專利名稱：測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于測量和分析/檢測感應電動機和異步電動機中不同類型的轉子和定子故障的設備和方法。
背景技術：
電動機具有廣泛的應用領域。例如在工業(yè)生產中，使用電動機驅動泵、傳送帶、橋式吊車、風扇等等。適用于特定應用的電動機對用戶提供許多優(yōu)點，這主要由于其長的壽命和所需的有限的維護。對于長的電動機壽命的一個基本要求是，在電動機中的轉子沒有任何故障或缺陷。普通類型的轉子故障例如是轉子條中出現(xiàn)斷開或裂縫/折斷、在轉子的焊接接頭處的過高的電阻、過大的氣孔(轉子鑄造引起的)、以及相對于定子的轉子在氣隙中的偏移。普通類型的定子故障例如是繞組各匝間的絕緣故障、同相繞組之間的絕緣故障、不同相繞組之間的絕緣故障、繞組和地/電動機殼體之間的絕緣故障、污染的繞組(即，雜質例如濕氣、灰塵或由于過熱而燒焦的絕緣)、在三角連接的電動機中繞組匝的斷開以及在繞組端部和外部連接之間的接觸問題。
當測量三相電動機時，通常是測量在操作期間電流的基波分量，并比較三相的測量數(shù)據(jù)。通常，在這些測量中使用專用傳感器來獲得測量數(shù)據(jù)。
在操作期間實行的測量方法對電網的干擾，即，由和同一電網相連的其它機器(例如開關電源裝置、熒光管設備等)產生的基波分量，是敏感的。這些干擾導致錯誤的測量結果，甚至可能使得在電動機上進行測量是不可能的。
當按照現(xiàn)有技術測量定子時，具有高的能量含量的大的浪涌電壓被施加到電動機上，隨后獲得的指數(shù)衰減響應被分析，以識別在定子中的可能的故障。這種測量方法具有許多缺點正是這種破壞性的方法引起或加速/完成初期的絕緣故障；其需要費時的和復雜的計算以及解釋/分析；由于L和C的影響其引起在繞組中脈沖傳播的問題；其需要和運輸/安裝問題相關的笨重的設備；以及，這是一種昂貴的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于電動機的安全檢查的方法。更具體地說，提供一種當檢查包括定子繞組和沿著旋轉軸設置的轉子的電動機時使用的方法，所述方法包括當所述轉子圍繞旋轉軸旋轉時測量所述定子繞組的物理量，借以獲得關于所述物理量的周期性測量數(shù)據(jù)。所述方法包括采集關于所述周期性測量數(shù)據(jù)的至少兩個周期的測量數(shù)據(jù)，比較采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱性，并產生一個信號，所述信號表示在采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱關系。
按照本發(fā)明的測量裝置在轉子相對于定子的位置以固定的步驟或者借助于連續(xù)轉動而改變時實時地測量定子繞組的電流(I)、阻抗(Z)或電感(L)。此外，這種設備在圖形屏幕上實時地顯示結果的關系/波形。所述關系可被認為是轉子和定子之間的互感如何改變的度量。在大多數(shù)三相異步電動機中，在轉子位置(X)和定子(Y)上的I，Z或L的值之間具有正弦關系。這個圖形包括基波，其是周期性/循環(huán)的，并且每相相對于x軸對稱。在周期性的基波分量上還可以疊加某些諧波分量和/或干擾。此外，每一轉的循環(huán)/周期的數(shù)量取決于轉子的極數(shù)。
雖然根據(jù)例如具有不同結構的定子繞組和彼此相互的位置，所述關系不總是純正弦的，但其總是具有以下的特征如果轉子是完好的，所述關系是周期性的并且以x軸為對稱。
此外，分析在一個或多個(以及在兩個之間)周期/循環(huán)內的所述波形的對稱性/不均勻性，并確定是否任何偏差大于或小于用于轉子故障的預定標準。
