专利名称：电机绕组接地点检测设备和检测方法
技术领域：
本发明涉及电机绕组接地点的检测，具体而言，涉及一种电机绕组接地点检测设备和检测方法。
背景技术：
长期以来，电机绕组接地是电机主要的电气故障，但电机绕组接地点查找起来非常不方便，由于绕组一般都嵌入到电机转子和定子铁芯槽里面，采用普通人工方式无法查找。就目前的查找方法而言，如果接地电阻较大，一般采用直流加压法在暗室中采用直流高压对绕组进行耐压，使得在绕组接地点完全击穿时检测有无火花，一旦没有或者没有检测到火花则无法找到接地点，而且采用此方法经常损坏电机绕组。而如果接地电阻较小，则采用双臂电桥来测量电阻或者采用现有的一些专用查找电缆接地点的仪器，但是接地电阻的不确定性总会产生很大的误差，所以无法精确找到接地点的位置，给电机检修带来很大的麻烦。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种电机绕组接地点检测设备和检测方法。所述电机绕组接地点检测设备包括供电装置，其在电机绕组上施加直流电或单相交流电；磁场检测装置，其能够检测所述电机绕组上施加的电流产生的磁场；其中，当所述磁场突变时，所检测的位置为电机绕组接地点。所述电机绕组接地点检测方法包括对电机绕组加载直流电或单相交流电；将磁场检测装置在绕组上移动；确定磁场检测装置显示出磁场是否突变；如果是，则该点为接地点。本发明具有如下优点和特点能够直观迅速找出电机绕组的接地点，提高生产效率，降低检修成本；供电电源可调，能够彻底解决击穿电机绕组观察击穿火花的方法的缺陷；解决了采用专用电缆接地点查找设备和双臂电桥误差太大的缺陷；不采用高压对电机绕组进行耐压击穿，因此安全性好。
图1为本发明的电机绕组接地点检测方法的第一实施方式的流程图；图2为本发明的电机绕组接地点检测方法的第二实施方式的流程图；图3为本发明的电机绕组接地点检测设备的第一实施例的示意图；图4为本发明的电机绕组接地点检测设备的第二实施例的示意图；图5为本发明的电机绕组接地点检测设备的第三实施例的示意图；图6为本发明的电机绕组接地点检测设备的第四实施例的示意图；图7为本发明的电机绕组接地点检测设备的第五实施例的示意图8为本发明的电机绕组接地点检测设备的第六实施例的示意图；图9显示了具有多个电机绕组接地点时的电流分布的一个示例。
具体实施例方式根据本发明的一个方面，提供一种电机绕组接地点检测方法。在第一实施方式中，如图1所示，检测时对电机绕组加载直流电(Si)，其中正极与电机绕组相连，负极与电机铁芯相连。当然，连接方式也可以反过来，负极与电机绕组相连， 正极与电机铁芯相连。通电后，将能够检测直流电产生的磁场的磁场检测装置在绕组上移动，顺着绕组来检测磁场(S》。确定磁场检测装置检测到的磁场是否有突变(s;3)。如果磁场有突变，例如从磁场检测装置放置在正极时测出的最大值突变为零，或者从零突变为所述最大值，这对应于测量时磁场检测装置从正极开始移动或者从负极开始移动，则该点为接地点(S4)。其中对电机加载的直流电例如可以由电池供电，只要产生的电流的大小使得将绕组周围的磁场能够被磁场检测装置检测出来即可。更进一步，如果显示磁场突变，但不是变为零或所述最大值，则说明此处为接地点，但接地电阻很大，并且说明还有其他接地点。具体而言，任何地方，只要磁场检测装置与电机绕组的距离基本相等且出现磁场变化的都能证明此处为接地点。如图9所示，a、b、c、 d四点为四个接地点，但接地电阻不一样，导致电流不一样，在图中以3A、2A、1A为例。当磁场检测装置从a点到d点移动时，当移动到a点时，磁场突变，因此a点接地(磁场a不为 0)。继续移动磁场检测装置，至b点时，发现磁场又有突变，则b也为接地点，如此继续，则会发现一共有a、b、c、d四个接地点，而且磁场a >磁场b >磁场c >磁场d = 0，因为d点已经没有电流通过。优选地，磁场检测装置在检测时在电机绕组上缓慢移动。