本發(fā)明涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是電機繞組故障檢測和檢修領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電機繞組出現(xiàn)故障，例如三相電阻不平衡，通常是由于繞組線圈和導(dǎo)電環(huán)或聯(lián)線間的引線處有裂紋或斷裂所致。在故障早期，由于外層絕緣包裹，很難直觀準(zhǔn)確且無損地定位故障引線。通常的做法是要剪斷引線，然后通過測量直流電阻來逐相、逐組、逐個地去確定故障引線位置，但這樣做法的后續(xù)修復(fù)難度大、隱患高。很多情況下，在做了故障統(tǒng)計和分析后，繞組會整體拔線報廢，浪費極高。

現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮?01310727580.X的中國發(fā)明專利公開了一種雙饋風(fēng)力發(fā)電機定子繞組不對稱故障檢測方法，通過雙饋風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)的電流傳感器、電壓傳感器分別測得轉(zhuǎn)子側(cè)電流、轉(zhuǎn)子側(cè)電壓信號；判斷若到達(dá)采樣時間，對采集到的電壓信號由線電壓轉(zhuǎn)化為相電壓；將每相的電流、電壓信號相乘得到每相的功率信號；將所得的每相功率信號對應(yīng)相加得到總的三相功率信號；總的三相功率信號進(jìn)行傅里葉變換，得到轉(zhuǎn)子側(cè)功率頻譜圖；提取頻譜圖中2f₁處的幅值作為特征值，f₁為定子側(cè)電網(wǎng)基頻；判斷電機故障狀態(tài)下的特征值是否大于電機無故障狀態(tài)下的特征值的1.2-1.6倍，若大于，則發(fā)出故障報警。申請?zhí)枮?01210290203.X的中國發(fā)明公開了一種核電站發(fā)電機定子繞組的熱狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)，所述方法包括：采集發(fā)電機定子繞組包含的各定子線棒的出水溫度信息；根據(jù)采集到的定子線棒的出水溫度信息生成用于展示所述定子線棒的出水溫度信息的雷達(dá)圖；展示所述生成的用于展示定子線棒的出水溫度的雷達(dá)圖。以上現(xiàn)有技術(shù)均不能解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電機定子繞組故障檢測精度低、效率低、對繞組損傷大、后續(xù)修復(fù)困難的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種電機定子繞組故障檢測方法，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的檢測精度低、效率低、對繞組損傷大、后續(xù)修復(fù)困難的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電機定子繞組故障檢測方法，給電機定子繞組通電；通電的同時，采用紅外熱成像儀對定子繞組進(jìn)行觀測，從而獲取被觀測定子繞組的紅外熱圖像和整個定子繞組的溫度分布特征；根據(jù)故障引線所在線圈或線圈組比其它線圈的溫度偏高或偏低的原理和獲取的觀測結(jié)果，分析和判定出故障部位。

給電機定子繞組通電時，電流為電機空載時的4倍或大于4倍且小于6倍。

利用紅外熱成像儀的溫度場觀察屏直觀地對定子繞組進(jìn)行觀測并記錄整個定子繞組的溫度分布特征。

所述紅外熱圖像包括被觀測定子繞組引線焊接點及對應(yīng)線圈的紅外熱圖像。

所述定子繞組故障為隱性繞組故障，所述隱性繞組故障是電機定子繞組因線圈引線焊接接頭處斷裂或出現(xiàn)裂紋且外觀無異常而引起的三相直流電阻不平衡。

所述電機為三相交流異步牽引電動機；所述電機定子繞組故障檢測方法包括如下步驟：

A：將電機定子繞組按照正常使用方式通電，通電電流為大于或等于4倍空載試驗電流；

B：通電的同時，用紅外熱成像儀對定子繞組進(jìn)行實時觀測，獲取定子繞組的紅外熱圖像，觀察定子繞組各部位的溫度變化；

C：在4倍空載試驗電流或堵轉(zhuǎn)試驗電流作用下，定子繞組引線焊接點所在線圈端部的紅外熱圖像逐步區(qū)分出高溫和低溫部位；電機定子三相直流電阻的不平衡度越大，反映在紅外熱圖像上的溫度差別越大；

D：記錄整個定子繞組的溫度分布特征，根據(jù)故障引線所在線圈或線圈組較其它線圈的溫度偏高或偏低的原理和獲得的觀測記錄結(jié)果，分析和判定出故障引線，找出溫度偏高或偏低的焊接點和對應(yīng)線圈；

E：在溫度偏高或偏低的焊接點和對應(yīng)線圈上做好標(biāo)記，以便后續(xù)將該焊接點處絕緣拆除，進(jìn)行補焊或其他修復(fù)工作。

步驟A中，通電電流大小為大于或等于4倍且小于6倍空載試驗電流，通電時間不超過1分鐘。

本發(fā)明主要用以檢測電機定子繞組因線圈焊接接頭處斷裂或出現(xiàn)裂紋（外觀無異常）而引起的三相直流電阻不平衡等隱性繞組故障，也可以用于其他類似情形；此方法能高效、直觀、準(zhǔn)確、無損地確認(rèn)故障引線位置，可極大地降低電機故障檢測和處理的成本。采用本發(fā)明，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的檢測精度低、效率低、對繞組損傷大、后續(xù)修復(fù)困難的技術(shù)問題，特別是能在出現(xiàn)引線裂紋或斷裂故障早期，直觀準(zhǔn)確且無損地定位故障引線，大大降低后續(xù)修復(fù)難度和減少隱患，實用性極強。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中的電機定子繞組焊接點示意圖；