所有普通類型的轉子故障都反映在對某類電動機的標準波形的對稱性/均勻性的某些類型的影響上。
一般類型的轉子故障例如是a)轉子條中的斷裂或裂縫/破裂，b)在轉子中的焊接接頭中的過高的電阻，c)過大的氣孔(由轉子的鑄造引起的)，d)轉子相對于定子在氣隙中的偏移。
此外，提供了一種當檢查包括兩個或多個定子繞組的電動機時使用的方法，所述方法包括測量定子繞組的物理量，借以獲得有關所述物理量的測量數(shù)據(jù)。所述方法包括比較關于所述物理量的測量數(shù)據(jù)，所述測量數(shù)據(jù)是對至少兩個定子繞組測量的，并產生第一信號，其表示在對所述至少兩個定子繞組測量的測量數(shù)據(jù)之間的關系。此外，產生的第一信號的表示被在屏幕上顯示，產生的第一信號的表示以并排設置的3個或多個圖形的形式被顯示。在獲得的測量數(shù)據(jù)之間的差異可以作為至少一個所述圖形與包括兩個或多個圖形的另外的直線的偏差被在屏幕上顯示。按照所述的方法，用戶可以選擇至少一個圖形符號，關于所述至少一個圖形符號的數(shù)值測量數(shù)據(jù)被顯示在屏幕上。
具體實施例方式
參見

圖1的方塊圖，現(xiàn)在說明按照本發(fā)明的測量裝置13的優(yōu)選實施例。測量裝置13包括控制單元1，其優(yōu)選地包括CPU 1a，程序存儲器1b，數(shù)據(jù)存儲器1c，A/D轉換器1d，電壓參考1e，第一定時器(A)1f，第二定時器(B)1g，以及硬件乘法器1h。
測量裝置13包括屏幕2，其和控制單元1相連。
測量裝置13包括和控制單元相連的波形發(fā)生器3，其優(yōu)選地包括D/A轉換器3a，重建濾波器3b和功率放大器3c。
測量裝置13包括在兩個通道中的測量放大器4，其優(yōu)選地包括可調的放大器4a，整流器4b，過零點檢測器4c和電平移動器4d。
測量裝置13包括開關單元5，用于對測試對象10提供輸入和輸出。開關單元和測量放大器4的輸入相連，其優(yōu)選地包括繼電器5a和模擬多路復用器5b。
此外，測量裝置13包括參考測量電阻6，其被連接在開關單元5和測量放大器4的輸入之間。
高壓發(fā)生器7被連接在測試對象10和控制單元1之間，用于測試測試對象10的絕緣電阻。高壓發(fā)生器優(yōu)選地在其輸出端產生范圍為500V-1kV的電壓。
測量裝置13包括電源裝置8，其優(yōu)選地包括一個或多個電池8a，電池充電裝置8c，一個或多個電壓調節(jié)器8c和LCD偏壓發(fā)生器。
此外，測量裝置優(yōu)選地包括一個或多個模擬輸入9a和數(shù)字輸入9b?？刂茊卧?按照存儲在存儲器1b中的程序指令監(jiān)視和控制屏幕2、波形發(fā)生器3、測量放大器4、開關單元5、參考測量電阻6、高壓發(fā)生器7和電源裝置8，并按照給定的程序指令記錄和計算輸出數(shù)據(jù)，將結果示于屏幕2上。更具體地說，控制單元1控制波形發(fā)生器3，以產生DC信號或正弦信號，其頻率范圍優(yōu)選地為25-800Hz，其電壓優(yōu)選地為1V rms。產生的電壓通過功率放大器3c和開關單元5被施加到測試對象10上。這樣產生的電流在測量電阻6的兩端產生電壓，測量放大器4被控制用于分別測量在測量電阻6和測試對象兩端的電壓。
第一過零點檢測器4c的第一輸入和波形發(fā)生器3的輸出端相連。其輸出表示在測試對象10兩端的電壓的相移。第二過零點檢測器4c和放大器4a的輸出端相連，放大器4a是可調的，以便和測量電阻6匹配，并且其輸出信號代表通過測試對象10的電流的相移。
上述的連接使得能夠計算通過測試對象10的電流(I)。其還使得能夠計算阻抗(Z)、電感(L)和電阻(R)。當和絕緣測試相結合測量和計算R時，使用高壓發(fā)生器7代替波形發(fā)生器3。相角Fi也被測量?？刂茊卧?為進行上述的測量/計算所需的程序指令被存儲在存儲器1b內。
