一種防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及防爆電機，屬于防爆電機測試技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量、防爆電機溫度場測試、防爆電機溫度監(jiān)控及故障診斷。
【背景技術(shù)】
[0002]防爆電機工作時內(nèi)部溫度會升高，使其絕緣材料加速老化、效率降低，嚴重的可引起電機故障。溫度是防爆電機的重要參數(shù)之一，在防爆電機的設(shè)計、研宄、測試和運行等多個環(huán)節(jié)都需要測量其溫度。防爆電機溫度測量對優(yōu)化設(shè)計、提高性能具有十分重要的意義。防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量是其溫度測量的難點。
[0003]目前國內(nèi)研宄機構(gòu)對電機轉(zhuǎn)子溫度測量提出了一些方法，主要有:哈爾濱電機廠有限責任公司的茍智德等人用測量轉(zhuǎn)子電阻的方式計算轉(zhuǎn)子的溫度；上海交通大學(xué)電力學(xué)院的張鎮(zhèn)翰采用PtlOO熱敏電阻通過R-F變換，將信號通過導(dǎo)電滑環(huán)傳輸，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子溫度測量；中廣核工程有限公司的任鵬輝通過在勵磁機定子的磁極之間裝設(shè)探測線圈，在勵磁機轉(zhuǎn)子軸上安裝測量滑環(huán)。測量轉(zhuǎn)子電壓、電流得到轉(zhuǎn)子溫度；海軍工程大學(xué)艦船綜合電力技術(shù)國防科技重點實驗室的易新強等人用PtlOO電阻作為溫度傳感器，在轉(zhuǎn)子的軸上安裝溫度采集裝置，通過無線方式將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至附近的接收裝置，再通過USB接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)子溫度的測量。
[0004]上述這些方法無論是直接測量還是間接測量都是采用的電測法，受電機內(nèi)部強電磁環(huán)境的干擾，測量精度不高。
[0005]福建水口發(fā)電集團有限公司的吳藝輝等人將高速、高精度的紅外測溫傳感器安裝在發(fā)電機定子上，實現(xiàn)對發(fā)電機轉(zhuǎn)子每個磁極的溫度測量。但是紅外探頭的尺寸較大無法應(yīng)用于中小型電機。另外紅外溫度探測器的工作溫度范圍大都小于60°C，無法長期工作于具有較高溫度的電機內(nèi)部。
[0006]焦作大學(xué)的岳優(yōu)蘭根據(jù)砷化鎵半導(dǎo)體的光吸收特性，設(shè)計了一種新型的發(fā)電機轉(zhuǎn)子溫度測量系統(tǒng)，將砷化鎵半導(dǎo)體片貼在發(fā)電機轉(zhuǎn)子表面，光源通過照射光纖照射砷化鎵半導(dǎo)體片，反射的光經(jīng)過測量光纖引入到測量系統(tǒng)，通過檢測邊帶波長的變化可以測量溫度。照射光纖與測量光纖都安裝在發(fā)電機定子上。半導(dǎo)體吸收式光纖測溫雖然不受電磁干擾的影響，但是受與光纖的耦合條件，發(fā)光管、接收管的溫度特性，半導(dǎo)體材料制備工藝等諸多因素的影響，其測量精度并不高，無法滿足電機轉(zhuǎn)子溫度測試需求。此外，在實際使用時由于砷化鎵片外包有保護性材料，其響應(yīng)速度慢，不適合在工作狀態(tài)下的電機轉(zhuǎn)子溫度測量。
[0007]由于防爆電機具有強電磁干擾、氣隙小、空間狹小、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動等多種特性，并且需要內(nèi)外電信號隔離，傳統(tǒng)的熱敏電阻測溫、紅外測溫等多種方法均無法滿足其測量需求，防爆電機內(nèi)部溫度測量特別是防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量一直是防爆電機研宄領(lǐng)域面臨的難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量裝置，用于實現(xiàn)對防爆電機轉(zhuǎn)子溫度的測量。