圖中文字和字母、數(shù)字組合（W2上、U2下、V4上、W4下、U6上、V6下、W8上、U8下、V10上、W10下、U12上、V12下、中1、中3、中5、中7、中9和中11）均為對應(yīng)的焊接點代號，焊接點以黑色小圓點表示。W、V、U是電機三相繞組和引出線代號，本文中主要代指W、V、U相對應(yīng)的回路環(huán)，即最外面的三個大圓環(huán)（最里面的圓環(huán)是中性環(huán)，以“中”表示），所有與之相連的焊接點的代號首字母即為對應(yīng)的環(huán)代號。數(shù)字代表焊接點在時鐘平面上位置（對應(yīng)時鐘數(shù)字）?！吧稀焙汀跋隆贝砗附狱c所在線圈在鐵心槽內(nèi)的空間位置，即上層線圈和下層線圈，可缺省。中性環(huán)焊接點，如中7，圖中包括兩個焊接點，實際上這兩個焊接點是焊接在一起的，實物外觀上也是一個焊接點，故以中7這一個代號來表示，其他中性環(huán)焊接點（中1、中3、中5、中9、中11）的表示方法與中7相同。一個完整的焊接點由環(huán)代號加數(shù)字（“上”、“下”通常可省略）表示，例如U6（上）焊接點，指U環(huán)在6點鐘方向（上層邊線圈）焊接點。

具體實施方式

一種電機定子繞組故障檢測方法，給電機定子繞組通電（電流約為空載時的4倍），根據(jù)故障引線所在線圈或線圈組較其余線圈的溫度異常（通常為偏高，引線完全斷裂后因無電流通過為溫度偏低），利用紅外熱成像儀的溫度場觀察屏直觀、快速地觀測并記錄整個繞組的溫度分布特征，進(jìn)而對故障引線進(jìn)行分析和判定。

紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應(yīng)。即：紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

請參考圖1，電機定子繞組焊接點分布如圖中黑點所示，焊接點（即引線焊接點）是引線與圓環(huán)的交點。以一種三相交流異步牽引電動機為例，當(dāng)其三相直流電阻不平衡度超過其平均值的2%，且外觀無法判定故障位置時，可按以下步驟進(jìn)行故障定位：將電機定子繞組按照正常使用方式通電，同時用紅外熱成像儀實時觀察繞組各部位的溫度變化。在4倍空載試驗電流或堵轉(zhuǎn)試驗電流作用下（電流參數(shù)可自行調(diào)節(jié)，但不要超過6倍空載試驗電流，且通電時間不宜超過1分鐘），定子繞組引線焊接點所在線圈端部的紅外熱圖像會逐步區(qū)分出高低溫部位。以未出現(xiàn)故障的正常情形下定子繞組引線焊接點及所在線圈的溫度為正常溫度，高出該正常溫度為高溫（即溫度偏高），低于該正常溫度為低溫（即溫度偏低）。電機定子三相直流電阻的不平衡度越大，反映在紅外熱圖像上的溫度差別越大。在溫度異常的焊接點和對應(yīng)線圈上做好標(biāo)記，后續(xù)可將該焊接點處絕緣拆除，進(jìn)行補焊或其他修復(fù)工作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，當(dāng)出現(xiàn)上述故障（三相直流電阻不平衡）時，現(xiàn)有技術(shù)通常的做法是剪斷引線，然后通過測量直流電阻來逐相、逐組、逐個地去確定故障引線位置，參考圖1可知，由于焊接點眾多而且分布情況復(fù)雜，按照以上現(xiàn)有技術(shù)的做法，后續(xù)修復(fù)難度大、隱患高，很多情況下，在做了故障統(tǒng)計和分析后，定子繞組會整體拔線報廢，浪費極高。而采用本發(fā)明來檢測電機定子繞組因線圈焊接接頭處斷裂或出現(xiàn)裂紋尤其是外觀無異常而引起的三相直流電阻不平衡等隱性繞組故障，不需要剪斷引線，也不需要通過測量直流電阻來逐相、逐組、逐個地去確定故障引線位置，而是通過給定子繞組通電的同時采用紅外熱成像儀來獲取紅外熱圖像，并進(jìn)而分析判定出故障引線位置，能直觀、準(zhǔn)確、高效、無損地確認(rèn)故障引線位置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的檢測精度低、效率低、對繞組損傷大、后續(xù)修復(fù)困難的技術(shù)問題，特別是在引線裂紋或斷裂故障早期，能直觀準(zhǔn)確且無損地定位故障引線，大大降低后續(xù)修復(fù)難度和減少隱患，防止定子繞組整體拔線報廢現(xiàn)象的出現(xiàn)，避免浪費，大大降低電機繞組故障查找和處理的成本。本發(fā)明通過采用上述不同于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，取得了遠(yuǎn)好于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。