按照本發(fā)明的轉子測試可以用兩種可選擇的方法實現(xiàn)。按照可選擇的方法1，保持恒定的轉子速度，使得與用于觀察和計算的掃描時間匹配。按照可選擇的方法2，借助于角度傳感器11和數(shù)字輸入9b，在測量中包括軸的位置，借以聯(lián)系測量值和轉子位置。
更具體地說，在按照可選擇的方法1的轉子測試中，轉子的位置影響定子繞組中的電流(I)、阻抗(Z)、電感(L)和相位角(Fi)的測量值。這些測量值和轉子相對于定子的位置成比例地對稱地在最小/最大之間改變。通過在旋轉期間測量在定子繞組中的I，Z，L和Fi，并計算所述對稱性，可以檢測任何的轉子不平衡的存在。
假如測量數(shù)據(jù)隨時間的采集是線性的，并且轉子以適用于測量數(shù)據(jù)獲取速率的恒速旋轉，則結果是在屏幕2上的用于計算和表示測量值的圖形幾何表示。
在按照可選擇的方法3進行的轉子測試中，其中角度傳感器11和軸相連，測量的值和轉子位置有關，借以使該位置成為沿水平方向的控制因素。
現(xiàn)在參照圖2的流程圖(圖表1和2)說明按照本發(fā)明的優(yōu)選的測量方法。
在第一步200，波形發(fā)生器3被啟動，借以產生25-800Hz，1Vrms的測量信號，并通過功率放大器3c以及開關單元5和測試對象10相連，并選擇地通過連接器端子(圖2中由X表示)和測量電阻6相連。更具體地說，通過啟動定時器(B)1g并對應于采樣時間t1上載一個值來啟動波形發(fā)生器3。當定時器向下計數(shù)為0時，便產生一個中斷，該中斷使CPU 1a檢索/查找在程序存儲器1b中存儲的表中的1號采樣值，所述的值被提供給D/A轉換器3a。與此同時，定時器(B)1g被重新啟動并利用t1的值被重新加載。
通過檢索程序存儲器1b中的下一個采樣并將其提供給D/A轉換器3a，與定時器(B)1g的每個中斷結合/在定時器(B)1g的每個中斷之后，重復這個過程，借以產生一系列的代表期望的波形和采樣頻率1/t1的離散的電壓值。然后把這個信號發(fā)送到低通/重建濾波器3b，其功能是濾除采樣頻率和任何不需要的頻率分量，使得只留下所需的波形。在把波形施加于測試對象10之前，必須進行阻抗匹配。這在功率放大器3c中進行，波形從功率放大器3c通過在開關單元5中的繼電器被中繼到測試對象10。
在步驟201，在測試對象10和測量電阻6兩端的電壓被分別記錄在測量放大器4中(自動排列)。這由CPU 1a實現(xiàn)，其設置開關單元5中的繼電器5a和多路復用器5b，使得串聯(lián)連接的分別在測試對象10和測量電阻6兩端的電壓被轉換到相應的可調放大器4a，4b。CPU把放大器4a，4b設置為最低的放大電平。然后把信號發(fā)送給整流器4c，在其中進行全波整流，然后分別被提供給電平移動器4e，其使得電平適合于A/D轉換器1d。在這個放大和轉換狀態(tài)下，CPU 1a啟動A/D轉換器1d，其通過基于軟件的峰值檢測器類型1，和電壓參考1e一道返回兩個信號的峰值電壓，所述檢測器類型1在下面將進行詳細說明。使用這些峰值，CPU 1a選擇/計算每個通道的可調放大器的最佳放大電平，并應用它們。在這些新的放大狀態(tài)下，CPU 1a再次啟動A/D轉換器1d，其通過基于軟件的峰值檢測器類型1，和電壓參考1e一道返回兩個信號的峰值電壓。使用這些峰值，CPU 1a證實每個通道的可調放大器的最佳放大狀態(tài)已被獲得。如果不是這種情況，即如果任何一個通道被過度激勵，則CPU 1a可以使放大電平減小一步長，并應用該放大電平。選擇地，在測量電阻兩端的信號可以如此之低，使得CPU認為好像沒有相連測試對象。優(yōu)選地，波形發(fā)生器3的最大幅值也是已知的。
