电机绕组磁势的智能检测方法

摘要

本发明属于电机测试技术，涉及一种电机绕组磁势的智能检测方法。本发明采用机械分度装置、各向同性软磁材料无槽工艺转子或定子、数字式特斯拉计、直流稳压电源和台式计算机，利用工艺转子和工艺定子对电机绕组的定子和转子进行检测，并用预先存储在计算机中的样本判断电机绕组的下线正确与否，并提示出错位置和改正方法。本发明设备要求简单。仅需精度不低于2′的机械分度装置、数字式特斯拉计、直流稳压电源和台式计算机，容易配置，并且容易实现自动检测；适于批量生产；可用于各种电机绕组的检测，尤其更适于检查线圈匝数各异、下线极性变化、单元绕组换位等技术难度高、容易局部出错的情况，检测准确度高。

主权项

电机绕组磁势的智能检测方法，其特征是：1)检测设备包括机械分度装置、各向同性软磁材料无槽工艺转子或定子、数字式特斯拉计、直流稳压电源和台式计算机；2)机械分度装置固定安装在工作台面上，将被测定子或被测转子与机械分度装置连接，并由直流稳压电源为绕组激磁，以不饱和为度；当被测定子与机械分度装置连接时，各向同性软磁材料无槽工艺转子与被测定子同轴并固定在工作台面上；当被测转子与机械分度装置连接时，各向同性软磁材料无槽工艺定子与被测转子同轴并固定在工作台面上；3)依据设计图纸规定的1号槽齿中心线起始，当被测件为定子时，测量各向同性软磁材料无槽工艺转子与被测定子之间的气隙磁感应强度B_δ(i)，在360°内每隔1个齿距测试一次，由计算机采集气隙磁感应强度数据；当被测件为转子时，测量各向同性软磁材料无槽工艺定子与被测转子之间的气隙磁感应强度B_δ(i)，在360°内每隔1个齿距测试一次，由计算机采集气隙磁感应强度数据，借助于计算机内的绕组磁势智能检测程序，得到检测结果；其中i为槽序号；绕组磁势智能检测程序流程包括：(Ⅰ)建立标准样本磁势数据库，样本磁势数据库包括正确绕组标准样本磁势数据和各种工程常见绕组错误模式标准样本磁势数据，a)正确绕组标准样本磁势数据是根据被测产品绕组参数通过以下计算得到的：由元件匝数W(i)计算槽导体数N(i)，当绕组为单层绕组时，按(1)式计算；N(i)＝W(i)            (1)当绕组为双层绕组时，按(2)式计算；N(i)＝W(i)‑W(i‑C)          (2)其中C为元件跨距，若(i‑C)≤0则，N(i)＝W(i)‑W(i‑C+Z₀)，Z₀为单元绕组槽数；气隙磁势F_δ(i)按(3)式计算为：$F_{\delta }\left(i\right)=I·\underset{p=1}{\overset{i}{\Sigma }}N\left(p\right)-f_0=F\left(i\right)-f_0---\left(3\right)$其中：i＝1,2,…,…Z₀，磁势分布以单元绕组槽数Z₀为周期，其中：$F\left(i\right)=I·\underset{p=1}{\overset{i}{\Sigma }}N\left(p\right)$为槽安匝数；      (4)$f_0=\frac{I·\underset{i=1}{\overset{Z}{\Sigma }}\underset{p=1}{\overset{i}{\Sigma }}N\left(p\right)}{Z}$为零位磁势     (5)式中Z为总槽数，将(3)式计算的全部0°～360°齿气隙磁势F_δ(i)中的最大绝对值|F_δ(i)|_m作为基值，各气隙磁势除以基值，得到归一化标准样本磁势数据；$\overline{F_{\mathrm{\delta B}}}\left(i\right)=\frac{F_{\delta }\left(i\right)}{|F_{\delta }\left(i\right){|}_m}---\left(6\right)$b)各种工程常见绕组错误模式标准样本磁势数据通过以下计算得到的：根据工程常见绕组错误模式设置n种错误模式标准样本，每个样本只需将相应的单个槽序号导体数N(i)符号改变，按(3)式计算，并归一化为绕组错误模式标准样本磁势数据：$\overline{F_{\mathrm{\delta wBk}}}\left(i\right)=\frac{F_{\mathrm{\delta w}}\left(i\right)}{{\left|F_{\mathrm{\delta w}}\left(i\right)\right|}_m}---\left(7\right)$其中F_δw(i)是错误模式标准样本磁势，其最大绝对值为|F_δw(i)|_m，k为单槽绕组极性错误样本数，k＝1，2，……n，(Ⅱ)建立被测绕组实测磁势数据，将0°～360°全部测得的齿磁感应强度中的最大绝对值|B_δ(i)|_m作为基值，用每个齿磁感应强度除以基值，得到归一化被测绕组实测磁势数据：$\overline{F_{\mathrm{\delta c}}}\left(i\right)=\frac{B_{\delta }\left(i\right)}{|B_{\delta }\left(i\right){|}_m}---\left(8\right)$4)将归一化被测绕组实测磁势数据与归一化正确绕组标准样本磁势数据和归一化绕组错误模式标准样本磁势数据进行比较，被测绕组实测磁势数据与正确绕组标准样本磁势数据曲线相符，则输出下线正确的测试结论；被测绕组实测磁势数据与n种绕组错误模式标准样本磁势数据逐一进行比较，若与第k种模式曲线相符，则输出下线为第k种模式的测试结论，并提示出错位置和改正方法。