專利名稱：一種潛油電機定子繞組溫度檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種潛油電機定子繞組溫度檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
潛油電動機是整個潛油電泵系統(tǒng)的心臟，它驅(qū)動潛油離心泵抽取地下的原油。潛油電機為三相鼠籠型異步電動機，工作于數(shù)千米井下的特殊環(huán)境中，具有高溫、高壓和腐蝕性等特點。在復雜的工作環(huán)境中，為了保障電機的正常工作，掌握電機的溫度分布是最重要的。目前，測量定子繞組溫度所用的都是埋入式檢溫計，埋入式檢溫計可以是電阻式的，也可以是熱電偶式的，比較普遍采用的是電阻式的。電機埋入式熱電阻(簡稱熱電阻)適用于電機繞組及電機鐵芯測溫用鉬熱電阻作為溫度傳感器與顯示儀表配套，測量電機中繞組或定子鐵芯的溫度，電阻式檢溫計的測溫元件一般埋在定子繞組端部，用兩根導線將其端頭接至檢溫計的測量裝置，利用測溫元件在埋設(shè)點受溫度的影響而引起阻值的變化，來測量埋設(shè)點即定子繞組的溫度。由于埋入式檢溫計受埋入位置、測溫元件本身的長短、埋入工藝等因素的影響，往往測出的溫度與實際溫度差別很大，熱電阻測溫系統(tǒng)一般是由熱電阻、連接導線和顯示儀表等組成，利用被測物體在溫度變化時自身電阻也隨著變化的特性來測量溫度的。熱電阻的受熱部分(感溫元件)是用金屬均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上，當被測介質(zhì)中有溫度梯度存在時，則所測得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。(刪除，說法有誤)由于操作工藝限制，測溫電阻元件埋入位置只能靠近繞組端部，測量溫度是繞組端部的溫度或者就是電機油的溫度，不能滿足精確的繞組溫度測量的要求，更不能檢測到繞組的最高溫度，而且由于埋入式檢溫計受埋入位置、測溫元件本身的長短、埋入工藝等因素的影響，往往測出的溫度與實際溫度差別很大，目前大部分廠家制造的潛油電機定子繞組是采用浸漆澆注工藝的，埋入式檢溫計無法實現(xiàn)精確測量定子繞組溫度，且安裝工藝復雜，熱電阻絲較細易發(fā)生折斷，不便維修。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種易安裝維護且能夠精確檢測電機定子槽內(nèi)繞組溫度的潛油電機定子繞組溫度檢測裝置及檢測方法。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，包括熱電偶，還包括與定子繞組之間相互絕緣的導熱元件和導熱接頭，所述導熱元件嵌入定子鐵芯槽中并與定子繞組導熱接觸，所述導熱元件有一部分伸出定子鐵芯槽外并與所述導熱接頭的一端固接，所述導熱接頭的另一端與所述熱電偶的測頭固接并且能相互拆分。
本發(fā)明所提供的潛油電機定子繞組溫度檢測裝置還可以采用如下技術(shù)方案:
所述導熱接頭與所述熱電偶的測頭螺紋固接。
所述導熱元件為帶絕緣層的銅導熱元件，所述導熱接頭為銅導熱接頭。
所述導熱元件為柱形，其橫截面形狀與定子繞組的導線相同。
所述導熱接頭與所述導熱元件固接的一端設(shè)有盲孔，所述導熱元件插入所述盲孔內(nèi)并與所述導熱接頭焊接連接。
所述導熱元件嵌入軸向深度至定子鐵芯槽中間部位。
以及，一種潛油電機定子繞組溫度檢測方法，包括如下步驟:
步驟一，將導熱接頭與導熱元件固接并一起絕緣處理；
步驟二，將導熱元件嵌入潛油電機定子鐵芯槽中；
步驟三，將熱電偶的測頭與導熱接頭接觸并固接，并且能相互拆分；
步驟四，熱電偶測量導熱接頭溫度，將檢測信號傳輸給控制系統(tǒng)。
本發(fā)明所提供的潛油電機定子繞組溫度檢測方法還可以采用如下技術(shù)方案:
所述步驟一中，將導熱接頭與導熱元件的一端焊接固接。
所述步驟二中，所述導熱元件嵌入軸向深度至定子鐵芯槽中間部位。