第一過零點檢測器的輸入和波形發(fā)生器3的輸出相連。輸出信號可認為是代表測試對象10兩端的電壓的相移。第二過零點檢測器和適用于所述測量電阻6的可調放大器的輸出相連，且其輸出信號表示通過測試對象10的電流的相移。
步驟202包括測量I，Z或L。所使用的測量方法是方法a或b，如下所述，或者是它們的組合。
在測量方法a)中，使用基于軟件的峰值檢測器類型1，即，該檢測器使用和測量信號過零點有關的備份信號來確定測量信號的峰值。
在測量方法b)中，使用基于軟件的峰值檢測器類型2，這意味著不用備份信號而進行測量。兩個測量利用波形被在時間上同步，因而其形成整個測量序列的時基(1個測量周期＝1個波形周期)。
步驟203包括開始記錄/存儲I，Z和/或L的最小值和最大值。
步驟204包括執(zhí)行不用備份信號的基于軟件的峰值檢測器類型3，以便檢測來自轉子特征包絡的波形中的若干個最大/最小周期。峰值檢測器類型3基于基本上和類型2相同的軟件算法，但是在被處理的輸入數(shù)據(jù)(indata)和波形上不同。用于峰值檢測器類型3的輸入數(shù)據(jù)是來自一個或多個測量周期的測量結果，即，來自峰值檢測器類型1或類型2的輸出數(shù)據(jù)(1個測試周期＝1個波形發(fā)生器周期；1個測量結果＝一個或多個平均測試周期的結果)。測量的波形是轉子的特征包絡，根據(jù)所述波形獲得最小/最大值，所述特征包絡是正弦的或其它形狀的，其來自足夠多數(shù)量的采集的測量結果之后的包絡。
步驟205包括更新關于最小/最大周期的數(shù)量的計數(shù)器。
步驟206包括確定最小/最大周期的數(shù)量是否小于16。如果是，則程序返回步202，如果不是，則程序繼續(xù)進行步驟207。
步驟207包括根據(jù)測量的最小/最大值計算Y平均值(Y_mean)。這個步驟還包括對零特定變量進行初始化和/或設置，例如dx＝1，SY(1)＝0，SY(2)＝0，SY(3)＝0和SY(4)＝0，其含義如圖3所示。
步驟208包括啟動轉子測試的主測量環(huán)，其中按照測量方法a)或b)或者它們的組合測量I，Z和/或L。在兩個x之間的時間(當來自一個或多個測試周期的測試結果被準備好時的時間，每個測試周期被采樣并進行A/D轉換)是1個測試周期(即，1個波形周期)的倍數(shù)。
步驟209包括定標I，Z和/或L為y(x)。
步驟210包括在顯示器2上繪制y(x)，以使得能夠進行波形的視覺檢查。
步驟211包括執(zhí)行基于軟件的過零點檢測，以獲得關于測量數(shù)據(jù)和x軸相交的位置的信息。
步驟212包括按照圖3的曲線確定過零點(zero_cross)是否等于1或2。如果過零點等于1或2，則程序執(zhí)行步驟213，如果不等于1或2，則程序進行到步驟214。
步驟213包括把電流測量值y(x)添加到各值的校正范圍，并增加dx，即dx++if y(x)＞y_meanSY(3)＝SY(3)+y(x)if y(x)＜y_meanSY(4)＝SY(4)+y(x)步驟214包括檢查過零點是否等于3。如果是，則程序執(zhí)行步驟215，如果不是，則程序執(zhí)行步驟221。
步驟215包括確定對稱系數(shù)S1，S2，S3并增加dx，即dx++S1=||SY(3)|-|SY(4)||K1100K2dx]]>S2=||SY(3)|-|SY(1)||K1100K2dx]]>S3=|SY(3)|-|SY(2)||K1100K2dx]]>S1是在當前周期中的半周3和4之間的對稱性的測量/比較。S2是在當前周期中的半周3和被存儲的緊前一周的“負”半周2之間的對稱性的測量/比較。S3是在當前周期中的半周3和被存儲的緊前一周的“負”半周2之間的對稱性的測量/比較。K1和K2是常數(shù)形式的系數(shù)，K2/dx是對于不同轉速的補償因數(shù)，其中dx＝從零通過1到3的x的數(shù)量。
