一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法及测试系统技术方案

本发明专利技术公开一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法，包括以下步骤：S1、选取与GIS隔离开关型号相同的测试电机；S2、对测试电机通电，并施加若干组不同的负载，获取不同负载时测试电机对应的转速、扭矩、供电电压和供电电流的瞬时值；S3、建立与驱动电机对应的输入功率与损耗的关系曲线；S4、获取驱动电机供电电压的瞬时值和供电电流的瞬时值，算出驱动电机的实际输入功率P1，根据步骤S3确定的所述关系曲线，进行损耗数据匹配，确定驱动电机损耗值；本发明专利技术通过现场得到的输入功率与输入功率

【技术实现步骤摘要】
一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法及测试系统


[0001]本专利技术涉及到隔离开关驱动电机
，具体涉及到一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法及测试系统。

技术介绍

[0002]在GIS中，驱动电机通过固定架安装在隔离开关边相位置，可以实现隔离开关的分、合动作。隔离开关机电联合仿真分析指出，驱动电机输出功率能有效反映隔离开关机械特性。通过电机轴输出扭矩及转速可以获得输出功率，而在实际操作中，速度传感器、扭矩传感器等装置难以直接安装，直接获取电机的输出功率较为困难。从电机的基础理论可知，电机的输出功率可表示为输入功率及各类损耗之和，而电机损耗构成和影响因素较为复杂，包含了铁损、铜损、风摩耗及附加损耗等，在实际生产中不易直接得到这些损耗值，因此，需要针对运行现场提出一种确定驱动电机总损耗的有效方法，为驱动电机输出功率的确定奠定基础。
[0003]中国专利CN107480098A公开了一种电机损耗计算方法,该专利技术的要点在于通过电机短路试验和空载试验，得到电机等效电路各参数，基于能量等效的原理计算等效后的正弦电压电流输入，进而根据T型等效电路求取电机损耗。
[0004]中国专利CN110346721B公开了一种双支路交流永磁电机损耗的测试方法，包括发电支路接可调节阻感性负载，电动支路接电机控制驱动器；控制驱动器运行，负载为纯阻性，测试电机转速、电动支路电流波形和相电压值、发电支路电流波形和相电压值和功率因数角；电机停止运行，断开发电机单元负载，计算得到绕组电阻；测试出电机交直轴电感；测试电机空载反电势并求解得到永磁体每极的总磁通φ0；重新运行电机，得到电机铁损。
[0005]中国专利CN1035021987B公开了一种超高速永磁电机损耗分离装置及其损耗分离方法，装置包括：一套空载电机平台和一套对拖电机平台；方法借助所述损耗分离装置，通过调节实验变量的方法，用功率分析仪测试出在不同实验变量情况下的电机输入功率，最后将电机系统中定子铁芯损耗，定子绕组，转子风摩损耗，转子涡流损耗逐个分离。
[0006]以上现有技术均提供了不同方案的电机损耗确定方法。但是在对现场的隔离开关驱动电机输出功率检测时，以上方法均有以下问题：
[0007]在实际生产现场，基于测量方法确定电机的铁耗、铜耗、风摩耗及附加损耗等，需要进行负载及空载试验，测量的数据多，工序繁琐，在现场应用存在困难。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法及测试系统，通过现场得到的输入功率与输入功率
‑
损耗曲线进行匹配得到对应的损耗，无需对各部分损耗进行单独求解，准确度高，现场应用方便。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法，包括以下步骤：
[0011]S1、选取与GIS隔离开关型号相同的测试电机；
[0012]S2、对测试电机通电，并施加若干组不同的负载，获取不同负载时测试电机对应的转速、扭矩、供电电压和供电电流的瞬时值；
[0013]S3、计算测试电机的各组输入功率P
inN
和输出功率P
outN
，得到不同负载下对应测试电机的损耗值P
lose
，建立与驱动电机对应的输入功率与损耗的关系曲线；
[0014]S4、根据现场GIS隔离开关驱动电机采集电路，获取驱动电机供电电压的瞬时值和驱动电机供电电流的瞬时值，算出驱动电机的实际输入功率P1，根据步骤S3确定的所述关系曲线，进行损耗数据匹配，确定驱动电机损耗值。
[0015]步骤S2具体包括，从所述测试电机的0.1～1.2倍额定负载范围内均匀选取若干个负载值作为测试负载点。
