电机热态电阻的自动测量系统及其工作方法_3

文档序号:8542681阅读:来源:国知局
置7。因此,当自动测量系统发生故障(例如过电流或者过电压)时,控制器能够及时断开保护投切装置K6,以有效保护电阻测量装置7。这里,保护投切装置K6优选为受控于控制器的继电器的常开触点。特别地,保护投切装置K6或者第二投切装置KM2还可以具有手动控制功能,当试验人员发现自动测量系统发生故障时,例如试验人员发现本该停转的电机仍有转速时,为了电阻测量装置7的安全,此时试验人员及时人工断开保护投切装置K6或者第二投切装置KM2,从而保证可以人为掌控停机失败的情况。
[0057]相应地,本发明实施例还提供了上述自动测量系统的工作方法。图3示出了本发明实施例电机热态电阻的自动测量系统的工作方法的一种流程示意图。本实施例涉及的工作方法对应被试电机2的不通电流的制动方法。如图3所示,本实施例所述的自动测量系统的工作方法,主要包括以下步骤:
[0058]步骤101:控制器闭合第一投切装置KMl和第三投切装置KM3,并运行陪试电机I和被试电机2。
[0059]步骤102:控制器判断被试电机2是否满足预设的热稳定条件。
[0060]具体地,首先控制器控制陪试电机I和被试电机2运行,并通过调节第一变流器4和第二变流器5,使被试电机2尽快满足预设的热稳定条件。为了配合判断电机是否满足预设的热稳定条件,需要在电机的发热部位(机壳或绕组)处设置温度检测装置,通过温度检测装置反馈的信号,控制器通过热平衡算法自动计算电机是否达到热平衡状态,如果电机达到热平衡状,则确定电机满足预设的热稳定条件。由于判断电机是否达到热平衡状态的方法为本领域技术人员常规采用的判断方法,因此在本文中不再进行展开说明。
[0061]步骤103:当被试电机2满足预设的热稳定条件时,控制器断开第一投切装置KM1,同时开始计时、断开第一投切装置KM1、关闭通风装置并控制陪试电机I降速运行。
[0062]具体地,对于采用被试电机2不通电流的制动方法,取切断被试电机2主电路(即断开第一投切装置KMl)的瞬间作为“冷却开始”时刻,在此时刻还需关闭通风装置并通过控制第一变流器4使陪试电机I降速运行,同时控制器开始计时。
[0063]步骤104:判断陪试电机I的转速降至零时控制器累计的时间是否小于第一预定时间。
[0064]步骤105:当控制器判断出陪试电机I的转速降至零时其累计的时间小于第一预定时间时,控制器在第二预定时间后闭合第二投切装置KM2,并在闭合第二投切装置KM2后的第三预定时间后控制电阻测量装置7测量被试电机2的绕组的电阻。
[0065]具体地,第一预定时间优选为2min,第二预定时间优选为ls,第三预定时间优选为Is。在陪试电机I停转时如果控制器从“冷却开始”时刻起开始累计的时间小于2min,则控制器首先在延时Is后闭合第二投切装置KM2,以将电阻测量电路接入自动测量系统中,然后在闭合第二投切装置KM2的Is后结合绕组切换装置6控制电阻测量装置7开始测量被试电机2的绕组的电阻。
[0066]这里,将第一预定时间优选为2min,旨在满足IEC60349-2及IEC60349-4等标准的要求:对于一些不能及时制停、其电阻不能在“冷却开始”以后的45s内开始测量的大型电机,用户和制造商之间应协商采用特殊的制动方案并延长开始测量的时间,但须在“冷却开始”2min之内开始测量。
[0067]下面简要说明基于本实施例所述的方法的电机温升的确定方法:首先,利用图1所示的自动测量系统测量电机的冷态电阻,即控制器断开第一投切装置KMl和引三投切装置,仅闭合第二投切装置KM2和第四投切装置K5,调节绕组切换装置6来分别测量被试电机2在冷态(被试电机2未运行的状态)下的UV相绕组的电阻、Uff相绕组的电阻和VW相绕组的电阻。其次,利用本实施例所述的方法得到电机热态电阻的离散值外推出“冷却开始”时刻电机的热态电阻。最后,根据公式At = (R2-R1) (X+tiWdti)计算电机温升。