步驟216包括選擇具有最大值的對稱因數(shù)S1，S2或S3，即
如果S2＞S1S1＝S2如果S3＞S1S1＝S3步驟217包括在屏幕2上顯示最大值S1的結果。
步驟218包括確定S1是否大于或小于5，還包括對于轉子完好(rotor_ok)和轉子故障(rotor_fault)更新計數(shù)器，即如果S1＞5rotor_fault++rotor_ok＝0如果S1＜5rotor_ok++步驟219包括保留最近的周期為SY(1)＝SY(3)SY(2)＝SY(4)步驟220包括對新的周期初始化和/或設置零特定變量(zerospecific variable)，例如dx＝1，SY(3)＝0，SY(4)＝0。
步驟221包括增加x。關于此，檢查xmax和rotor_fault、rotor_ok計數(shù)器，即x++如果x＞xamx_displayx＝0如果rotor_ok＞＝8打?。?beep如果rotor_fault＞＝16打印＞5beep
在步驟222，程序返回步驟208，重新開始主測量環(huán)。
下面說明按照本發(fā)明的定子測量的一個例子。
設備的測量線被連接到具有下面被稱為A，B，C的三相的三角或Y連接的電動機，并連接到地/電動機殼體(GND)。
除去利用500V或1000V的測試電壓在A-GND之間測量的絕緣電阻之外，在所有測量頻率f1，f2，f3…fn進行在連接A-B，B-C，C-A之間的所有量的測量。
測試/測量的主要目的不是按照常規(guī)研究絕對測量值，而是研究結果的圖案和由不同的故障引起的對稱性偏移。在可疑的情況下，應當把轉子轉動90度，再次進行測量。
設備由測量輸入的自動轉換來啟動，以便測量可能由于外部干擾場感應的任何干擾電壓電平(Uemi)，如果有的話。如果該電平太高，則在設備的屏幕上顯示，借以使用戶采取不同的措施來試圖減小干擾電平，例如把測試對象接地，等等。因而，設備確定過大的干擾電壓電平(Uemi)的能力是一個非常有利的特征，因為過大的干擾電壓電平導致錯誤的測量結果。
如果干擾電平足夠低，則設備優(yōu)選地自動進行以下量的測量和/或計算電阻(R)，其用于檢測連接器或繞組中的斷開、松動的連接、接觸電阻和直接短路。
阻抗(Z)和電感(L)，它們組合起來用于檢測繞組中不同雜質的存在。所述雜質例如可以呈灰塵、濕氣、燒焦的絕緣(由于過熱)的形式，所有這些引起被測量的繞組的電容的小的改變。在大多數(shù)情況下，電容增加，其引起阻抗Z的減小。此外，容抗對阻抗具有較大的影響(歐姆定律)，因為施加的測試信號具有低的幅值，因此電容值甚至更起支配作用。
在由于過熱而導致燒焦的絕緣的情況下，電容可能減小，由此導致一相或幾相的阻抗的增加。
在所有的測量量當中，電感L是由于定子故障而最不可能改變的量。由于這個“慣性”，對于L的測量結果可以用作一種形式的參考或基線，用于和Z的改變比較。
不過，根據(jù)電動機的類型，L和Z的值將不幸地在各相之間不同程度地改變。其原因是，轉子位置對轉子和定子之間的互感的影響在每相中可能是不同的。
盡管有這些改變，在沒有任何其它故障的電動機中的一個重要的特征是，Z和L的值及其偏差在每相中仍然基本上并行地相互跟隨著。通過研究組合的關系，可以由上述理由導出的一個重要的結論是，轉子位置對Z和L的值中的相位平衡的不希望的影響可被消除。
由此可見，如果圖案表示由于在一相或幾相中Z的增加或減少而使得Z和L不平行，這表示在一個或幾個定子繞組中可能存在污染。不過，如果Z跟隨著其它的測量對象而L偏離，則表示某種轉子故障，因而需要進行特定的轉子測試以獲得更為接近的分析。