[0016]步骤S3中，计算测试电机的实际输入功率的公式为
[0017][0018]式中，T为采集周期，N为测试次序，P
inN
为电机输入功率，U
in
电机供电电压瞬时值，I
in
为电机供电电压瞬时值；
[0019]计算测试电机的实际输出功率的公式为
[0020][0021]式中，n为测试电机的转速，T
M
为测试电机输出转矩；
[0022]计算测试电机损耗P
lose
的公式为
[0023]P
loseN
＝P
inN
‑
P
outN
。
[0024]步骤S4中，现场GIS隔离开关驱动电机实际输入功率P1的计算公式为
[0025][0026]本专利技术还提供一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试系统，应用步骤S2至步骤S3所述的测试方法对所述测试电机进行测试；所述测试装置包括减速器、转速传感器、转矩传感器、磁粉制动器、示波器、电压探头、电流探头及计算机；所述测试电机的输出轴依次连接减速器和转矩传感器，所述转矩传感器的另一端依次连接转速传感器和磁粉制动器；所述测试电机的进线盒连接所述电压探头和电流探头；所述电压探头、所述电流探头、所述转矩传感器和所述转速传感器分别与所述示波器电连接，所述示波器与所述计算机电连接。
[0027]所述转速传感器和所述转矩传感器将采集的转速信号和转矩信号传入到所述示波器，所述电流探头和所述电压探头将采集的电压信号和电流信号传入到所述示波器；所述计算机读取所述示波器数据并处理计算，建立所述驱动电机的输入功率与损耗的关系曲线。
[0028]所述转矩传感器为中空编码器。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]1、不针对驱动电机的各部分损耗单独计算或求解，而是采用隔离开关驱动电机损耗测试系统，确定不同负载率下的电机输入功率和输出功率，两者的差值即为对应工况下电机的总损耗，无需对各部分损耗进行单独求解，准确度高，现场应用方便；
[0031]2、现场得到的输入功率与输入功率
‑
损耗曲线进行匹配得到对应的损耗，无需测试电机参数，无需对电机进行空载试验和短路试验，装置结构简单，测试过程简便，大大节约时间成本。
附图说明
[0032]图1为本专利技术GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法的流程图；
[0033]图2为本专利技术GIS隔离开关驱动电机损耗测试系统的功能框图。
[0034]图3为本专利技术电机效率与负载关系实测图；
[0035]图4为本专利技术电机效率与负载关系拟合图；
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶部”、“底部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取与GIS隔离开关型号相同的测试电机；S2、对测试电机通电，并施加若干组不同的负载，获取不同负载时测试电机对应的转速、扭矩、供电电压和供电电流的瞬时值；S3、计算测试电机的各组输入功率P
inN
和输出功率P
outN
，得到不同负载下对应测试电机的损耗值P
lose
，建立与驱动电机对应的输入功率与损耗的关系曲线；S4、根据现场GIS隔离开关驱动电机采集电路，获取驱动电机供电电压的瞬时值和驱动电机供电电流的瞬时值，算出驱动电机的实际输入功率P1，根据步骤S3确定的所述关系曲线，进行损耗数据匹配，确定驱动电机损耗值。2.根据权利要求1所述的一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法，其特征在于，步骤S2具体包括，从所述测试电机的0.1～1.2倍额定负载范围内均匀选取若干个负载值作为测试负载点。3.根据权利要求1所述的一种GIS隔离开关驱动电机损耗测试方法，其特征在于，步骤S3中，计算测试电机的实际输入功率的公式为式中，T为采集周期，N为测试次序，P
inN
为电机输入功率，U
in
电机供电电压瞬时值，I
in
为电机供电电压瞬时值；计算测试电机的实际输出功率的公式为式中，n为测试电机的转速，T
M
为测试电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮江军，何松，
申请(专利权)人：武汉黉门电工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：