一种可测温的永磁同步发电机系统

1.本实用新型涉及电机检测技术领域，更具体的说是涉及一种可测温的永磁同步发电机系统。


背景技术：

2.发电机的温升标志着发电机负载能力的大小，同时又在热稳定方面限制了设计裕度，当发电机的温升超过或者接近容许数值时，必须根据温升数值来限制定子或者转子电流，将温升控制在一定的范围内，从而确保发电机的安全运行。
3.发电机在能量转化过程中，输入功率并非百分百转化为输出功率，输入功率其中有一部分转化为铁耗、铜耗以及机械损耗等，这些损耗一方面对发电机的使用效率会产生一定的影响，另一方面会使发电机的温度升高，影响发电机的正常运行，严重的话可能发生重大事故，分析发电机的温度特性就显得尤为重要，其中定子绕组作为永磁同步发电机重要部件之一，损耗带来的绕组温升是影响大型发电机能量转换效率的重要原因，从而需要定子绕组运行时的温度进行测量。
4.因此，如何提出一种可测温的永磁同步发电机系统是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种可测温的永磁同步发电机系统，能够在定子绕组运行时进行有效测量。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种可测温的永磁同步发电机系统，包括：永磁同步发电机，永磁同步发电机包括定子机构和电机外壳，所述定子机构固定安装于电机外壳的内部，所述定子机构包括定子铁芯和定子绕组，包括：温度传感器、信号采集仪和数据处理终端；
8.所述温度传感器与所述信号采集仪电性连接，所述信号采集仪还分别与所述数据处理终端和原动机电性连接；其中，所述温度传感器至少包括一个；
9.所述温度传感器分别插设于所述定子绕组和所述定子铁芯的绕线槽中，且所述温度传感器与定子绕组缠绕捆绑接触。
10.优选的，所述温度传感器至少包括n组，每组至少包括一个温度传感器，其中n大于或等于1，所述温度传感器均插设于所述定子绕组上，且每组温度传感器分别通过信号传输导线与所述信号采集仪电连接。
11.优选的，所述温度传感器包括4组，定子绕组为三相定子绕组，其中第一组中包括三个温度传感器，分别插设于所述三相定子绕组中一个线圈的上部直线段1/4处、1/2处、3/4处，第二组中包括三个温度传感器，分别插设于所述三相定子绕组中一个线圈的下部直线段1/4处、1/2处、3/4处，第三组中包括两个温度传感器，分别插设于所述三相定子绕组中一个线圈的左侧端部 1/3处、2/3处，第四组中包括两个温度传感器，分别插设于所述三相定
子绕组中一个线圈的右侧端部1/3处、2/3处。
12.优选的，每个所述温度传感器分别连接一条信号传输导线一，所述温度传感器分别通过所述信号传输导线一与所述信号采集仪电连接，所述信号采集仪后部固定连接有信号传输导线三，且所述信号采集仪通过所述信号传输导线三电性连接原动机，所述永磁同步发电机安装在所述原动机上。
13.优选的，所述信号采集仪测温范围为-100℃～1200℃。
14.优选的，所述温度传感器为k型热电偶。
15.优选的，所述数据处理终端为计算机，所述信号采集仪后部固定连接有信号传输导线二，且所述信号采集仪通过所述信号传输导线二电性连接有所述计算机。
16.优选的，所述数据处理终端为可移动数据处理终端，所述信号采集仪与所述可移动数据处理终端无线通信连接。
17.优选的，还包括永磁同步发电机负载测试系统，所述永磁同步发电机负载测试系统与所述永磁同步发电机电连接。
18.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种可测温的永磁同步发电机系统，该系统用于检测永磁同步发电机定子绕组损耗带来的温升，方便收集准确数值了解特性，解决了无法了解永磁同步发电机能量转换时损耗带来绕组温升的特性问题。且定子绕组绕制分别将四组温度传感器缠绕捆绑接触，使其接触式测温所采集的数据更为准确，响应快速，并通过信号采集仪快速采集分析，提高检测效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例中一种可测温的永磁同步发电机系统整体结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例中永磁同步发电机剖面及传感器布置示意图；
22.图3为本实用新型实施例中定子机构示意图；
23.图4为本实用新型实施例中负载实验温度检测示意图；
24.其中，1、永磁同步发电机，2、温度传感器，3、信号传输导线一，4、信号采集仪，5、信号传输导线二，6、计算机，7、信号传输导线三，8、永磁同步发电机负载测试系统，9、原动机；11、定子机构，12、电机外壳，111、定子铁芯，112、定子绕组。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型实施例公开了一种可测温的永磁同步发电机系统，包括：永磁同步发电机1，永磁同步发电机1包括定子机构10和电机外壳12，定子机构10固定安装于电机外壳