相角(Fi)和IF或ZF，它們組合地或單獨地用于檢測定子繞組中的不同的絕緣故障。當在繞組中發(fā)生故障時，在整個電路中的有效電容改變。這個電容改變將直接影響電流相對于電壓的滯后，一般的結果是，在相關相中電容增加而Fi減小。當故障惡化時，將開始影響相鄰的相。通常，這發(fā)生在當故障位于一個繞組中或者位于同一相中的各繞組之間時?？梢詸z測電路中電容的非常輕微的改變，因而使得能夠檢測各個匝中的故障。
第二種方法使用在兩個頻率fn和2fn＝(倍頻)下的兩個電流或阻抗之間的關系。當頻率被加倍時，各匝間或各相間的電容的小的改變將被增強，并且引起至少一相中的IF的改變(見下面的IF和ZF的計算)。相角Fi和IF的組合使得能夠檢測大多數(shù)類型的故障。IF的標準值應當在-15％到-50％的范圍內。
絕緣電阻(INS)用于檢測在繞組和地/電動機殼體之間的任何絕緣故障。
下面是按照本發(fā)明的相對測量的計算的例子。
噪聲電壓電平(Uemi)測量結果作為絕對平均值以mV給出，或者作為噪聲信號/有用信號比以dB給出。＝20log(Uemi/Usig)。
電阻(R)R_A，R_BC和R_CA作為在范圍0.00毫歐到999歐姆的范圍內的絕對電阻被給出，或者作為以％表示的各相間的R偏差被給出，并按照下式計算R_dev1＝abs((R_AB-R_BC/R_AB)*100)R_dev2＝abs((R_BC-R_CA/R_BC)*100)R_dev3＝abs((R_CA-R_AB/R_CA)*100)相角(Fi)是在0到90.0度范圍內的在電流和電壓之間的相移。在測量頻率＝fn時的以度表示的各相間的Fi差值按照下式計算Fi_diff1_fn＝abs(Fi_AB_fn-Fi_BC_fn)Fi_diff2_fn＝abs(Fi_BC_fn-Fi_CA_fn)Fi_diff3_fn＝abs(Fi_CA_fn-Fi_AB_fn)阻抗(Z)在測量頻率＝fn時的以％表示的各相間的Z偏差按照下式計算Z_dev1_fn＝abs((Z_AB_fn-Z_BC_fn/Z_AB_fn)*100)Z_dev2_fn＝abs((Z_BC_fn-Z_CA_fn/Z_BC_fn)*100)Z_dev3_fn＝abs((Z_CA_fn-Z_AB_fn/Z_CA_fn)*100)電感(L)在測量頻率＝fn時的以％表示的各相間的L偏差按照下式計算L_dev1_fn＝abs((L_AB_fn-L_BC_fn/L_AB_fn)*100)L_dev2_fn＝abs((L_BC_fn-L_CA_fn/L_BC_fn)*100)L_dev3_fn＝abs((L_CA_fn-L_AB_fn/L_CA_fn)*100)IF和ZFIF和ZF的結果彼此相等，只是計算方法略有不同。為了計算IF或ZF，使用在兩個測量頻率fn、2fn下的電流I或阻抗Z的值。函數(shù)IF和ZF以％表示，從0到-50％，并按照下式計算IF_AB_fn＝((I_AB_2fn-I_AB_fn)/I_AB_fn)*100IF_BC_fn＝((I_BC_2fn-I_BC_fn)/I_BC_fn)*100IF_CA_fn＝((I_CA_2fn-I_CA_fn)/I_CA_fn)*100ZF_AB_fn＝((Z_AB_fn-Z_AB_2fn)/Z_AB_2fn)*100ZF_BC_fn＝((Z_BC_fn-Z_BC_2fn)/Z_BC_2fn)*100ZF_CA_fn＝((Z_CA_fn-Z_CA_2fn)/Z_CA_2fn)*100在測量頻率＝fn時在各相間的IF和ZF差值按照下式計算