[0068]另一种方法是,在利用本实施例所述的方法得到电机热态电阻的离散值后,利用上述电机温升的计算公式分别计算各个离散值对应的电机温升离散值。最后利用电机温升离散值外推出“冷却开始”时刻电机的温升。数据外推方法即数据拟合的方法,具体地,将电机温升的离散值绘制成时间的函数曲线,其中温升坐标采用对数标度,时间坐标采用线性标度。然后将所绘制的曲线外推至“冷却开始”的时刻,以得到“冷却开始”时刻的电机温升。
[0069]因此,应用本实施例所述的方法,在采用被试电机2不通电流的制动方式下,能够精确地测量被试电机2的热态电阻,从而为准确确定“冷却开始”时刻的电机温升奠定了基础。应用本实施例所述的方法,减少了试验者的劳动强度,节约了人力成本,增加了试验安全性,并且提高了测量精度。
[0070]图4示出了本发明实施例电机热态电阻的自动测量系统的工作方法的另一种流程示意图。本实施例涉及的工作方法对应被试电机2的通电流的制动方法。如图4所示,本实施例所述的自动测量系统的工作方法,主要包括以下步骤:
[0071]步骤201:控制器闭合第一投切装置KMl和第三投切装置KM3,并运行陪试电机I和被试电机2。
[0072]步骤202:控制器判断被试电机2是否满足预设的热稳定条件。
[0073]步骤203:当被试电机2满足预设的热稳定条件时,控制器断开第三投切装置KM3并控制第二变流器5逐渐降低被试电机2的驱动电流,并在被试电机2的驱动电流下降到预设电流的80%时,关闭通风装置并开始计时。
[0074]步骤204:判断被试电机2的转速降至零时控制器累计的时间是否小于第一预定时间。
[0075]步骤205:当被试电机2的转速降为零时控制器判断累计计时小于第一预定时间时,控制器在第二预定时间后闭合第二投切装置KM2,并在闭合第二投切装置KM2后的第三预定时间后控制电阻测量装置7测量被试电机2的绕组的电阻。
[0076]本实施例涉及的工作方法对应被试电机2的通电流的制动方法,对照上一实施例被试电机2的不通电流的制动方法,本实施例的方法的不同之处仅在于“冷却开始”时刻的确定方式。
[0077]具体地,在本实施例中,将被试电机2的驱动电流下降到预设电流的80%的时刻作为“冷却开始”时刻,旨在满足IEC60349-2及IEC60349-4等标准的要求:优先采用被试电机2不通电流的制动方法,在这种情况下,取制动前切断电机主电路的瞬间作为“冷却开始”时刻,在此瞬间切除所有外通风。如果不能采用上述制动方法,则可采用被试电机2带电流的制动方法,只要所采取的方法能使电机迅速停转,且负载电流在制动期间能保持合理的恒定。“冷却开始”时刻应是负载电流下降到80%试验值电流的瞬间,在此时刻,应切除通风。
[0078]基于本实施例所述的方法的电机温升的确定方法与上一实施例类似,故在此不再进行展开说明。
[0079]因此,应用本实施例所述的方法,在采用被试电机2通电流的制动方式下,能够精确地测量被试电机2的热态电阻,从而为准确确定“冷却开始”时刻的电机温升奠定了基础。应用本实施例所述的方法,减少了试验者的劳动强度,节约了人力成本,增加了试验安全性,并且提高了测量精度。
[0080]下面阐述上述两个方法实施例的优选实施例:
[0081]在本发明一优选的实施例中,控制器仅测量被试电机2的某一相绕组的电阻,并根据该相绕组的电阻确定电机温升。在此种情况下,控制器将绕组切换装置6调节至指定状态,以使电阻测量装置7按照预设间隔测量被试电机2的指定相绕组的电阻。例如,控制器仅测量被试电机2的UV相绕组的电阻,这时控制器同时闭合第一继电器Kl的第一常开触点和第四继电器K4的第四常开触点,系统选择UV相绕组作为指定的测量对象,然后控制器按
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