测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术披露了一种用于测试电动机的设备，所述电动机包括定子绕组和沿着旋转轴设置的转子。所述设备适用于当所述转子绕旋转轴旋转时测量所述定子绕组的物理量，借以获得关于所述物理量的周期性测量数据。所述设备适用于采集关于所述周期性测量数据的至少两个周期的测量数据，比较采集的测量数据的两个或更多个半周的至少基波分量之间的对称性，并产生一个信号，所述信号表示在采集的测量数据的两个或更多个半周的至少基波分量之间的对称关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于测量和分析/检测感应电动机和异步电动机中不同类型的转子和定子故障的设备和方法。
技术介绍
电动机具有广泛的应用领域。例如在工业生产中，使用电动机驱动泵、传送带、桥式吊车、风扇等等。适用于特定应用的电动机对用户提供许多优点，这主要由于其长的寿命和所需的有限的维护。对于长的电动机寿命的一个基本要求是，在电动机中的转子没有任何故障或缺陷。普通类型的转子故障例如是转子条中出现断开或裂缝/折断、在转子的焊接接头处的过高的电阻、过大的气孔(转子铸造引起的)、以及相对于定子的转子在气隙中的偏移。普通类型的定子故障例如是绕组各匝间的绝缘故障、同相绕组之间的绝缘故障、不同相绕组之间的绝缘故障、绕组和地/电动机壳体之间的绝缘故障、污染的绕组(即，杂质例如湿气、灰尘或由于过热而烧焦的绝缘)、在三角连接的电动机中绕组匝的断开以及在绕组端部和外部连接之间的接触问题。当测量三相电动机时，通常是测量在操作期间电流的基波分量，并比较三相的测量数据。通常，在这些测量中使用专用传感器来获得测量数据。在操作期间实行的测量方法对电网的干扰，即，由和同一电网相连的其它机器(例如开关电源装置、荧光管设备等)产生的基波分量，是敏感的。这些干扰导致错误的测量结果，甚至可能使得在电动机上进行测量是不可能的。当按照现有技术测量定子时，具有高的能量含量的大的浪涌电压被施加到电动机上，随后获得的指数衰减响应被分析，以识别在定子中的可能的故障。这种测量方法具有许多缺点正是这种破坏性的方法引起或加速/完成初期的绝缘故障；其需要费时的和复杂的计算以及解释/分析；由于L和C的影响其引起在绕组中脉冲传播的问题；其需要和运输/安装问题相关的笨重的设备；以及，这是一种昂贵的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于电动机的安全检查的方法。更具体地说，提供一种当检查包括定子绕组和沿着旋转轴设置的转子的电动机时使用的方法，所述方法包括当所述转子围绕旋转轴旋转时测量所述定子绕组的物理量，借以获得关于所述物理量的周期性测量数据。所述方法包括采集关于所述周期性测量数据的至少两个周期的测量数据，比较采集的测量数据的两个或更多个半周的至少基波分量之间的对称性，并产生一个信号，所述信号表示在采集的测量数据的两个或更多个半周的至少基波分量之间的对称关系。按照本专利技术的测量装置在转子相对于定子的位置以固定的步骤或者借助于连续转动而改变时实时地测量定子绕组的电流(I)、阻抗(Z)或电感(L)。此外，这种设备在图形屏幕上实时地显示结果的关系/波形。所述关系可被认为是转子和定子之间的互感如何改变的度量。在大多数三相异步电动机中，在转子位置(X)和定子(Y)上的I，Z或L的值之间具有正弦关系。这个图形包括基波，其是周期性/循环的，并且每相相对于x轴对称。在周期性的基波分量上还可以叠加某些谐波分量和/或干扰。此外，每一转的循环/周期的数量取决于转子的极数。虽然根据例如具有不同结构的定子绕组和彼此相互的位置，所述关系不总是纯正弦的，但其总是具有以下的特征如果转子是完好的，所述关系是周期性的并且以x轴为对称。此外，分析在一个或多个(以及在两个之间)周期/循环内的所述波形的对称性/不均匀性，并确定是否任何偏差大于或小于用于转子故障的预定标准。所有普通类型的转子故障都反映在对某类电动机的标准波形的对称性/均匀性的某些类型的影响上。一般类型的转子故障例如是a)转子条中的断裂或裂缝/破裂，b)在转子中的焊接接头中的过高的电阻，c)过大的气孔(由转子的铸造引起的)，d)转子相对于定子在气隙中的偏移。此外，提供了一种当检查包括两个或多个定子绕组的电动机时使用的方法，所述方法包括测量定子绕组的物理量，借以获得有关所述物理量的测量数据。