IF_diff1_fn＝abs(IF_AB_fn-IF_BC_fn)IF_diff2_fn＝abs(IF_BC_fn-IF_CA_fn)IF_diff3_fn＝abs(IF_CA_fn-IF_AB_fn)ZF_diff1_fn＝abs(ZF_AB_fn-ZF_BC_fn)ZF_diff2_fn＝abs(ZF_BC_fn-ZF_CA_fn)ZF_diff3_fn＝abs(ZF_CA_fn-ZF_AB_fn)絕緣電阻(INS)測量結果作為在0.00兆歐到500兆歐范圍內的絕對絕緣電阻被給出。
在進行自動測量和按照上述進行被測量對象的計算之后，操作者面臨兩個選擇第一個選擇是，手動地研究以圖表或數(shù)值形式提供的值。借助于專門設計的系統(tǒng)獲得計算的偏差和三相之間的差的圖形表示，其中每個偏差或差值由圖表符號表示，該符號根據(jù)偏差或差值的大小改變位置和外觀，因而使得操作者能夠立即看出各相之間的關系，與此同時還能夠在相同的符號位置讀出舍入的值。
參見圖4，每個量被表示為垂直排列的由3個組成的組，例如(Rdev1，R_dev2，R_dev3)。觀察這些數(shù)值，當光標在選擇的量的組下方時，觀察者可以按下OK。在圖4的左方組中，對于選擇的上面給出的一個量，各相間的差小于1％，這意味著屏幕上的記號沿垂直線排列。在中間組中，對于底部一相，量偏差的值為1-2％，根據(jù)偏差的符號，其被表示為記號向左偏移或向右的偏移。在右方的組中，最下方的相的量偏離的值為2-3％，其由位于垂直線一側的記號表示。為頂部的相測量的量的值偏離超過5％，其由淺的線或虛線畫出的記號表示。當然，根據(jù)要測量的量的種類和要測量的對象，上面給出的百分數(shù)可以改變。
第二個選擇是使設備通過其軟件或硬件進行解釋和分析，按照前面給出的一組規(guī)則并按照下述關系給出結果如果Fi，IF，Z，L正常，并且R_dev＞3-5＝＞檢查布線技術，否則在三角連接的電動機中具有可能的接觸故障或斷開的匝。
如果Fi_diff_fn＞1并且IF_diff_fn＞2＝＞同一繞組的匝間絕緣故障。
如果Fi_diff_fn＞1并且IF_diff_fn＜2＝＞同相的繞組之間的絕緣故障。
如果Fi_diff_fn＜1并且IF_diff_fn＞2＝＞不同相的繞組之間的絕緣故障。
如果任何IF_diff_fn＞5＝＞表示嚴重短路。
如果INS＜1.5-5兆歐＝＞繞組和地/電動機殼體之間的絕緣故障。
如果Z和L平行＝＞繞組未被污染。
如果Z和L不平行＝＞繞組被污染。
如果Z跟隨R，F(xiàn)i，和IF但是L偏離＞3＝＞可能的轉子故障，要進行轉子測試。
權利要求
1.一種用于測試電動機的方法，所述電動機包括定子繞組和沿著旋轉軸設置的轉子，所述方法包括當所述轉子繞旋轉軸旋轉時測量所述定子繞組的物理量，借以獲得關于所述物理量的周期性測量數(shù)據(jù)，該方法的特征在于采集關于所述周期性測量數(shù)據(jù)的至少兩個周期的測量數(shù)據(jù)，比較采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱性，產生一個信號，所述信號表示在采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱關系。
2.如權利要求1所述的方法，其中，測試信號被施加給電動機中的至少一個定子繞組，其中，通過在轉子圍繞旋轉軸旋轉的同時跨過定子繞組連接進行測量來獲得周期性測量數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，測量的物理量是通過定子繞組的電流(I)，定子繞組的阻抗(Z)和/或定子繞組的電感(L)。
