pmt-9001定子綜合測試臺的研制
徐海明 （廣州先導(dǎo)技術(shù)工程有限公司510410）
廣州先導(dǎo)技術(shù)工程有限公司下屬嘉能自動化設(shè)備廠根據(jù)電機(jī)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)實(shí)際，吸收國內(nèi)外同類機(jī)種的優(yōu)點(diǎn)，重點(diǎn)在匝間絕緣電壓沖擊試驗(yàn)和無轉(zhuǎn)子磁場旋轉(zhuǎn)方向測試的測試方法上取得突破，成功開發(fā)了pmt-9001定子綜合測試臺，經(jīng)中山威力電器廠、浙江家用電機(jī)廠、吳江家用電機(jī)廠、武進(jìn)空凋電機(jī)廠的使用，取得良好的效果。
1 定子綜合測試臺的研制概況
國內(nèi)的電機(jī)生產(chǎn)廠家在電機(jī)生產(chǎn)的質(zhì)量控制過程中普遍關(guān)心的一個技術(shù)難點(diǎn)，就是如何判斷、檢測電機(jī)繞組是否存在匝間短路，通過什么手段可以準(zhǔn)確有效地檢測繞組的匝間短路故障。
國內(nèi)一些電機(jī)定子繞組匝間絕緣測試設(shè)備大都采用雙通道的電壓沖擊試驗(yàn)方法，即a通道對標(biāo)準(zhǔn)定子進(jìn)行電壓沖擊，同時b通道對被測定子進(jìn)行電壓沖擊，再由雙蹤示波器顯示定子的沖擊響應(yīng)波形，通過標(biāo)準(zhǔn)定子和被測定子的波形比較，反映被測定于是否存在匝間絕緣故障。
這種測試方法對匝間短路圈數(shù)相對較多．短路相對較嚴(yán)重的定子有一定的檢出能力，但是對短路圈數(shù)較少、短路不太嚴(yán)重的定子，則存在著一個分辨率和判斷值可信度的問題，不可避免的出現(xiàn)誤判或漏判。我憫認(rèn)為造成這個問題的主要原因是，雙通道的兩個電壓沖擊試驗(yàn)回路的電參數(shù)很難做到完全一致，因而電回路的溫度參數(shù)、電參數(shù)造成的波形相對誤差往往掩蓋了少量匝數(shù)短路造成的沖擊響應(yīng)波形畸變，使判斷沒有可信的依據(jù)；通過示波器顯示沖擊波形必須采用連續(xù)沖擊的方法，這個方法除連續(xù)在電機(jī)繞組上多次沖擊高壓，存在一定的造成繞組不可逆損壞的因素以外，沖擊波形難以穩(wěn)定，同時波形畸變誤差的判斷要通過人工日視判斷，分辨率很有限，且人為因素較大。
在研究開發(fā)pmt-9001定子綜合測試臺的匝間絕緣電壓沖擊試驗(yàn)方案上，重點(diǎn)突出解決上述問題，其中最成功的一個技術(shù)要點(diǎn)就是采用了一個2mhz的高速a/d轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將電樞上的電壓沖擊衰減簡諧波形進(jìn)行數(shù)字化處理，由ibm-386微機(jī)進(jìn)行數(shù)字計(jì)算和分析。
在開發(fā)研究過程中，通過大量的測試數(shù)據(jù)了解到，電機(jī)繞組不同的故障現(xiàn)象對沖擊響應(yīng)波形的影響是不一樣，如部分繞組反嵌主要影響波形的頻率，局部匝間短路主要影ⅱ向波形的衰減速度及積分面積差等。因此，通過計(jì)算機(jī)對沖擊響應(yīng)波形分別對積分波形面積差比率、波形衰減速度、波形諧振頻率等三個反映波形畸變的物理量進(jìn)行分析計(jì)算，從根本上解決了人為因素影響及分辨章不高等技術(shù)難題。
另一方面，同一物理狀態(tài)下的被測定子對象，如果其沖擊響應(yīng)波形穩(wěn)定性不好，則一個高的分辨率及高的故障檢出率是無從談起的。為了進(jìn)一步提高對波形畸變的分辨率及判斷匝間短路故障的靈敏度，我們?nèi)⒘撕艽蟮呐Γ郧筇岣唠姍C(jī)繞組沖擊響應(yīng)的波形的穩(wěn)定性。
2主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1單一沖擊回路法
采用單一沖擊回路進(jìn)行電機(jī)繞組電壓沖擊試驗(yàn)（即標(biāo)準(zhǔn)波形的獲得及被測定子波形的獲得，采用同一個電壓沖擊試驗(yàn)回路的方法），通過計(jì)算機(jī)對沖擊波形數(shù)字化及數(shù)據(jù)的存儲和統(tǒng)計(jì)分析，作為比較波形數(shù)據(jù)的依據(jù)，使標(biāo)準(zhǔn)波形和被測波形的分析和比較在純數(shù)字化的計(jì)算機(jī)計(jì)算分析中進(jìn)行，而不是在雙通道沖擊試驗(yàn)過程中，通過雙蹤示波器顯示比較，從根本上解決了由于不同的電回路參數(shù)的離散性造成的分辨率下降。
2.2受控沖擊法
為了穩(wěn)定沖擊條件，采用受控沖擊的方法，使每次測試只需1～2次沖擊即可完成，從而提高了沖擊響應(yīng)的波形穩(wěn)定性和減少了沖擊次數(shù)。對同一電機(jī)繞組的波形面積差比率、頻率、衰減速度等三個物理量的反復(fù)試驗(yàn)，其重復(fù)參數(shù)誤差可穩(wěn)定在百分之一以內(nèi)，從而保證了較高的分辨率和故障檢出率。
2.3測試數(shù)據(jù)加權(quán)自動修改軟件+
我們開發(fā)了一個獨(dú)特的測試數(shù)據(jù)加權(quán)自動修改軟件，在大批量、長時間的測試過程中，保證標(biāo)準(zhǔn)波形數(shù)據(jù)始終接近大批量產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的****值，從而大大減少了由于電器、電子元件參數(shù)漂移、溫度變化等造成的誤差，將分辨率可信度又大大提高一了步。
pmt-9001定子綜合測試臺的匝間短路測試這一項(xiàng)目通過多個廣家的試用表明，匝間短路故障檢出率靈敏度可穩(wěn)定地落在優(yōu)于千分之一總匝數(shù)的范圍內(nèi)，即一個電機(jī)繞組出現(xiàn)了相當(dāng)于總匝數(shù)的千分之一匝數(shù)的短路，pmt-9001定子綜合測試臺可穩(wěn)定、準(zhǔn)確地予以判斷及自動檢出。
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