优选地，如果磁场突变，还需考虑是否磁场检测装置与绕组距离增大。这是因为现在所有电机的绕组外面都包有固定厚度的绝缘层，而且绝缘层厚度都是根据电机额定电压而设定，测量时只需要将磁场检测装置放置在绕组的绝缘层上即可，如果测量距离不一样而显示出不同的磁场，则可能电机绕组外的绝缘层有干扰，需要检测绝缘层的厚度是否均勻，是否有裂缝等。优选地，可以根据磁场检测装置的检测精度来调节直流电的大小，使得磁场检测装置能检测出所述正极或负极处的电流所产生的磁场。例如当磁场检测装置显示出的磁场数据较小时，增大直流电的电压或电流。在第二实施方式中，如图2所示，检测时对电机绕组加载单相交流电(S21)。其中正极与电机绕组相连，负极与电机铁芯相连。单相交流电可以通过与外接电源(例如交流发电机)获得。将能够检测单相流电产生的磁场的磁场检测装置在绕组上移动，顺着绕组来检测磁场(S22)。确定磁场检测装置检测到的磁场是否有突变(SM)。如果有突变，例如从磁场检测装置放置在正极时测出的最大值突变为零，或者从零突变为所述最大值，这对应于测量时磁场检测装置从正极开始移动或者从负极开始移动，则该点为接地点(SM)。其中对电机加载的单相交流电的电流的大小使得将绕组周围的磁场能够被磁场检测装置检测出来即可。更进一步，如果显示磁场突变，但磁场不变为零或所述最大值，则说明此处为接地点，但接地电阻很大，并且说明还有其他接地点(S6)。其原理如上面的第一实施方式中参照附图9所描述的，在此不再赘述。优选地，磁场检测装置检测时在绕组上缓慢移动。优选地，如果磁场突变，还需考虑是否磁场检测装置与绕组距离增大，具体细节如上面第一实施方式类似，在此不再赘述。优选地，可以根据磁场检测装置的检测精度来调节单相交流电的大小，使得磁场检测装置能检测出电流产生的磁场。例如当磁场检测装置显示出的磁场数据较小时，增大单相交流电的电压或电流。根据本发明的第二个方面，提供一种电机绕组接地点检测设备。在第一实施例中，如图3所示，接地点检测设备1001为分体式结构，其包括供电装置100和磁场检测装置200。其中供电装置100能够提供直流电，磁场检测装置200能够检测直流电产生的磁场，这两个装置均可以例如采用电池对他们进行供电。所述供电装置 100包括与其通过导线相连的正极9和负极10。所述磁场检测装置200包括用于显示检测到的磁场数据的磁场显示单元201。检测时对电机绕组加载直流电，其中正极9与电机绕组相连，负极10与电机铁芯相连，当然，连接方式也可以反过来，负极10与电机绕组相连，正极9与电机铁芯相连。通电后，将磁场检测装置200在绕组上移动，当磁场检测装置200的磁场显示单元201上显示出磁场数据突变时，例如从磁场检测装置放置在正极时测出的最大值突变为零，或者从零突变为所述最大值，这对应于测量时磁场检测装置从正极开始移动或者从负极开始移动， 则该点即为电机绕组接地点。如果磁场显示单元201上的磁场数据突变，但不是变为零或所述最大值，则说明此处接地，但接地电阻很大，并且说明还有其他接地点。具体而言，任何地方，只要磁场检测装置与电机绕组的距离基本相等且出现磁场变化的都能证明此处为接地点。如图9所示， a、b、c、d四点为四个接地点，但接地电阻不一样，导致电流不一样。当磁场检测装置从a点到d点移动时，当移动到a点时，磁场突变，因此a点接地(磁场a不为0)。继续移动磁场检测装置，至b点时，发现磁场又有突变，则b也为接地点，如此继续，则会发现一共有a、b、 c、d四个接地点，而且磁场a >磁场b >磁场c >磁场d = 0，因为d点已经没有电流通过。优选地，磁场检测装置200检测时在绕组上缓慢移动。优选地，如果磁场显示单元201上的磁场数据突变，还需考虑是否磁场检测装置 200与绕组距离增大。这是因为现在所有电机的绕组外面都包有固定厚度的绝缘层，而且绝缘层厚度都是根据电机额定电压而设定，测量时只需要将磁场检测装置放置在绕组的绝缘层上即可，如果测量距离不一样而显示出不同的磁场，则可能电机绕组外的绝缘层有干扰， 需要检测绝缘层的厚度是否均勻，是否有裂缝等。优选地，所述供电装置100还包括调节单元102。可以根据磁场检测装置200的检测精度，通过调节单元102来调节供电装置100输出的直流电的电压或电流的大小，从而使得在正极9或负极10处测得的磁场最大值在磁场检测装置上具有合适的读数。例如当磁场检测装置显示出的磁场数据较小时，增大供电装置100的输出电压或电流。更优选地，所述供电装置100还包括供电显示单元101，来显示供电装置100的当前的电流或电压的大
