[發明專利]一種測試變頻電機主絕緣和匝間絕緣的方法及拓撲結構

有效

• 申請號: 202110087754.5
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112904161B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王鵬;師洋;馬世金;郭厚霖;劉新霆;趙文煥;于超凡
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/34
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 鐘顯毅

1.一種測試低壓散繞變頻電機主絕緣和匝間絕緣的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（S1）輸入0~220V交流電壓，并對其進行調壓；

（S2）將調壓后的電壓信號進行升壓，使輸出電壓有效值最高達到5000V；

（S3）經升壓處理后的正弦電壓信號經共用高壓母線傳輸，并在共用高壓母線上通過配置切換繼電器來切換測試支路，其中，共用高壓母線通過匝間測試切換繼電器連接匝間絕緣測試支路，共用高壓母線通過主測試切換繼電器連接主絕緣測試支路，所述主測試切換繼電器為連接于共用高壓母線正極與主絕緣測試支路之間的第一切換繼電器和連接于共用高壓母線負極與主絕緣測試支路的第二切換繼電器，所述匝間測試切換繼電器為連接于共用高壓母線與匝間絕緣測試支路之間的第三切換繼電器和第四切換繼電器，

當切換至主絕緣測試支路時，執行步驟（S5）進行主絕緣測試，當切換至匝間絕緣測試支路時，執行步驟（S4）進行匝間絕緣測試；

（S4）將正弦電壓信號依次做整流、逆變處理后得到高頻脈沖電壓信號，并施加在變頻電機的三個繞組上，通過開關繞組上配置的三個切換繼電器來測試不同繞組的匝間絕緣；

（S5）將升壓處理后的正弦電壓信號正極施加在變頻電機的三個繞組上，將正弦電壓信號負極接電機定子外殼并接地，通過開關繞組上配置的三個切換繼電器來測試不同繞組的主絕緣。

2.根據權利要求1所述的一種測試低壓散繞變頻電機主絕緣和匝間絕緣的方法，其特征在于，還包括：當測試變頻電機主絕緣時，利用高壓探頭將共用高壓母線引出的正弦信號按1000:1縮小并進行信號采集，以同步相位，同時通過主絕緣測試支路配置的檢測放大電路采集并檢測電機放電情況。

3.根據權利要求1所述的一種測試低壓散繞變頻電機主絕緣和匝間絕緣的方法，其特征在于，還包括：當測試變頻電機匝間絕緣時，利用高壓探頭將高頻脈沖電壓信號按1000:1縮小并進行信號采集，以同步相位，同時通過匝間絕緣測試支路配置的超高頻天線和濾波檢波模塊采集并檢測電機放電情況。

4.一種測試變頻電機主絕緣和匝間絕緣的系統，應用于低壓散繞繞組結構的變頻電機，其特征在于，包括高壓正弦電壓發生模塊，傳輸正弦電壓信號的共用高壓母線，通過匝間測試切換繼電器接入共用高壓母線的匝間絕緣測試支路，通過主測試切換繼電器接入共用高壓母線的主絕緣測試支路，用于獲取主絕緣測試支路和匝間絕緣測試支路的反饋信號的采集處理模塊，以及配置于變頻電機繞組接入點的通斷切換繼電器；當測試主絕緣時，所述主絕緣測試支路正極通過通斷切換繼電器接變頻電機繞組，負極接變頻電機外殼并接地，通過來自共用高壓母線的正弦電壓信號測試主絕緣；當測試匝間絕緣時，所述匝間絕緣測試支路通過通斷切換繼電器向變頻電機繞組輸入高頻脈沖電壓信號，并檢測脈沖電壓下的局部放電，通過脈沖信號測試匝間絕緣；所述主測試切換繼電器為連接于共用高壓母線正極與主絕緣測試支路之間的第一切換繼電器和連接于共用高壓母線負極與主絕緣測試支路的第二切換繼電器，所述匝間測試切換繼電器為連接于共用高壓母線與匝間絕緣測試支路之間的第三切換繼電器和第四切換繼電器。

5.根據權利要求4所述的一種測試變頻電機主絕緣和匝間絕緣的系統，其特征在于，所述高壓正弦電壓發生模塊包括用于輸入0~220V交流電壓的電源，與電源連接用于調壓的單相變壓器，以及與單相變壓器連接用于實現升壓使得輸出的電壓有效值可達到5000V的升壓變壓器；所述升壓變壓器產生的正弦電壓信號由共用高壓母線輸出。

6.根據權利要求5所述的一種測試變頻電機主絕緣和匝間絕緣的系統，其特征在于，所述單相變壓器采用步進電機機械驅動。

7.根據權利要求4所述的一種測試變頻電機主絕緣和匝間絕緣的系統，其特征在于，所述匝間絕緣測試支路包括由依次連接的整流單元和逆變模塊構成的高頻脈沖信號發生模塊，用于檢測脈沖電壓下的變頻電機繞組局部放電的UHF天線，以及與UHF天線連接用于實現濾波和檢波的濾波檢波模塊，其中，所述整流單元通過匝間測試切換繼電器接共用高壓母線，所述逆變模塊經通斷切換繼電器接變頻電機繞組，所述濾波檢波模塊接采集處理模塊。