所述方法包括比较关于所述物理量的测量数据，所述测量数据是对至少两个定子绕组测量的，并产生第一信号，其表示在对所述至少两个定子绕组测量的测量数据之间的关系。此外，产生的第一信号的表示被在屏幕上显示，产生的第一信号的表示以并排设置的3个或多个图形的形式被显示。在获得的测量数据之间的差异可以作为至少一个所述图形与包括两个或多个图形的另外的直线的偏差被在屏幕上显示。按照所述的方法，用户可以选择至少一个图形符号，关于所述至少一个图形符号的数值测量数据被显示在屏幕上。具体实施例方式参见附图说明图1的方块图，现在说明按照本专利技术的测量装置13的优选实施例。测量装置13包括控制单元1，其优选地包括CPU 1a，程序存储器1b，数据存储器1c，A/D转换器1d，电压参考1e，第一定时器(A)1f，第二定时器(B)1g，以及硬件乘法器1h。测量装置13包括屏幕2，其和控制单元1相连。测量装置13包括和控制单元相连的波形发生器3，其优选地包括D/A转换器3a，重建滤波器3b和功率放大器3c。测量装置13包括在两个通道中的测量放大器4，其优选地包括可调的放大器4a，整流器4b，过零点检测器4c和电平移动器4d。测量装置13包括开关单元5，用于对测试对象10提供输入和输出。开关单元和测量放大器4的输入相连，其优选地包括继电器5a和模拟多路复用器5b。此外，测量装置13包括参考测量电阻6，其被连接在开关单元5和测量放大器4的输入之间。高压发生器7被连接在测试对象10和控制单元1之间，用于测试测试对象10的绝缘电阻。高压发生器优选地在其输出端产生范围为500V-1kV的电压。测量装置13包括电源装置8，其优选地包括一个或多个电池8a，电池充电装置8c，一个或多个电压调节器8c和LCD偏压发生器。此外，测量装置优选地包括一个或多个模拟输入9a和数字输入9b。控制单元1按照存储在存储器1b中的程序指令监视和控制屏幕2、波形发生器3、测量放大器4、开关单元5、参考测量电阻6、高压发生器7和电源装置8，并按照给定的程序指令记录和计算输出数据，将结果示于屏幕2上。更具体地说，控制单元1控制波形发生器3，以产生DC信号或正弦信号，其频率范围优选地为25-800Hz，其电压优选地为1V rms。产生的电压通过功率放大器3c和开关单元5被施加到测试对象10上。这样产生的电流在测量电阻6的两端产生电压，测量放大器4被控制用于分别测量在测量电阻6和测试对象两端的电压。第一过零点检测器4c的第一输入和波形发生器3的输出端相连。其输出表示在测试对象10两端的电压的相移。第二过零点检测器4c和放大器4a的输出端相连，放大器4a是可调的，以便和测量电阻6匹配，并且其输出信号代表通过测试对象10的电流的相移。上述的连接使得能够计算通过测试对象10的电流(I)。其还使得能够计算阻抗(Z)、电感(L)和电阻(R)。当和绝缘测试相结合测量和计算R时，使用高压发生器7代替波形发生器3。相角Fi也被测量。控制单元1为进行上述的测量/计算所需的程序指令被存储在存储器1b内。按照本专利技术的转子测试可以用两种可选择的方法实现。按照可选择的方法1，保持恒定的转子速度，使得与用于观察和计算的扫描时间匹配。按照可选择的方法2，借助于角度传感器11和数字输入9b，在测量中包括轴的位置，借以联系测量值和转子位置。更具体地说，在按照可选择的方法1的转子测试中，转子的位置影响定子绕组中的电流(I)、阻抗(Z)、电感(L)和相位角(Fi)的测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试电动机的方法，所述电动机包括定子绕组和沿着旋转轴设置的转子，所述方法包括当所述转子绕旋转轴旋转时测量所述定子绕组的物理量，借以获得关于所述物理量的周期性测量数据，该方法的特征在于：　　　　采集关于所述周期性测量数据的至少两个周期的测量数据，　　　　比较采集的测量数据的两个或更多个半周的至少基波分量之间的对称性，　　　　产生一个信号，所述信号表示在采集的测量数据的两个或更多个半周的至少基波分量之间的对称关系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：博里斯科普，
申请(专利权)人：萨伯希股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]