[發明專利]一種航空電機繞組絕緣熱老化試驗平臺與試驗方法

在審

• 申請號: 202111113010.2
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113671298A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 潘建宇;王鑫;何渝霜;孟理華;王鈺明;李劍;王飛鵬
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/72;G01R27/02;G01R31/12;G01R27/26
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

本發明公開了一種航空電機繞組絕緣熱老化試驗平臺及試驗方法，所述試驗平臺包括高溫老化烘箱組和絞線對，所述高溫老化烘箱組包括多個高溫老化烘箱，所述高溫老化烘箱內具有多層試驗臺，所述絞線對放置在所述試驗臺上，還包括兆歐表，和LCR精密儀表。所述試驗方法包括S1：制作并干燥絞線對試樣；S2：將絞線對樣品放入所述高溫老化烘箱組中，進行周期性的加速熱老化以及絕緣參量測量；S3：絕緣參量測量后，對所述絞線對樣品進行絕緣失效判斷，若失效，則老化結束，否則繼續老化直到絕緣失效；S4：對同一溫度點下的同組樣品的絕緣參量測量值取平均，分析得到不同溫度下繞組絕緣熱老化特性曲線。本發明的試驗平臺和方法可以在較短時間內得到航空電機繞組絕緣的熱老化特性。

技術領域

本發明屬于航空電氣化技術領域，具體涉及一種多溫度多參量航空電機繞組絕緣熱老化試驗平臺與試驗方法。

背景技術

航空機電傳動裝置采用了大量的絕緣Ⅰ型結構低壓電機(額定電壓低于700V)，而這些電機的安全運行將直接關系到飛行器運行的安全、可靠與穩定。在電機中，繞組絕緣故障數占比超過總故障數的40％，而對于航空應用中的低壓電機，由于高功率密度的要求，其額定工作電流大，發熱嚴重；而在飛機正常巡航時，電機需要長時間滿熱負荷運行，并且受飛機空間限制，電機繞組散熱困難，造成飛機電機繞組的工作溫度較普通電機更高，導致熱老化成了其絕緣劣化的主要原因。因此，對航空電機繞組絕緣的熱老化特性來對其絕緣狀態進行評估具有重要意義。

然而目前對電機繞組絕緣老化熱性的研究更多集中于電力系統中的大型發電機或軌道交通領域的高壓變頻牽引電機的電老化特性，因此對低壓電機的熱老化特性研究存在方法適應性上的不足。對于低壓航空電機而言，通常要求其能夠在正常工作溫度下無故障運行20000小時以上，故在常規工作條件下對其的熱老化特性進行研究花費時間長，并且在老化特性試驗中，若直接使用實際應用電機進行試驗，試驗操作較為困難，成本較高，實際應用困難，可行性低。此外，單一的絕緣狀態參量只能反映繞組絕緣局部缺陷，故采用單一參量來評估繞組絕緣狀態時會與實際情況存在很大差異。因此需要一種能夠快速、全面、準確的反映航空電機繞組絕緣熱老化特性的試驗平臺及測試方法。

發明內容

鑒于此，本發明目的之一在于提供一種時間上效率更高并可以更為全面準確模擬航空電機繞組絕緣在熱應力作用下的特性分析的試驗平臺。

經研究，本發明的上述目的采用以下技術方案：

一種航空電機繞組絕緣熱老化試驗平臺，包括高溫老化烘箱組和絞線對，所述高溫老化烘箱組包括多個高溫老化烘箱，所述絞線對位于每一個所述高溫老化烘箱內，還包括用于所述絞線對的絕緣電阻測量的兆歐表，及用于所述絞線對的介質損耗角正切和絕緣電容測量的LCR精密儀表。所述高溫老化烘箱租用于提供多種試驗溫度，所述絞線對模擬航空電機繞組匝間絕緣，所述兆歐表和所述LCR精密儀表用于檢測多個試驗參數。

進一步的，所述高溫老化烘箱內具有多層試驗臺，所述絞線對放置在所述試驗臺上。

進一步的，所述的高溫老化烘箱組由3個控溫精度為±3℃以內，控溫范圍為0-800℃高溫老化烘箱組成。

優選的，所述高溫老化烘箱的溫控精度為±1℃以內，控溫范圍為0-500℃，所述兆歐表為多電壓檔位、測量范圍達1000GΩ的數字兆歐表；所述LCR精密儀表可實現測量頻率范圍為20Hz-5MHz。

進一步的，所述的絞線對由m(m≥1)類熱等級航空電機繞組線制作，所述絞線對的電極端折彎部分長度為20-50mm，所述電極端的末端長度為10-30mm的部分為裸銅，所述絞線對的并行部分長度為50-150mm，所述絞線對的末端折彎部分長度為10-30mm；所述電極端的裸銅部分作為測量絕緣狀態參量時的電極。

本發明的目的之二在于提供一種快速、全面、準確的測試航空電機繞組絕緣熱老化特性的加速試驗方法。

經研究，本發明的上述目的采用以下技術方案：