[發明專利]測試旋轉電機的轉子的棒形繞組的方法

有效

• 申請號: 201480016416.0
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN105103417B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 于爾根·策特納;克里斯蒂安·德格;托馬斯·舒曼
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K11/25
• 分類號: H02K11/25;H02K15/00;G01R31/34;G01R13/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發明涉及一種用于測試旋轉電機(30)的轉子(20)的棒形繞組的方法，其中借助在旋轉電機(30)的定子(32)中布置的熱輻射傳感器(34)檢測轉子溫度，其中，使用具有適合于熱檢測棒形繞組的各個棒(22)的分辨率的熱輻射傳感器(34)，并且其中，該方法還包括：轉子(20)以一個轉速旋轉，該轉速小于熱輻射傳感器(34)的除以棒形繞組的棒(22)的數量的極限頻率；借助熱輻射傳感器(34)檢測轉子(20)的熱輻射；熱輻射傳感器(34)以一個掃描頻率掃描，該掃描頻率大于轉子(20)的與棒(22)的數量相乘的轉速；評估熱輻射傳感器(34)的掃描到的值。

技術領域

本發明涉及一種用于測試旋轉的或者線性運動的電機的轉子的棒形繞組的方法，其中，借助在旋轉電機的定子中布置的熱輻射傳感器檢測轉子的熱輻射。此外，本發明還涉及一種用于測試旋轉電機的轉子的棒形繞組的裝置，具有在旋轉電機的定子中布置的熱輻射傳感器，借助該熱輻射傳感器能夠檢測轉子的熱輻射。

背景技術

電機是一種將電能轉換成機械能、尤其是運動能量(電動機運行)和/或將機械能轉換成電能(發電機運行)的裝置。旋轉電機是一種電機，其中，定子提供通常圓形的開口，轉子能轉動地支承地布置在開口中。該定子相對于轉子抗扭地布置。定子和轉子借助磁通量鏈接，由此在電動機運行中產生力作用，其驅動轉子相對于定子轉動并且在發電機運行中為轉子輸送的機械能被轉換成電能。為此目的，定子和轉子分別具有由電流穿流的繞組。在定子或者轉子中，繞組也能夠通過永磁體形成或者填充。

這種類型的旋轉電機在現有技術中是已知的，因此特別的文獻證明是不必要的。這種類型的旋轉電機例如是旋轉磁場電機，其連接到多相的，尤其是三相電網處，例如具有減振籠或者類似物的異步電機、同步電機。棒形繞組尤其能夠是籠形繞組，如其例如在異步電機的籠型轉子中通過由棒和短路環構成的籠來形成。棒形繞組優選地包括導體棒，其基本上在轉子的軸向方向上延伸并且例如通過短路環或者端部連接器導電地連接至轉子側的端部處。

這種類型的電機的轉子在非穩定的運行條件中熱機械地強烈負載。這種運行條件例如能夠是由于以直至達到額定點的過流條件的機器啟動，電機在運行時的鎖死或者類似情況。在此，高電流和損耗功率能夠出現在轉子棒中和短路環中。如果電機此時被關斷，那么損耗熱就保留在轉子中，因為關斷的電機通常不存在冷卻效果。這種情況特別出現在自冷卻時，其中轉子同樣也驅動冷卻系統。特別地，當沒有設置另外的冷卻作用時，轉子的熱能由于電機的結構而僅僅能非常不充分地排出。尤其是在重復地加載、間歇運行或者類似的情況時，轉子在電機關斷之后明顯變熱，其中變熱的精確程度多數情況下是未知的。尤其在再次啟動電機時，這能夠導致熱過載。

熱量在電機中在其運行時基本上通過以下的損耗源產生：電流熱損耗，磁滯損耗和摩擦損耗。通過損耗源產生的熱量導致電機的熱負載。尤其是該負載表現出電機部件、尤其是轉子的周期性膨脹和收縮。電流熱損失特別對轉子棒產生影響，轉子棒恰好在縱向方向上熱膨脹。由此轉子棒的例如與短路環的連接位置機械地負載。通常，這樣的連接位置通過焊接、熔焊或者澆鑄形成。交變應力導致在連接位置處的老化現象，該老化現象例如表現為在連接位置的區域中增大的電阻。該老化能夠導致連接位置的斷裂，由此最終導致電機不可使用。

此外，不同的棒電阻以及在連接位置處的過渡電阻導致在轉子中的電流分布的不對稱性，由此能夠導致在轉子表面處的局部溫度區別或者能夠產生力矩擺動。

發明內容

本發明的目的是相對于前述的問題實現改進。

作為解決方案，本發明提出，在這種類型的測試方法中，借助熱輻射傳感器檢測棒形繞組的各個棒的熱輻射，其中該方法進一步包括：

-轉子以一個轉速旋轉，該轉速小于熱輻射傳感器的除以了棒形繞組的棒數量的預定極限頻率；

-借助熱輻射傳感器檢測轉子的熱輻射；

-熱輻射傳感器以一個掃描頻率掃描，該掃描頻率大于轉子的與棒數量相乘的轉速；