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大型电机绝缘性能直流参数智能测试装置研制

大型电机绝缘性能直流参数智能测试装置研制

作者：赵帅帅上海电机学院

学位级别：硕士

随着我国工业现代化进程的不断推进,工业系统对大型电机的需求也越来越多,基于此电机发生故障的情况越来越多,故障发生所造成的危害越来越大。故为避免发生安全事故,降低电机在工业系统中的故障发生率,保障工作人员和财产安全,人们需要... 详细信息

随着我国工业现代化进程的不断推进,工业系统对大型电机的需求也越来越多,基于此电机发生故障的情况越来越多,故障发生所造成的危害越来越大。故为避免发生安全事故,降低电机在工业系统中的故障发生率,保障工作人员和财产安全,人们需要掌握电机的绝缘性能,以此来确定是更换新电机还是在电机维修后让其继续运行。电机绝缘性能检测方法按电机所处位置分为在线检测和离线检测,按测量方式分为交流检测和直流检测。为减少对电机造成二次损伤,本文选择的是基于极化去极化电流法的离线式直流检测方法。利用该方法研制大型电机绝缘性能直流参数智能测试装置。该装置由硬件电路和PC机数据处理软件组成,主要包括直流高压模块、微弱信号采集模块、差分放大模块、高压继电器控制模块、数据通信模块以及PC机数据处理模块等。该装置具有自动增益调整,自动切换极化去极化回路,在PC机LabVIEW软件上实时显示和存储测量数据的功能。硬件电路的核心处理器芯片为STM32F103C8T6,模数转换芯片为ADS1217,两者之间的采用SPI通信方式,提高数据传输效率。PC机数据处理软件选择LabVIEW,可以极大的提高软件开发速度。LabVIEW前面板可以选择多种电压等级,可以对不同电压等级的电机进行电机绝缘检测。最后,对装置各功能模块及装置整体进行测试。结果表明本装置测量数据分辨率达0.1μA、可靠性好,软件系统各模块协调性好、程序可读性以及扩展性高。该装置可以很好的完成对衡量电机绝缘性能极化去极化电流的测量并将其记录在电脑磁盘内,为后期的数据处理提供原始数据。

关键词：电机绝缘极化去极化电流法微弱信号采集 LabVIEW

基于Wiener过程的电机主绝缘材料寿命预测方法

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电机与控制学报 2023年第11期27卷 40-47,57页

作者：李贵衡张健黄少坡项石虎牛峰方攸同河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300401 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

主绝缘性能是电机可靠性评估的重要指标之一,对电机主绝缘材料进行寿命预测具有重要意义。本文对高性能电机主绝缘材料6050聚酰亚胺薄膜进行恒定温度应力加速退化试验,得到不同温度应力下电机主绝缘材料的三种指标参数。选取线性的最大... 详细信息

主绝缘性能是电机可靠性评估的重要指标之一,对电机主绝缘材料进行寿命预测具有重要意义。本文对高性能电机主绝缘材料6050聚酰亚胺薄膜进行恒定温度应力加速退化试验,得到不同温度应力下电机主绝缘材料的三种指标参数。选取线性的最大局部放电量为退化特征量,并建立基于Wiener过程的电机主绝缘材料退化模型。利用极大似然估计法对Wiener过程中的未知参数进行估计,得到不同温度应力下电机主绝缘材料寿命的概率密度曲线与可靠度曲线。利用加速应力下的Wiener过程参数和加速退化试验数据建立阿伦尼斯模型,进而外推出正常温度应力下电机主绝缘材料的伪失效寿命。本文为不同温度下电机主绝缘材料的寿命预测和高效运维提供了理论指导,为电机系统的可靠性提升提供支撑。

关键词：电机绝缘寿命预测加速退化 Wiener过程 Arrhenius模型

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多电飞机电机绝缘研究现状和未来挑战

大电机技术 2023年第4期 1-10,20页

作者：孙浩丁毅胡岳王亚林尹毅上海交通大学电气工程系上海200240 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240