在第二实施例中，如图4所示，接地点检测设备1002为分体式结构，与第一实施例不同的是，供电装置100还包括整流单元103(整流电路)。整流单元103将三相或两相交流电转换为直流电提供给正极9和负极10。检测时三相或两相交流电通过整流单元103转化为直流电后加载到电机绕上，其中正极9与电机绕组相连，负极10与电机铁芯相连。接地点检测设备1002的检测过程与上面所述的第一实施例原理相同，在此不再赘述。上述接地点检测设备的第二实施例的一个变型为，所述整流单元103可以将三相或两相交流电转化为单相交流电，通过正极9和负极10加载到电机绕组上。相应地，所述磁场检测装置200为能够检测单相交流电产生的磁场的磁场检测装置。在第三实施例中，如图5所示，接地点检测设备1003为一体式结构。其包括供电装置300和磁场检测装置400。其中供电装置300能够提供直流电，磁场检测装置400能够检测直流电产生的磁场。所述供电装置300包括与其通过导线相连的正极9和负极10。 所述磁场检测装置400包括用于显示检测到的磁场数据的磁场显示单元401和位于机壳12 外的探头，探头通过电源线和数据线连接到磁场检测装置400。检测时对电机绕组加载直流电，其中正极9与电机绕组相连，负极10与电机铁芯相连，或者负极10与电机绕组相连，正极9与电机铁芯相连。通电后，将探头在与正极9相连的绕组上移动，当磁场显示单元401上显示出的磁场数据突变时，例如从磁场检测装置放置在正极时测出的最大值突变为零，或者从零突变为所述最大值，这对应于测量时磁场检测装置从正极开始移动或者从负极开始移动，则该点为电机绕组接地点。如果磁场显示单元401上的磁场数据突变，但不是变为零或所述最大值，则说明此处接地，但接地电阻很大，并且说明还有其他接地点，具体如在本发明第二方面的第一实施例所述。优选地，磁场检测装置400的探头在检测时在绕组上缓慢移动。优选地，如果磁场显示单元401上的磁场数据突变，还需考虑是否磁场检测装置 400与绕组距离增大，其细节如在第二方面的第一实施例所述。优选地，所述供电装置300还包括调节单元302。可以根据磁场检测装置400的检测精度，通过调节单元302来调节供电装置300输出的直流电的电压大小，从而使得在所述正极9或负极10处电流产生的磁场在磁场检测装置上有合适的读数。例如当磁场检测装置显示出的磁场数据较小时，增大供电装置300的输出电压。更优选地，所述供电装置300 还包括供电显示单元301，来显示供电装置300的当前的电流大小。在第四实施例中，如图6所示，接地点检测设备1004为一体式结构。其与第三实施例不同的是，供电装置300还包括整流单元303。整流单元303将三相或两相交流电转换为直流电提供给正极9和负极10。检测时三相或两相交流电通过整流单元303转化为直流电后加载到电机绕组上， 其中正极9与电机绕组相连，负极10与电机铁芯相连。接地点检测设备1004的检测过程与上面所述的第二实施例原理相同，在此不再赘述。上述接地点检测设备的第四实施例的一个变型为，所述整流单元303可以将三相或两相交流电转化为单相交流电，通过正极9和负极10加载到电机绕组上。相应地，所述磁场检测装置400为能够检测单相交流电产生的磁场的磁场检测装置。在第五实施例中，如图7所示，接地点检测设备1005为一体式结构。机壳12内的直流恒压源(例如电池)分为两路，一路通过输出电流电源导线11输入到正极9和负极 10。