[发明专利]电机绕组温升测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本系统涉及一种电动机的温升测量装置及其测量方法，尤其涉及一种车用电机驱动系统中的电动机。

背景技术

温升是车用电机的一项重要性能技术指标，大部分车用电动机性能的下降和损坏都是由电机的过热引起的。因为牵引电机输出转速转矩，同时产生铁损、铜损、杂散损耗、励磁损耗等导致电机温度升高，因而其中绕组绝缘材料的好坏决定着电动机性能和精度的优劣，甚至决定着电机的使用期限，而温度又是决定绝缘材料寿命的关键因素。所以，对电机绕组温升的检测是电机测试必不可少的一项工。

传统的直流电机温升试验是在额定功率或铭牌电流、电压和额定转速下用直接负载法进行，通常采用回馈法。

参见图4所示，为现有技术中电机温升试验装置图。

所述直流电机温升试验装置包括第一直流电机101、第二直流电机102、同轴连接器103以及线路电源104。

第一直流电机101和第二直流电机102并联在线路电源104的两端。

第一直流电机101与第二直流电机102通过同轴连接器103进行同轴连接，由此实现两台直流电机机械上和电气上的相互连接。

将第一直流电机101作为电动机运行，由第一直流电机101通过同轴连接器103带动第二直流电机102旋转，使第二直流电机102工作在发电机状态。第二直流电机102发出的电回馈至两台直流电机共同连接的母线上，用以带动第一直流电机101工作。

将被试电机的电流、转速值都调至其额定值，便可进行温升试验。这种实验装置在理想情况下，第二直流电机102发出的电能和第一直流电机101消耗的电能相等，但实际中，直流电机运行过程中会有损耗，温升试验时需要对这部分损耗进行补偿，在图1所示的直流电机温升试验装置中，电能补偿是由线路电源104或升压机完成的。

现有技术中的直流电机温升试验装置，在对直流电机进行温升试验时，需要有一台与被试直流电机规格相匹配的直流电机作为陪同电机。但是，在对小批量生产的大型电机进行温升试验时，很难有合适的电机作为陪同电机，致使电机温升试验实现较困难。

参见图5所示，为另一种现有技术中电机温升实验装置图。

在该装置中，整流器203、PWM斩波器204和滤波器202依次串联连接在交流电源输入端和被试电机之间，所述直流滤波电容器201连接在所述整流器203的输出端之间；所述控制单元205由正弦波发生器6、三角波发生器207、第一叠加器208、第二叠加器209和PWM信号发生器210构成，所述正弦波发生器206的两个输入端分别与频率输入端和幅值输入端相连，该正弦波发生器206的输出端和直流平均电压给定值输入端与第一叠加器208的两个输入端相连，第一叠加器208的输出端与第二叠加器209的调制信号输入端相连，第二叠加器209的载波输入端与三角波发生器207的三角波输出端相连；第二叠加器209的输出端与PWM信号发生器210的输入端相连，该PWM信号发生器210的控制脉冲输出端与PWM斩波器204的脉冲控制输入端对应相连。然而，该装置结构复杂，成本高。

另外，目前通用的其它电机温升的检测方法很多，而现在常用的方法是电阻法，热电偶法，或者红外测温装置。红外测温简单，但是测试粗略，并受到周围的环境和发热部件的影响较大，同时对电机内部温升状况不易检测，热电偶法可以准确测试绕组某一点的温度，单不能反映绕组温升的整体情况；而电阻法主要是通过测量其绕组的冷、热态电阻变化，并利用相关公式，能较为客观地反映电机绕组的平均温升状况。

传统的电阻法是待电源断电后，再手动切换到测试仪上，这样一来形成了延时，导致绕组放热降温，最终测试结果不准确，而且自动化程度很低，人为的工作量很大；而普通电桥法和现有的专用测量设备在测试温升时普遍存在着自动化程度低、功能不甚完善、工作量大、而且精度也难以达到要求等缺陷。

实验室对车用电机的温升测试是在运行一个小时以后，直接断电，人工对电机的内阻进行测量，然后在通过数据的拟合，来得到车用电机的温升限值。这种方法并没有对电机的温升平衡进行检测，待测量电机绕组温升时，会对测量的结果产生一定的影响。如果电机没有达到温升的平衡，就开始对其进行测量，那么就会对电机温升的测量结果不准确，会使温升偏小。如果电机温升平衡已经达到，而电机运行的时间过长，那么就会浪费实验设备，无用的试验时间增长，使其经济效益下降。

发明内容