出于可持续发展考虑,近几十年来,飞机正在向电气化发展以减少对机械、液压和气动系统的依赖,进一步提高系统效率与可靠性。但是由于当前技术限制,多电/全电飞机的功率远不及传统飞机,提高飞机推进功率和系统比功率是重点研究问题。更高... 详细信息

出于可持续发展考虑,近几十年来,飞机正在向电气化发展以减少对机械、液压和气动系统的依赖,进一步提高系统效率与可靠性。但是由于当前技术限制,多电/全电飞机的功率远不及传统飞机,提高飞机推进功率和系统比功率是重点研究问题。更高的系统电压等级和新型宽禁带功率器件都能够改善以上问题,但与此同时也会带来严峻的挑战:高海拔区域高压绝缘设计与低海拔区域有显著差异,高海拔运行将面临低气压、高温和高湿等恶劣环境条件;由宽禁带器件驱动的电机需要耐受更快上升时间和更高频的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲电压,这会对电机绕组带来更大的冲击。本文总结了多电飞机电机电气绝缘设计相关标准与挑战,考虑了高海拔环境因素与快速PWM脉冲电应力因素对电机绝缘影响,并指出现有标准中的不足和未来研究展望。

关键词：电动飞机电机绝缘宽禁带器件 PWM脉冲

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水性环氧乳液在电机绝缘中的使用工艺研究

电动工具 2023年第2期 5-8页

作者：操婧婷韩帅刘农强上海至正新材料有限公司上海201111 上海市仪表电子工业环境监测站上海200233 上海电动工具研究所(集团)有限公司上海200233

在一种单组分水性环氧乳液绝缘漆基础上,针对实际使用中较为关心的粘温曲线、玻璃化温度、耐热性、储存稳定性开展相关研究,确定水性环氧乳液的最佳使用工艺为:从室温升温至130℃并恒温60 min,再升温至150℃并恒温60 min。该工艺下制备... 详细信息

在一种单组分水性环氧乳液绝缘漆基础上,针对实际使用中较为关心的粘温曲线、玻璃化温度、耐热性、储存稳定性开展相关研究,确定水性环氧乳液的最佳使用工艺为:从室温升温至130℃并恒温60 min,再升温至150℃并恒温60 min。该工艺下制备的漆膜耐热好,电气性能优异。

关键词：水性环氧乳液玻璃化温度电机绝缘耐热性

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电机绝缘在线监测中的程控组合式滤波器

高电压技术 1992年第3期18卷 48-52页

作者：王振远谈克雄朱德恒清华大学

运行中电机绝缘的质量,一般可通过监测局部放电脉冲信号来作出判断,现场条件下必须有效地消除或抑制强烈的周期性电磁干扰信号。介绍了所研制的通频带可编程控制的组合式滤波器的原理和构成。实验结果表明,这种滤波器对于滤除频带相对... 详细信息

运行中电机绝缘的质量,一般可通过监测局部放电脉冲信号来作出判断,现场条件下必须有效地消除或抑制强烈的周期性电磁干扰信号。介绍了所研制的通频带可编程控制的组合式滤波器的原理和构成。实验结果表明,这种滤波器对于滤除频带相对固定的干扰十分有效。程控组合式滤波器己成功地应用于新开发的电机绝缘监测装置中。

