本發(fā)明涉及電機(jī)測(cè)試，尤其涉及一種電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析方法、裝置、系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、定子是電機(jī)的核心組成部分之一，其在電機(jī)中扮演著至關(guān)重要的角色。定子溫度直接影響電機(jī)的性能與壽命，因此，對(duì)電機(jī)的定子進(jìn)行溫度場(chǎng)測(cè)試十分重要。電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試不僅僅是保護(hù)設(shè)備安全和延長(zhǎng)設(shè)備壽命的關(guān)鍵步驟，也是確保電機(jī)高效穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。

2、目前，主要通過仿真的方式，獲取電機(jī)的定子的溫度場(chǎng)。然而，通過仿真手段得到的定子的溫度場(chǎng)與實(shí)際的溫度場(chǎng)之間依舊存在差異，不利于后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析方法、裝置、系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過仿真手段得到的定子的溫度場(chǎng)與實(shí)際的溫度場(chǎng)之間依舊存在差異，不利于后續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的問題。

2、本發(fā)明提供的一種電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析方法，所述方法包括：在預(yù)設(shè)的測(cè)試工況下，獲取多個(gè)第一溫度值和第二溫度值，所述第一溫度值為第一熱電偶傳感器采集的，所述第二溫度值為第二熱電偶傳感器采集的，所述第一熱電偶傳感器設(shè)置于電機(jī)的定子鐵芯的線圈內(nèi)部，所述第二熱電偶傳感器設(shè)置于定子鐵芯的溝槽內(nèi)，所述溝槽分布于定子鐵芯的外圍；

3、基于所述第一溫度值和所述第二溫度值，得到定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)；

4、基于所述擬合數(shù)據(jù)，進(jìn)行異常溫度點(diǎn)識(shí)別及溫度場(chǎng)未來變化預(yù)測(cè)。

5、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一熱電偶傳感器的測(cè)量端埋設(shè)于定子鐵芯的定子凹槽內(nèi)，所述線圈覆蓋于所述第一熱電偶傳感器，所述第一熱電偶傳感器的引出端與預(yù)設(shè)的溫度采集裝置連接；

6、所述第二熱電偶傳感器的測(cè)量端設(shè)置于定子鐵芯的溝槽內(nèi)，所述第二熱電偶傳感器的引出端與所述溫度采集裝置連接；所述第一溫度值和所述第二溫度值均利用所述溫度采集裝置獲取。

7、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述第一熱電偶傳感器的布置方式為在定子鐵芯的線圈內(nèi)部每間隔一個(gè)相序設(shè)置至少一個(gè)所述第一熱電偶傳感器；

8、所述第二熱電偶傳感器的布置方式為根據(jù)預(yù)設(shè)的分布間隔，將多個(gè)所述第二熱電偶傳感器均勻設(shè)置于定子鐵芯的外圍，所述分布間隔為間隔一個(gè)或多個(gè)所述溝槽。

9、于本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括：在預(yù)設(shè)的測(cè)試工況下，獲取定子鐵芯的u相銅牌的第三溫度值、v相銅牌的第四溫度值，以及w相銅牌的第五溫度值，所述u相銅牌指u相線圈引出線的銅端子，所述v相銅牌指v相線圈引出線的銅端子，所述w相銅牌指w相線圈引出線的銅端子；

10、基于所述第一溫度值和所述第二溫度值，得到定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)的步驟包括：基于所述第一溫度值、所述第二溫度值、所述第三溫度值、所述第四溫度值，以及所述第五溫度值，進(jìn)行線性擬合，得到定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)。

11、于本發(fā)明一實(shí)施例中，基于所述擬合數(shù)據(jù)，進(jìn)行異常溫度點(diǎn)識(shí)別的步驟包括：

12、獲取所述擬合數(shù)據(jù)中多個(gè)溫度點(diǎn)的均值與標(biāo)準(zhǔn)差；

13、將所述標(biāo)準(zhǔn)差與預(yù)設(shè)的目標(biāo)倍數(shù)之間的乘積確定為中間值；

14、將所述均值與所述中間值之間的差值確定為第一數(shù)值，并將所述均值與所述中間值的和值確定為第二數(shù)值；

15、基于所述第一數(shù)值和所述第二數(shù)值，得到目標(biāo)閾值范圍；

16、將所述擬合數(shù)據(jù)中超出所述目標(biāo)閾值范圍的溫度點(diǎn)確定為異常溫度點(diǎn)；

17、基于所述擬合數(shù)據(jù)，進(jìn)行溫度場(chǎng)未來變化預(yù)測(cè)的步驟包括：

18、基于所述擬合數(shù)據(jù)，進(jìn)行時(shí)間序列預(yù)測(cè)，得到電機(jī)定子溫度場(chǎng)的多個(gè)預(yù)測(cè)溫度值，以完成對(duì)溫度場(chǎng)未來變化的預(yù)測(cè)。

19、于本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括：基于所述擬合數(shù)據(jù)，識(shí)別溫度波動(dòng)情況及評(píng)估定子冷卻條件；