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0010]一種防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量裝置，用于測量電機轉(zhuǎn)子的溫度，電機轉(zhuǎn)子內(nèi)為電機轉(zhuǎn)子軸，包括若干個中心頻率不同的光纖光柵溫度傳感器、電機內(nèi)部傳輸光纖、開設(shè)在電機轉(zhuǎn)子軸內(nèi)的光纖通道、光纖旋轉(zhuǎn)連接器、電機外部傳輸光纖、光纖光柵溫度測量系統(tǒng)，光纖光柵溫度測量系統(tǒng)包括光纖光柵解調(diào)儀和計算機，光纖光柵溫度傳感器安裝在防爆電機轉(zhuǎn)子上，光纖光柵溫度傳感器通過光纖連接在一起并連接到防爆電機內(nèi)部傳輸光纖的輸入端，防爆電機內(nèi)部傳輸光纖的輸出端經(jīng)過電機轉(zhuǎn)子軸上的徑向孔和軸向孔引入到光纖旋轉(zhuǎn)連接器的轉(zhuǎn)子端，光纖旋轉(zhuǎn)連接器的定子端通過防爆電機外部傳輸光纖與基于波分復(fù)用方法的光纖光柵溫度測量系統(tǒng)相連接；光纖光柵溫度傳感器之間采用采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合中的任意一種連接方式。
[0011 ] 光纖光柵溫度傳感器包括外層的光纖包層，光纖包層內(nèi)為光纖纖芯和光纖光柵，所述光纖光柵位于中間，光纖光柵的兩端均為光纖纖芯。
[0012]光纖旋轉(zhuǎn)連接器與防爆電機轉(zhuǎn)子軸同軸安裝。
[0013]光纖通道包括徑向小孔和軸向小孔。
[0014]本實用新型具有以下特點及良好效果:
[0015]1.本實用新型提出防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量裝置，采用光譜測量，防爆電機內(nèi)部全部為光信號，從原理上避免了防爆電機內(nèi)部強電磁干擾的影響，測量精度高。
[0016]2.本實用新型所提的光纖光柵溫度傳感器及傳輸光纖的直徑非常小，適裝性非常好。
[0017]3.本實用新型所提測量方法可以實現(xiàn)防爆電機轉(zhuǎn)子多點溫度測量。
[0018]4.本實用新型所提測量方法采用光纖傳輸光信號，實現(xiàn)了電機內(nèi)外的電氣隔離，不損害防爆電機的防爆性能。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量原理圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例示某型電機轉(zhuǎn)子多點溫度測量原理圖；
[0021 ] 圖3是光纖光柵傳感器示意圖；
[0022]圖4是光纖光柵傳感器的光譜圖，圖4-a為入射光的光譜，圖4_b為反射光的光譜，圖4-c為溫度變化引起的光譜變化量，圖4-d為透射光的光譜；
[0023]其中:1_第一個光纖光柵溫度傳感器、2-第二個光纖光柵溫度傳感器、3-第η個光纖光柵溫度傳感器、4-電機內(nèi)部傳輸光纖、5-徑向小孔、6-軸向小孔、7-光纖旋轉(zhuǎn)連接器、8-電機外部傳輸光纖、9-光纖光柵溫度測量系統(tǒng)、10-光纖光柵解調(diào)儀、11-計算機、12-電機后端軸承、13-電機定子、14-電機前端軸承、15-光纖包層、16-光纖纖芯、17-光纖光柵，18-電機轉(zhuǎn)子，19-電機轉(zhuǎn)子軸。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型提出一種基于波分復(fù)用原理的光纖光柵防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量方法。如圖1、2所不，電機包括電機轉(zhuǎn)子軸19，電機轉(zhuǎn)子軸19的前端和后端與電機殼連接處分別設(shè)有電機前端軸承14和電機后端軸承12，電機的中間位置設(shè)有電機定子13和位于電機定子13中間的電機轉(zhuǎn)子18。
[0025]防爆電機轉(zhuǎn)子溫度測量方法采用的測量裝置包括:若干個光纖光柵溫度傳感器、電機內(nèi)部傳輸光纖4、開設(shè)在電機轉(zhuǎn)子軸