4.一種用于測試電動機的設備，所述電動機包括定子繞組和沿著旋轉軸設置的轉子，所述設備適用于當所述轉子繞旋轉軸旋轉時測量所述定子繞組的物理量，借以獲得關于所述物理量的周期性測量數(shù)據(jù)，其特征在于所述設備被配置成用于采集關于所述周期性測量數(shù)據(jù)的至少兩個周期的測量數(shù)據(jù)，比較采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱性，產生一個信號，所述信號表示在采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱關系。
5.一種當檢查電動機時使用的方法，所述電動機包括兩個或更多個定子繞組，所述方法包括測量各定子繞組的物理量，借以獲得關于所述物理量的測量數(shù)據(jù)，該方法的特征在于比較關于所述物理量的測量數(shù)據(jù)，所述測量數(shù)據(jù)是對至少兩個定子繞組測量的，產生第一信號，其表示在對所述至少兩個定子繞組測量的測量數(shù)據(jù)之間的關系。
6.如權利要求5所述的方法，其中，所產生的第一信號的一個表示被顯示在屏幕上。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所產生的第一信號的所述表示以并排排列的三個或更多個圖形的形式被顯示。
8.如權利要求7所述的方法，其中，在所測量的測量數(shù)據(jù)之間的差作為至少一個所述圖形離開一條直線的偏離在屏幕上被顯示，所述兩個或更多個圖形沿著所述直線排列。
9.如權利要求5-8中任何一個所述的方法，包括選擇至少一個圖形記號，所述至少一個圖形記號的數(shù)值測量數(shù)據(jù)被顯示在屏幕上。
10.如權利要求5所述的方法，包括如果所述第一信號表示正在屏幕上被顯示的所述至少一個圖形記號的測量數(shù)據(jù)，則產生第二信號。
10.如權利要求5所述的方法，包括如果所述第一信號表示至少兩個定子繞組的所測量的測量數(shù)據(jù)之間的差，則產生第二信號。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述第二信號表示在電動機的兩個或更多個定子繞組的一個中的故障。
12.如權利要求5-11中任何一個所述的方法，包括通過測量由外部干擾場引起的感應干擾電壓來確定在電動機的周圍是否存在外部干擾場，只有在感應的干擾電壓低于一個預定值時才進行定子繞組的物理量的測量步驟。
13.如權利要求12所述的方法，包括在屏幕上顯示測量的干擾電壓。
14.一種用于測試電動機的設備，所述電動機包括定子繞組，所述設備適用于測量定子繞組的物理量，借以獲得關于所述物理量的周期性測量數(shù)據(jù)，其特征在于，所述設備被配置成用于比較關于所述物理量的測量數(shù)據(jù)，所述測量數(shù)據(jù)是對至少兩個定子繞組測量的，產生指示對所述至少兩個定子繞組所測量的測量數(shù)據(jù)之間的關系的信號。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種用于測試電動機的設備，所述電動機包括定子繞組和沿著旋轉軸設置的轉子。所述設備適用于當所述轉子繞旋轉軸旋轉時測量所述定子繞組的物理量，借以獲得關于所述物理量的周期性測量數(shù)據(jù)。所述設備適用于采集關于所述周期性測量數(shù)據(jù)的至少兩個周期的測量數(shù)據(jù)，比較采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱性，并產生一個信號，所述信號表示在采集的測量數(shù)據(jù)的兩個或更多個半周的至少基波分量之間的對稱關系。
文檔編號H02K15/16GK1788209SQ200580000437
公開日2006年6月14日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權日2004年4月29日
發(fā)明者博里斯·科普 申請人:薩伯希股份公司