12的内部，定子机构10包括定子铁芯111和定子绕组112，包括：温度传感器2、信号采集仪4和数据处理终端；
27.温度传感器2与信号采集仪4电性连接，信号采集仪4还分别与数据处理终端和原动机9电性连接；其中，温度传感器2至少包括一个；
28.温度传感器2分别插设于定子绕组112和定子铁芯111的绕线槽中，定子绕组112绕制分别将温度传感器2缠绕捆绑接触，即测量定子绕组温度的温度传感器要与定子绕组紧密接触。
29.其中，定子铁芯111为两侧端贯穿的筒状结构；
30.为了进一步实施上述技术方案，温度传感器2至少包括n组，每组至少包括一个温度传感器2，其中n大于或等于1，温度传感器2均插设于定子绕组112上，且每组温度传感器2分别通过信号传输导线与信号采集仪4电连接。
31.为了进一步实施上述技术方案，温度传感器2包括4组，定子绕组112 为三相定子绕组112，其中第一组中包括三个温度传感器2，分别插设于三相定子绕组112中一个线圈的上部直线段1/4处、1/2处、3/4处，第二组中包括三个温度传感器2，分别插设于三相定子绕组112中一个线圈的下部直线段 1/4处、1/2处、3/4处，第三组中包括两个温度传感器2，分别插设于三相定子绕组112中一个线圈的左侧端部1/3处、2/3处，第四组中包括两个温度传感器2，分别插设于三相定子绕组112中一个线圈的右侧端部1/3处、2/3处。
32.为了进一步实施上述技术方案，每个温度传感器2分别连接一条信号传输导线一3，温度传感器2分别通过信号传输导线一3与信号采集仪4电连接，信号采集仪4后部固定连接有信号传输导线三7，且信号采集仪4通过信号传输导线三7电性连接原动机9，永磁同步发电机1安装在原动机9上。
33.为了进一步实施上述技术方案，信号采集仪4测温范围为-100℃～ 1200℃。
34.为了进一步实施上述技术方案，温度传感器2为k型热电偶。
35.为了进一步实施上述技术方案，数据处理终端为计算机6，信号采集仪4 后部固定连接有信号传输导线二5，且信号采集仪4通过信号传输导线二5电性连接有计算机6。
36.为了进一步实施上述技术方案，数据处理终端为可移动数据处理终端，信号采集仪4与可移动数据处理终端无线通信连接。
37.为了进一步实施上述技术方案，还包括永磁同步发电机负载测试系统8，永磁同步发电机负载测试系统8与永磁同步发电机1电连接。
38.本实施例中：温度传感器2采用k型热电偶，信号采集仪4采用型号为普美dc5516g型16通道温度巡检仪。
39.工作原理：
40.首先将四组温度传感器2安装在永磁同步发电机1上，将四组温度传感器2分开插入在定子铁芯111的多个绕线槽中，且通过三相定子绕组112绕制分别将四组温度传感器2缠绕捆绑接触，第一组温度传感器2中三个温度传感器分别插入三相定子绕组112中一个线圈的上部直线段1/4处、1/2处、 3/4处，第二组温度传感器2中三个温度传感器分别插入三相定子绕组112中一个线圈的下部直线段1/4处、1/2处、3/4处，第三组温度传感器2中两个温度传感器分别插入三相定子绕组112中一个线圈的左侧端部1/3处、2/3处，第四组温度传感器2中两个温度传感器分别插入三相定子绕组112中一个线圈的右侧端部1/3处、2/3处。
四组温度传感器2与信号采集仪4电性相连，且计算机6、原动机9与信号采集仪4电性相连，再将永磁同步发电机1固定安装在永磁同步发电机负载测试系统8上进行负载、空载和满载测试，永磁同步发电机负载测试系统8应用变频器控制拖动电机转速，根据国标测试要求，拖动电机拖动发电机实现发电机工作状态，在发电机发出的电能经过仪器采集交流直流电压、电流、功率、转矩、转速等，输出到负载柜进行加载试验，通过负载柜控制永磁发电机负载实验，实验时，四组温度传感器2对三相定子绕组112接触检测，并将信息传输给信号采集仪4，通过信号采集仪 4分析将数据传输给计算机6，在计算机6上呈现负载实验时所测温度数据，通过信号采集仪4对数据进行监测，四组温度传感器2监测数据超出设定值即控制原动机9中止实验；通过负载柜控制永磁发电机空载实验，实验时，四组温度传感器2对三相定子绕组112接触检测，并将信息传输给信号采集仪4，通过信号采集仪4分析将数据传输给计算机6，在计算机6上呈现空载实验时所测温度数据，通过信号采集仪4对数据进行监测，四组温度传感器2 监测数据超出设定值即控制原动机9中止实验；通过负载柜控制永磁发电机满载实验，实验时，四组度传感器2对三相定子绕组112接触检测，并将信息传输给信号采集仪4，通过信号采集仪4分析将数据传输给计算机6，在计算机6上呈现满载实验时所测温度数据，通过信号采集仪4对数据进行监测，四组温度传感器2监测数据超出设定值即控制原动机9中止实验。
41.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
42.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。