电机制造中检测技术及设备应用分析

陈金舰

（广东海洋大学寸金学院，广东 湛江524094）

0 引言

电机检测是确保电机制造质量的关键，为此，国际上规定了电机检测的相关标准。随着科技的进步，电机检测技术及设备也在不断更新，从而在电机性能和故障检测上起到了积极的作用。

电机检测是电机制造中的重要任务之一，是确保电机正常运行的基础。主要是利用不同的仪器测试和显示设备运行数据和相关参数，从而判断其故障情况，主要包括半成品检测、出厂检测等。电机制造的检测实现集成化和智能化是未来发展的必然趋势。

1 检测技术及设备的发展现状

电机能效可分为IE1～IE4共4个级别。目前，各国电机发展水平和应用领域有所差别，因此检测所采用的能效级别具有一定差异，我国电机能效尚处于IE1～IE2的初级发展阶段。

随着科技的发展，检测技术也逐渐趋于智能化和自动化，先后出现了112B法、反转法等检测方法。检测设备起初为单一的分体数字仪表，随着科技的不断更新，20世纪80年代逐步出现单片微处理器技术，其稳定性相对较高，因此得到了广泛应用。21世纪初，DSP等先进技术开始出现，提高了运算速度，进而使检测效率大大提高。静止变频试验电源的出现则标志着我国电机检测技术上升了一个新的台阶，这种电源频响范围宽3～250Hz，THD≤2%，且电压和频率均可单独调节，其优势在于可以降低供电电网容量，给定频率及电压调节范围。目前，这种设备在我国电机制造的检测工作中应用广泛。

2 检测技术及设备介绍

2．1 电机组件性能检测技术及设备

根据生产规模和电机型号，电机组件性能检测可通过不同试验完成。其中以半成品试验、检查试验和型式试验为主。半成品试验主要用于大批量设备生产的检测，检查试验主要用于设备出厂后的性能检测，型式试验则适用于小批量生产或者指定设备检测。具体检测过程和设备应用如下：

2．1．1 RDC2512型测试仪

电机半成品试验主要包括绕组、转子等相关试验，包括绕组绝缘效果、耐电压能力、电流平衡等。所用仪器包括数字绝缘电阻和智能直流低电阻测试仪，测试内容为电机、电气设备及电缆的绝缘电阻。根据测试得到的电阻结果可以判断电机的绕组相关参数以及接线标准，从而判断电机运行现状。以RDC2512型测试仪为例，该仪器主要用于低电阻的测量，操作简单且测试效果较好。

2．1．2 RZJ型和PVT型测试仪

RZJ型绕组匝间冲击耐电压测试仪主要用于测量匝间短路以及由于阻抗不平衡引起的设备故障，其原理是利用通过冲击波波形的比较判断设备运行状态。PVT型耐电压试验仪以测试单相或三相电机的耐电压系数为主，能够通过一次接线完成，并且检测时间可自动设定。

2．1．3 DK300型检测仪

DK300型检测仪是一种数字电参数测试仪，可用于测量电机电流、电压、功率、电阻等多种参数，应用范围较广。其是我国电机检测技术集成化发展的重要表现，优势在于易于操作，能够自动判断、检测和显示所有测试结果，测试效果明显。

2．2 电机位置检测技术及设备

电机位置检测技术是指转子位置的确定，包括直接转子检测技术和间接转子检测技术。以永磁同步电机制造为例，转子的位置是否精确决定着是否能够接收到稳定的信号。当然，间接转子检测技术由于可进行独立操作，因此更具先进性。转子检测技术先后经历了传感器检测和智能检测2个发展阶段，传感器检测操作简单，但其稳定性和防干扰能力较差，且无法确定转子的初始位置。而智能检测技术则是电机位置检测未来的发展方向，无论速度大小，器都能确定转子的初始位置，且动态响应良好。当然，场合不同，设备的选择也应具有一定差别。SRD在航空领域应用广泛，但直接检测技术则制约了这种技术的发展。

2．3 电机转矩在线监测技术及设备

电机转矩在线监测技术主要用于现代机床的制造，随着电机制造技术越来越发达，数控机床的制造也将逐渐实现高科技化和高精度化，这就要求机床能够在高负荷下完成操作任务，并且运行平稳安全。由于这一生产特点，数控机床很容易出现机械故障，从而影响生产效率。因此，应用电机转矩在线监测技术十分必要。通过转矩在线监测技术，能够获取电机的在线运行数据，以便分析其运行状态，从而及时发现和处理电机存在的故障隐患。但就目前我国的科技发展水平来看，应用该技术的主要问题是投资大、回报小，电机运行时间较长，制造电机所需设备和资金较多，且技术复杂，因此，完全实现电机转矩的在线监测还需要进一步改善当前的技术水平。内置传感器电机转矩在线监测系统是目前主要的研究方向。

3 结语

我国的电机检测技术还不发达，尤其是对一些中小型电机制造企业来说，检测效果较差。因此如何实现检测技术的智能化、集成化是目前研究发展的重点。智能化是电机检测技术发展的必然趋势，也是提高我国电机运行效率和工厂经济效益的关键。基于电机检测的重要性，只有确保电机的质量，才能确保生产正常运行。对于我国来说，工业处于发展阶段，如何在降低经济投入的前提下提高设备的生产效率十分关键。数据显示，我国中小型企业的电机智能检测率十分低，有些甚至缺乏必要的检测设备，这就使得电机故障频发，生产效率极低。同时，大量的经济投入也使得小企业无法承受，因此是否进行检测仪器改进成为企业矛盾。鉴于此，普及我国电机检测技术，就要不断实现其智能化和集成化，并降低其经济投入。

［1］才家刚，吴亚奇．电机试验技术及设备手册［M］．北京：机械工业出版社，2011

［2］顾德军．不同测试方法对电动机效率的影响［J］．电机控制与应用，2010，37（5）：52～54

［3］王传军，金惟伟，陈亘，等．高效和超高效电机低不确定度效率测试系统的研究与设计［J］．电机控制与应用，2010，37（4）：1～5