所述步驟二中，還包括將所述導熱元件與定子繞組一起浸漆澆注的步驟。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:采用導熱性能良好的導熱元件，而且導熱元件可以嵌入至定子鐵芯槽中間部位及其他部位，可通過導熱元件傳導測量電機繞組內(nèi)部的溫度，測量更加準確；將導熱元件與繞組一起浸漆澆注后再通過導熱接頭與熱電偶拆裝式相連，傳感器不必與繞組一起浸漆澆注，傳感器的安裝工藝簡單，且可拆裝，維修更換簡便。由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以真實地通過熱電偶檢測到電機繞組運行的工作溫度，對實現(xiàn)潛油電機設(shè)計優(yōu)化、對通過調(diào)整負載實現(xiàn)電泵系統(tǒng)可靠運行、對提高電泵系統(tǒng)一次運行壽命均具有重要意義。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，性能可靠，使用效果好等優(yōu)點，可以滿足測試潛油電機繞組溫度并提高測試精度的要求，通過該測量數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的措施后可以有效提高潛油電泵系統(tǒng)的一次使用壽命。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的導熱元件和定子繞組嵌入定子鐵芯槽中的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的導熱接頭分別與熱電偶以及導熱元件連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、定子繞組；2、導熱元件；3、導熱接頭；4、熱電偶；5、玻璃絲帶；6、定子鐵芯；7、定子鐵芯槽；8、熱電偶的測頭；9、盲孔；10、導熱元件與導熱接頭焊接連接的焊接點。
具體實施方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
請參見圖1 圖3，一種潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，包括熱電偶4，還包括與定子繞組I之間相互絕緣的導熱元件2和導熱接頭3，所述導熱元件2嵌入定子鐵芯槽7中并與定子繞組I導熱接觸，所述導熱元件2有一部分伸出定子鐵芯槽7外并與所述導熱接頭3的一端固接，所述導熱接頭3的另一端與所述熱電偶的測頭8固接并且能相互拆分。其中，所述的導熱元件2和所述導熱接頭3均選用導熱性良好的材料制成，可選用銅等材料制成銅導熱元件和銅導熱接頭，所述導熱元件2可為帶絕緣層的銅導熱元件，銅的導熱元件可涂覆耐150度以上的高溫絕緣層，如涂覆絕緣漆等；所述導熱元件2的形狀可為柱形或片狀等多種形式；所述導熱接頭3 —端可設(shè)有盲孔9，所述盲孔9的直徑與所述導熱元件2相匹配使之能夠插入，所述導熱元件2插入所述盲孔9內(nèi)并可與所述導熱接頭3焊接連接；所述熱電偶的測頭8能可拆分地固接在所述導熱接頭3上，并與所述導熱接頭3導熱接觸，能相互拆分的固接方式可選螺紋連接以及卡接等，如所述導熱接頭3的另一端上設(shè)有與熱電偶測頭螺紋相匹配的的螺紋孔，與熱電偶測頭8螺紋固接；或是所述導熱接頭3的另一端上設(shè)置卡扣并與熱電偶測頭8卡接，還可以選用其他可拆分的連接方式。
進一步地，所述導熱元件2可選柱形，其橫截面形狀與定子繞組I的導線相同，為方便制作，可采用與定子繞組I相同規(guī)格的導線制成。
一般定子鐵芯中間部位溫度最高，為測得定子繞組的最高溫度，可將所述導熱元件嵌入軸向深度至定子鐵芯中間部位。
本發(fā)明的一種潛油電機定子繞組溫度檢測方法，其具體實施方法包括如下步驟:
步驟一，將導熱接頭3與導熱元件2固接并一起絕緣處理；
步驟二，將導熱元件2嵌入潛油電機定子鐵芯槽7中，一般使導熱接頭3高于定子繞組I的端部；可將導熱元件2的露出定子鐵芯槽7外的部分，與定子繞組I的直線部分用玻璃絲帶綁扎固定；
步驟三，將熱電偶4的測頭8與導熱接頭3導熱接觸并固接，可將熱電偶4的引出導線與露出定子鐵芯槽7外的定子繞組I彎曲部分用玻璃絲帶綁扎固定；
步驟四，熱電偶4測量導熱接頭溫度，將檢測信號傳輸給控制系統(tǒng)。
其中:所述步驟一中，將導熱接頭3與導熱元件2的一端可用焊接方式固接。
所述步驟二中，所述導熱元件2嵌入軸向深度可根據(jù)溫度檢測的需要至定子鐵芯槽中間部位及其他部位。
所述步驟二中，還可包括將所述導熱元件2與定子繞組I 一起浸漆澆注等進一步絕緣處理的步驟。
通過具體的實施例說明本發(fā)明的工作原理:請參見圖3，由導熱元件2、銅質(zhì)導熱接頭3、熱電偶4三部分組成的裝置實現(xiàn)定子槽內(nèi)繞組溫度的測量。導熱元件2與定子繞組I的導線采用相同的規(guī)格。銅質(zhì)導熱接頭3—端為與導熱元件2尺寸相配合的盲孔9，另一端為與熱電偶測頭8相配合的螺紋孔。銅質(zhì)導熱接頭3的一端與導熱元件2高溫焊接并做絕緣處理，參見導熱元件與導熱接頭焊接連接的焊接點10。將焊接有導熱接頭3的帶有耐高溫150度以上絕緣層的導熱元件2嵌入特定的潛油電機定子鐵芯槽7中，嵌入深度可按需要調(diào)整至定子鐵芯槽7的軸向中間部位，露出定子鐵芯槽7外的部分略長于定子繞組I端部。導熱元件2露出定子鐵芯槽7外部分與定子繞組I的直線部分共同用玻璃絲帶5綁扎固定。通過導熱率良好的導熱元件2以及與其固接成一體的同樣導熱率良好的導熱接頭3，將定子槽內(nèi)繞組的溫度傳導至定子鐵芯槽7外的導熱接頭3，將熱電偶4的測頭8與導熱接頭3相連，通過檢測導熱接頭3的溫度，測得定子槽內(nèi)繞組的實際溫度。
