片机进行计算。进一步地：电压测量单元采用仪表放大器进行电压信号的提取，并将提取到的信号经A/D转换后输入单片机进行计算。进一步地：所述电机定子线棒的表面由半导体材料包裹，构成防晕层，防晕层采用全固化处理。方案二：本专利技术提供了一种电机定子线棒表面电阻率多点测量方法，其依托方案一所述电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统实现的，具体为：首先将电机定子线棒放置于固定夹具上，并根据线棒尺寸调节固定夹具的间距，夹紧电机定子线棒，随后接通直流电源开始测量；测量电流在固定夹具内部的测量电极间流通，电流测量单元进行电流信号提取测量，电压测量单元对内侧的两个电极上提取的电压信号进行差分测量；最后将电压、电流信号经A/D转换后输入单片机进行计算，得出多个测试点处的表面电阻率。有益效果：本专利技术解决了电机定子线棒表面电阻率多点测量过程中可能存在的表面电阻率分布不均匀以及多点测量过程中可能存在的不同测量点之间的泄漏电流对测量结果互相影响的问题，达到了测量结果精准的目的。附图说明图1为一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统的结构示意图；图2为一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统的电极分布图；图3为一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统的电流测量单元结构图；图4为一种电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统的电压测量单元结构图。图中：1-固定夹具；2-测量电极；3-直流电源；4-电流测量单元；5-电压测量单元；6-电机定子线棒；7-导电橡胶电极；8-四氟乙烯板。具体实施方式在下文中将结合附图对本专利技术的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本专利技术公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。实施例1：如图1-图4所示，本实施例的电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统，包括固定夹具1、测量电极2、直流电源3、电流测量单元4和电压测量单元5；固定夹具1的数量为五个，多个固定夹具1沿电机定子线棒6的轴线方向依次排布，由左至右依次定义为1号夹具、2号夹具、3号夹具、4号夹具和5号夹具，固定夹具1用于固定电机定子线棒6，可根据电机定子线棒6的长度进行固定夹具1的间距调节；每个固定夹具1内均一字型排布有四个测量电极2，测量电极2用于实现提取信号，四个测量电极2由左至右依次定义为1号电极、2号电极、3号电极、4号电极；四个测量电极固定于夹具内侧，用于实现信号测量单元与电机定子线棒表面接触并提取测量信号。直流电源3与5号夹具内的4号电极相连，相邻固定夹具1的毗邻测量电极2均相互连接，保证电流仅在测量电极2之间流通；电流测量单元4与1号夹具内的1号电极相连，电压测量单元5与每个固定夹具1上的2号电极和3号电极相连，实现两测量电极2间电位差的测量，最终通过所测电压、电流值计算表面电阻值，再利用电极尺寸即可求出表面电阻率。其中，所述固定夹具1为不锈钢材质，表面应足够光滑，能保证与线棒紧密接合，控制方式为气动操作，用于电阻率测量时对电机定子线棒6的压接固定，固定夹具1的间距可根据线棒6直线部分长度进行调节，固定夹具1的长度为250mm，高度为180mm，宽度移动范围为10-60mm。如此设置，便于固定电机定子线棒，也便于固定夹具间的间距调节，控制夹具的气缸行程为0-70mm。其中，测量电极采用四线测量电极，置于固定夹具内，外侧两电极用于连接相邻夹具的毗邻电极，实现电流信号的流通，并起到屏蔽泄漏电流的作用，电极采用导电橡胶电极7，其导电率与铜的导电率接近，内侧电极之间采用四氟乙烯板8间隔，电极宽度为40mm，1、2号电极间距为4mm。其中，所述电流测量单元4与取样电阻连接，利用取样电阻进行电流信号提取，并将提取到的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统，其特征在于，包括固定夹具(1)、测量电极(2)、直流电源(3)、电流测量单元(4)和电压测量单元(5)；固定夹具(1)的数量为多个，多个固定夹具(1)沿电机定子线棒(6)的轴线方向依次排布，固定夹具(1)用于固定电机定子线棒(6)，可根据电机定子线棒(6)的长度进行固定夹具(1)的间距调节；每个固定夹具(1)内均一字型排布有四个测量电极(2)，测量电极(2)用于实现提取信号，直流电源(3)与最右侧的固定夹具(1)内的最右侧的测量电极(2)相连，相邻固定夹具(1)的毗邻测量电极(2)均相互连接，保证电流仅在测量电极(2)之间流通；电流测量单元(4)与最左侧的固定夹具(1)内的最左侧的测量电极(2)相连，电压测量单元(5)与每个固定夹具(1)上的两个内侧的测量电极(2)相连，实现两测量电极(2)间电位差的测量。

【技术特征摘要】
1.电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统，其特征在于，包括固定夹具(1)、测量电极(2)、直流电源(3)、电流测量单元(4)和电压测量单元(5)；固定夹具(1)的数量为多个，多个固定夹具(1)沿电机定子线棒(6)的轴线方向依次排布，固定夹具(1)用于固定电机定子线棒(6)，可根据电机定子线棒(6)的长度进行固定夹具(1)的间距调节；每个固定夹具(1)内均一字型排布有四个测量电极(2)，测量电极(2)用于实现提取信号，直流电源(3)与最右侧的固定夹具(1)内的最右侧的测量电极(2)相连，相邻固定夹具(1)的毗邻测量电极(2)均相互连接，保证电流仅在测量电极(2)之间流通；电流测量单元(4)与最左侧的固定夹具(1)内的最左侧的测量电极(2)相连，电压测量单元(5)与每个固定夹具(1)上的两个内侧的测量电极(2)相连，实现两测量电极(2)间电位差的测量。2.根据权利要求1所述的电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系统，其特征在于，固定夹具(1)的数量为五个，所述固定夹具(1)为不锈钢材质，固定夹具(1)为气动固定夹具，用于电阻率测量时对电机定子线棒(6)的压接固定，固定夹具(1)的间距可根据线棒(6)直线部分长度进行调节，固定夹具(1)的长度为250mm，高度为180mm，宽度移动范围为10-60mm。3.根据权利要求1或2所述的电机定子线棒表面电阻率多点测量四电极系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆国，张健伟，宋春辉，程嵩，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23