正极9和负极10分别连接到电机绕组和电机铁芯上，也可以反过来连接。输出电压调节旋钮4用于调节所述转化后的直流恒压源的电压，对应的输出电压刻度调节盘3用于显示调节幅度。输出直流电流显示屏6可以显示测试时通过绕组到铁芯的电流。输出直流电流显示屏6可以是数字显示屏、刻度表、液晶显示屏等。直流恒压源的另一路通过电源线V向磁场检测装置8供电。磁场检测装置8顺着绕组缓缓移动从而获取检测到的磁场的数据，检测到的磁场数据通过磁场数据线7返回到机壳12内，并显示于磁场显示屏5上。从而可以判断绕组中的电流产生的磁场的大小， 进一步判断绕组中是否有电流或大致判断电流的大小。具体而言，如果磁场突变，例如从磁场检测装置的探头放置在正极时测出的最大值突变为零，或者从零突变为所述最大值，这对应于测量时磁场检测装置的探头从正极开始移动或者从负极开始移动，则该点为电机绕组接地点。如果磁场数据突变，但不是变为零或所述最大值，排除磁场检测装置与绕组距离增大因数，则说明此处接地，但接地电阻很大，并且说明还有其他接地点。如此可以同时判断电机绕组中几个接地点。如图9所示，a、b、c、d四点为四个接地点，但接地电阻不一样， 导致电流不一样，如果在a、b、c、d、四点分别测量磁场，会发现磁场突变，而且磁场a >磁场 b >磁场c >磁场d = 0。有一点需要说明的是，测量时不一定非得从高压端开始测量，例如从d点到a点测量也是可以的，只不过是移动探头过程中磁场逐步变大。在第六实施例中，如图8所示，接地点检测设备1006为一体式结构。由外部提供的三相或两相交流电源通过外接电源插头2、外接电源导线1输入到电机绕组接地点检测设备1006的机壳12内。将输入的交流电分成两路，一路通过例如可控硅整流电路的全波整流电路(未示出)整流后转化成直流恒压源，通过输出电流电源导线11输入到正极9，将正极9和负极10分别接在电机绕组上和电机铁芯上。通过输出电压调节旋钮4可以调节所述转化后的直流恒压源的电压。输出直流电流显示屏6可以显示测试时通过绕组到铁芯的电流。输出直流电流显示屏6可以是数字显示屏、刻度表、液晶显示屏等。输入的交流电的另一路通过电源线V向磁场检测装置8供电。磁场检测装置8 顺着绕组缓缓移动从而获取检测到的磁场的数据，检测到的磁场数据通过磁场数据线7返回到机壳12内，并在磁场显示屏5上显示，从而可以判断绕组中通过电流产生磁场的大小， 进一步判断绕组中是否有电流或大致判断电流的大小。具体而言，如果磁场突变，例如从磁场检测装置的探头放置在正极时测出的最大值突变为零，或者从零突变为所述最大值，这取决于探头从正极开始移动还是从负极开始移动，则该点即为电机绕组接地点。如果磁场数据突变，但不是变为零或所述最大值，排除磁场检测装置与绕组距离增大因数，则说明此处接地，但接地电阻很大，并且说明还有其他接地点。如此可以同时判断电机绕组中几个接地点。上述接地点检测设备的第六实施例的一个变型为，接地点检测设备1006还包括一整流单元，其可以将三相或两相交流电转化为单相交流电，通过正极9和负极10加载到电机绕组上。相应地，磁场检测装置8的探头为能够检测单相交流电产生的磁场的磁场检测装置。
另外，上述各实施例中的接地点检测设备还可以具有输出电压过高保护和输出电流过大保护装置。
权利要求
1.一种电机绕组接地点检测设备，其特征在于，包括 供电装置，其在电机绕组上施加直流电或单相交流电；磁场检测装置，其能够检测所述电机绕组上施加的电流产生的磁场； 其中，当所述磁场突变时，所检测的位置为电机绕组接地点。
2.根据权利要求1所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，当供电装置输出直流电时，所述供电装置包括整流单元，其将外界的交流电转换为直流电并施加到电机绕组上。