露出定子鐵芯槽7外的銅質(zhì)導熱接頭3與帶有螺紋的熱電偶4可以自由拆裝，安裝維護簡便，裝配后熱電偶4的導線將感應(yīng)溫度信號傳輸給控制系統(tǒng)。該方法可以單獨使用在某相繞組，也可以在三相繞組同時使用。
權(quán)利要求
1.一種潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，包括熱電偶，其特征在于，還包括與定子繞組之間相互絕緣的導熱元件和導熱接頭，所述導熱元件嵌入定子鐵芯槽中并與定子繞組導熱接觸，所述導熱元件有一部分伸出定子鐵芯槽外并與所述導熱接頭的一端固接，所述導熱接頭的另一端與所述熱電偶的測頭固接并且能相互拆分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，其特征在于，所述導熱接頭與所述熱電偶的測頭螺紋固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，其特征在于，所述導熱元件為帶絕緣層的銅導熱元件，所述導熱接頭為銅導熱接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，其特征在于，所述導熱元件為柱形，其橫截面形狀與定子繞組的導線相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，其特征在于，所述導熱接頭與所述導熱元件固接的一端設(shè)有盲孔，所述導熱元件插入所述盲孔內(nèi)并與所述導熱接頭焊接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛油電機定子繞組溫度檢測裝置，其特征在于，所述導熱元件嵌入軸向深度至定子鐵芯槽中間部位。
7.一種潛油電機定子繞組溫度檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一，將導熱接頭與導熱元件固接； 步驟二，將導熱元件嵌入潛油電機定子鐵芯槽中； 步驟三，將熱電偶的測頭與導熱接頭接觸并固接，并且能相互拆分； 步驟四，熱電偶測量導熱接頭溫度，將檢測信號傳輸給控制系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潛油電機定子繞組溫度檢測方法，其特征在于，所述步驟一中，將導熱接頭與導熱元件的一端焊接固接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潛油電機定子繞組溫度檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，所述導熱元件嵌入軸向深度至定子鐵芯槽中間部位。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的潛油電機定子繞組溫度檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，還包括將所述導熱元件與定子繞組一起浸漆澆注的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種潛油電機定子繞組溫度檢測裝置及檢測方法，該檢測裝置包括熱電偶，還包括與定子繞組之間相互絕緣的導熱元件和導熱接頭，所述導熱元件嵌入潛油電機定子鐵芯槽中并與定子繞組導熱接觸，所述導熱元件有一部分伸出定子鐵芯槽外并與導熱接頭的一端固接，所述導熱接頭的另一端與所述熱電偶測頭固接并且能相互拆分。本發(fā)明還公開了一種潛油電機定子繞組溫度檢測方法，通過將固接導熱接頭的導熱元件嵌入潛油電機定子鐵芯槽中，在用熱電偶測量導熱接頭的方法檢測定子繞組溫度。本發(fā)明安裝工藝簡單，且可拆裝，維修更換簡便。適用于潛油電機定子槽內(nèi)繞組溫度檢測，即可以單獨在某相繞組使用，也可以在三相繞組同時使用。
文檔編號G01K1/16GK103162853SQ20131010385
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者楊旭, 張殿強, 張麗, 張凌志 申請人:天津市百利溢通電泵有限公司