[發(fā)明專利]微特電機(jī)的定子鐵心故障判斷測控系統(tǒng)及判斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710368887.3
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN106970326B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟大偉;劉金輝;夏云彥;杜超;杜鑫;孟慶彤
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

本發(fā)明為一種微特電機(jī)的定子鐵心故障判斷測控系統(tǒng)及判斷方法，屬于電機(jī)控制領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是解決發(fā)電機(jī)定子鐵芯絕緣損傷影響定子鐵芯本身及破壞故障點(diǎn)附近定子線棒絕緣性，導(dǎo)致線棒內(nèi)部放電加劇，進(jìn)而引起定子繞組相間短路與接地故障的問題。本發(fā)明的測控系統(tǒng)包括：主控板模塊、激勵源模塊、信號采集模塊、信號傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和監(jiān)測模塊。本發(fā)明的微特電機(jī)定子鐵心故障判斷方法利用主控板模塊給激勵源模塊的鐵芯充電，使其內(nèi)部產(chǎn)生變化的磁場，信號采集模塊將磁場變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺撾娦盘柦?jīng)信號傳輸模塊輸入到主控板中進(jìn)行處理，獲取表征渦流磁場的電壓信號，根據(jù)渦流電壓信號的信號特征參量，鎖定故障區(qū)域和確定損傷程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)控制領(lǐng)域，具體涉及一種微特電機(jī)的定子鐵心故障判斷測控系統(tǒng)及判斷方法。

背景技術(shù)

發(fā)電機(jī)的定子鐵芯是發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，它起著提供磁回路、支撐發(fā)電機(jī)整體、固定定子繞組線圈的重要作用。發(fā)電機(jī)定子鐵芯絕緣是否良好是影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的重要因素之一。當(dāng)定子鐵芯的硅鋼片之間的絕緣出現(xiàn)損傷問題時，將使硅鋼片絕緣損傷處產(chǎn)生渦流，該渦流會由故障處沿硅鋼片表面流動，并與定位筋或穿心螺桿構(gòu)成閉合回路，由此引起定子鐵芯內(nèi)部發(fā)熱。如果該故障不能得到及時有效的解決，渦流處引起的熱量會進(jìn)一步加重絕緣損傷情況，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的發(fā)熱，由此構(gòu)成惡性循環(huán)。定子鐵芯絕緣損傷不但影響定子鐵芯本身，嚴(yán)重時還會破壞故障點(diǎn)附近定子線棒絕緣性，致使線棒內(nèi)部放電加劇，進(jìn)而引起定子繞組相間短路與接地故障的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決發(fā)電機(jī)定子鐵芯絕緣損傷影響定子鐵芯本身及破壞故障點(diǎn)附近定子線棒絕緣性，致使線棒內(nèi)部放電加劇，進(jìn)而引起定子繞組短路接地故障的問題。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：所述微特電機(jī)的定子鐵心故障判斷測控系統(tǒng)包括：主控板模塊、激勵源模塊、信號采集模塊、信號傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和監(jiān)測模塊；

所述主控板模塊：包括主控板和用于給主控板供電的電源；

所述激勵源模塊：包括依次連接的第一可控放大電路、供電電纜線和鐵芯；所述第一可控放大電路還與主控板連接，第一可控放大電路的參數(shù)受主控板控制；

所述信號采集模塊：包括相連接的探測器和采樣電路；所述探測器為活動端，用于采集鐵芯各位置的磁通量變化信號，采樣電路用于將磁通量采樣信號傳遞給信號傳輸模塊；

所述信號傳輸模塊：包括依次連接的第一跟隨電路、第二可控放大電路、第二跟隨電路、帶通濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器；所述第一跟隨電路用于接收來自采用電路的信號，再經(jīng)過第二可控放大電路放大、第二跟隨電路保持、帶通濾波器濾波后，由A/D轉(zhuǎn)換器完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后傳遞給主控板模塊；其中，第二可控放大電路與帶通濾波器均與主控板連接，第二可控放大電路與帶通濾波器的參數(shù)受主控板控制；

所述數(shù)據(jù)處理模塊：包括計算機(jī)，用于接收和處理主控板采集到的數(shù)據(jù)。

所述監(jiān)測模塊：包括示波器，用于實時監(jiān)測渦流磁場的電壓信號的變化。

進(jìn)一步地，所述探測器由纏繞漆包線的環(huán)狀鋅錳氧化體構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述主控板采用STM32控制芯片。

進(jìn)一步地，所述主控板模塊、激勵源模塊、信號采集模塊、信號傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和監(jiān)測模塊設(shè)置在密閉金屬銅板構(gòu)成的保護(hù)殼內(nèi)。

所述的微特電機(jī)的定子鐵心故障判斷測控系統(tǒng)的故障判斷方法包括以下步驟：

步驟a、主控板控制第一可控放大電路，給供電電纜線充電，在鐵芯中形成磁通量大小能夠調(diào)節(jié)的磁場；

步驟b、探測器在鐵芯心表面的各個位置移動，接收變化的磁通量，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，將磁通量的變化轉(zhuǎn)化為電信號，輸入到采樣電路；