3.根据权利要求2所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，所述供电装置包括 正极，其与电机绕组或电机铁芯相连；负极，其相应地与电机铁芯或电机绕组相连。
4.根据权利要求1所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，当供电装置输出单相交流电时，所述供电装置包括整流单元，其将外界的交流电转换为单相交流电并施加到电机绕组上。
5.根据权利要求4所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，所述供电装置包括 正极，其与电机绕组相连；负极，其与电机铁芯相连。
6.根据权利要求1所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，所述磁场检测装置包括探头，其在检测过程中临近电机绕组放置； 磁场显示单元，其显示所检测到的磁场的大小。
7.根据权利要求1所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，所述供电装置包括 供电显示单元，其显示所述供电装置的输出电压或输出电流；调节单元，其调节所述供电装置的输出电压或输出电流。
8.根据权利要求7所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，所述供电显示单元为刻度表或液晶显示屏。
9.根据权利要求7所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，所述调节单元包括 电压调节旋钮，其调节所述供电装置的输出电压或输出电流；电压刻度调节盘，用于显示所述电压调节旋钮的调节幅度。
10.根据权利要求1所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，当供电装置输出直流电时，所述供电装置为电压可调直流恒压源。
11.根据权利要求1所述的电机绕组接地点检测设备，其特征在于，所述突变为不为零或所检测到的最大磁场值时，则所检测的点为电机绕组接地点，且还有其他接地点。
12.一种电机绕组接地点检测方法，其特征在于，包括 对电机绕组加载直流电(Si)；将能够检测直流电产生的磁场的磁场检测装置在绕组上移动，顺着绕组来检测磁场 (S2)；确定磁场检测装置检测到的磁场是否有突变(S3)； 如果磁场有突变，则该点为接地点(S4)。
13.一种电机绕组接地点检测方法，其特征在于，包括对电机绕组加载单相交流电，其中正极与电机绕组相连，负极与电机铁芯相连(S21)； 将能够检测单相流电产生的磁场的磁场检测装置在绕组上移动，顺着绕组来检测磁场 (S22)；确定磁场检测装置检测到的磁场是否有突变(S23)； 如果磁场有突变，则该点为接地点(SM)。
全文摘要
一种电机绕组接地点检测设备和检测方法，所述检测方法包括对电机绕组加载直流电或单相交流电；将磁场检测装置在绕组上移动；确定磁场检测装置显示出磁场是否突变；如果是，则该点为接地点。所述接地点检测设备包括供电装置，其在电机绕组上施加直流电或单相交流电；磁场检测装置，其能够检测所述电机绕组上施加的电流产生的磁场；其中，当所述磁场突变时，所检测的位置为电机绕组接地点。本发明能够直观迅速地找出电机绕组的接地点，提高生产效率，降低检修成本；能够彻底解决击穿电机绕组观察击穿火花的方法的缺陷，以及采用专用电缆接地点查找设备和双臂电桥误差太大的缺陷；而且本发明不用采用高压对电机绕组进行耐压击穿，因此安全性好。
文档编号G01R31/06GK102385024SQ20111030641
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者夏成泉, 张彪 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华准格尔能源有限责任公司