关键词：在线监测电机绝缘局部放电

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变频调速交流牵引电机绝缘电老化机理的研究

中国铁道科学 2008年第3期29卷 137-139页

作者：佟来生吴广宁南车集团株洲电力机车有限公司西南交通大学电气工程学院四川成都610031

Inverter-fed traction motors used in motor train unit are regarded as the research object for insulation electric aging mechanism,based on research productions of insulation technique of inverter-fed motors.High frequency equivalent circuit models of cable and stator winding are established to simulate over-voltage of motor terminals and uneven voltage distribution of windings.A novel high frequency high voltage test system has been developed to carry out life time tests of traction motor windings.Change tendency of dielectric loss,partial discharge and thermally stimulated current(TSC) are used to deduce insulation electric breakage mechanism.High frequency equivalent circuit models of cable and stator winding are established to simulate over-voltage of motor terminals and uneven voltage distribution of windings.The simulation results show that the over-voltage is the function of rise time,cable length and reflection ratio on motor terminals.Critical length and critical rise time is corresponding one to one.The over-voltage is up to the maximum value as long as the cable length is greater than the critical length.A novel high frequency high voltage test system has been developed in place of inverters to carry out insulation aging test.Pulse square waves are generated by IGBT and are enlarged by high frequency and high voltage transformers in the device.The maximum value of high frequency and high voltage square waves is up to 10 kV.The results of life tests of motor windings indicate that the relationship of insulation lifetime and the amplitude of pulses is the inverse power law model,the relationship of insulation lifetime and the frequency of pulses is exponential model under continuous pulses condition.When the test ambient temperature is below 200 ℃,the temperature has little influence on insulation lifetime of magnet wire with polyimide corona resistant film insulation.A novel partial discharge detection device was developed by impulse current sensor,oscillograph and computer.According to the characteristi

关键词：电机绝缘交流牵引变频调速老化机理等效电路模型电压分布特性研究成果绝缘技术

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真空开关操作过电压对电机绝缘的危害与保护

煤矿机电 1989年第2期10卷 18-21页

作者：郭丰友煤炭科学研究院

分析了真空开关在使用中预击穿过电压、截流过电压和重燃过电压对电机绝缘的危害。将一台4.5kW电机的绕组作了试验,由于高频电压造成绕组击穿的部位一般在进线端的第一匝匝问绝缘间,故认为应将引线端一、二匝线圈提高绝缘水平。另外,为... 详细信息

分析了真空开关在使用中预击穿过电压、截流过电压和重燃过电压对电机绝缘的危害。将一台4.5kW电机的绕组作了试验,由于高频电压造成绕组击穿的部位一般在进线端的第一匝匝问绝缘间,故认为应将引线端一、二匝线圈提高绝缘水平。另外,为缓解绝缘老化,采用压敏电阻和阻容保护等方法。

关键词：真空开关过电压保护电机绝缘

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电机绝缘的老化与判断法

机车电传动 1976年第6期 18-26页

电机绝缘的寿命,除因外部偶然破损,轴承烧死或风道阻塞使温度异常升高,垫片刺伤,雷击过电压等引起的破坏外,主要是由它的老化来决定的。绝缘老化可由电气、机械、环境等多种因素所引起。因此必须进行多方面的测试,才能对绝缘的质量进行... 详细信息

电机绝缘的寿命,除因外部偶然破损,轴承烧死或风道阻塞使温度异常升高,垫片刺伤,雷击过电压等引起的破坏外,主要是由它的老化来决定的。绝缘老化可由电气、机械、环境等多种因素所引起。因此必须进行多方面的测试,才能对绝缘的质量进行判断。

关键词：电机绝缘起始电压线圈绝缘泄漏电流判断法

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电机绝缘沉浸方式的研究

电机技术 1988年第4期 26-31页

作者：巫达生张店电机厂

电机绝缘处理,即电机绕组渗渍绝缘漆、是电机生产的重要环节,为了研究绝缘处理的质量,需要对浸渍过程中漆液的受力和运动进行分析。本文着重分析普通沉浸法中漆液在绕组中的受力和运动的规律。首先分析了水平沉浸的情况,认为在这种情况... 详细信息

电机绝缘处理,即电机绕组渗渍绝缘漆、是电机生产的重要环节,为了研究绝缘处理的质量,需要对浸渍过程中漆液的受力和运动进行分析。本文着重分析普通沉浸法中漆液在绕组中的受力和运动的规律。首先分析了水平沉浸的情况,认为在这种情况下绕组内气体不易排出,影响了漆的运动和浸入量。然后分析了竖直沉浸的情况,为了利于绕组内气体排出,建议采用“不封顶”和“缓封顶”两种浸漆方案,导出了漆液运动的若干函数关系式。并用实验证明竖直缓封顶浸漆方案比水平沉浸法漆液的浸入量明显增加.本文认为:竖直“不封顶”和“缓封顶”沉浸方案对提高普通沉浸法的绝缘处理质量是简便有效的,建议推广采用

关键词：电机绕组绝缘漆电机绝缘浸漆毛细管作用沉浸法