20、基于所述擬合數(shù)據(jù)，識(shí)別溫度波動(dòng)情況的步驟包括：

21、基于定子溫度場(chǎng)的所述擬合數(shù)據(jù)，得到溫度波動(dòng)參數(shù)，所述溫度波動(dòng)參數(shù)包括：擬合數(shù)據(jù)的多個(gè)溫度點(diǎn)的方差、標(biāo)準(zhǔn)差、極值以及極差，所述極差指所述擬合數(shù)據(jù)中溫度點(diǎn)的最大值與最小值之間的差值；

22、基于所述溫度波動(dòng)參數(shù)，完成溫度波動(dòng)情況識(shí)別；

23、基于所述擬合數(shù)據(jù)，評(píng)估定子冷卻條件的步驟包括：

24、獲取不同冷卻條件下定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)，所述冷卻條件為預(yù)設(shè)的條件，所述冷卻條件包括：定子的冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度及冷卻液流量；

25、基于每個(gè)測(cè)試工況下定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)，對(duì)對(duì)應(yīng)的冷卻條件進(jìn)行打分，以完成定子冷卻條件評(píng)估。

26、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述測(cè)試工況包括穩(wěn)態(tài)溫升測(cè)試工況；

27、所述穩(wěn)態(tài)溫升測(cè)試工況指在預(yù)設(shè)的測(cè)試條件下，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)步上升，當(dāng)電機(jī)輸出穩(wěn)定的額定扭矩時(shí)，按照預(yù)設(shè)的第一采集頻率，定期采集目標(biāo)參數(shù)，直至滿足預(yù)設(shè)的第一結(jié)束條件；

28、所述測(cè)試條件包括：冷卻條件、試驗(yàn)電壓、工作模式，以及外部油泵的加油量，所述試驗(yàn)電壓指為電機(jī)提供的電壓，所述工作模式包括電動(dòng)模式和發(fā)電模式，所述外部油泵指本次測(cè)試過程中為定子的冷卻系統(tǒng)提供循環(huán)冷卻的動(dòng)力的油泵，所述額定扭矩為預(yù)設(shè)的扭矩值，所述目標(biāo)參數(shù)包括：第一溫度值、第二溫度值、電機(jī)電壓、電機(jī)電流、電機(jī)轉(zhuǎn)矩以及電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述第一結(jié)束條件為目標(biāo)溫度參數(shù)小于預(yù)設(shè)的第一溫度閾值，或所述第一溫度值大于預(yù)設(shè)的第二溫度閾值，所述目標(biāo)溫度參數(shù)指連續(xù)采集的目標(biāo)數(shù)量個(gè)溫度值中最大值與最小值之間的差值。

29、于本發(fā)明一實(shí)施例中，所述測(cè)試工況還包括瞬態(tài)溫升測(cè)試工況；

30、所述瞬態(tài)溫升測(cè)試工況指在預(yù)設(shè)的測(cè)試條件下，按照預(yù)設(shè)的上升時(shí)間，將電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)?上升至目標(biāo)轉(zhuǎn)速值，并且控制電機(jī)以目標(biāo)轉(zhuǎn)速值運(yùn)行預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)電機(jī)輸出的扭矩為預(yù)設(shè)的峰值扭矩或電機(jī)的功率達(dá)到預(yù)設(shè)的峰值功率時(shí)，按照預(yù)設(shè)的第二采集頻率，定期采集所述目標(biāo)參數(shù)，直至滿足預(yù)設(shè)的第二結(jié)束條件，所述第二結(jié)束條件為采集累計(jì)時(shí)長(zhǎng)大于或等于預(yù)設(shè)的時(shí)長(zhǎng)閾值，或檢測(cè)到存在過溫故障；所述第一采集頻率小于所述第二采集頻率。

31、本發(fā)明還提供了一種電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析裝置，所述裝置包括：

32、溫度值獲取模塊，用于在預(yù)設(shè)的測(cè)試工況下，獲取多個(gè)第一溫度值和第二溫度值，所述第一溫度值為第一熱電偶傳感器采集的，所述第二溫度值為第二熱電偶傳感器采集的，所述第一熱電偶傳感器設(shè)置于電機(jī)的定子鐵芯的線圈內(nèi)部，所述第二熱電偶傳感器設(shè)置于定子鐵芯的溝槽內(nèi)，所述溝槽分布于定子鐵芯的外圍；

33、擬合模塊，用于基于所述第一溫度值和所述第二溫度值，得到定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)；

34、分析模塊，用于基于所述擬合數(shù)據(jù)，進(jìn)行異常溫度點(diǎn)識(shí)別及溫度場(chǎng)未來變化預(yù)測(cè)。

35、本發(fā)明還提供了一種電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析系統(tǒng)，包括：

36、第一熱電偶傳感器、第二熱電偶傳感器、溫度采集裝置，以及如上述所述的電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析裝置；

37、所述第一熱電偶傳感器設(shè)置于定子鐵芯的線圈內(nèi)部，所述第二熱電偶傳感器設(shè)置于定子鐵芯的溝槽內(nèi)，所述第一熱電偶傳感器和所述第二熱電偶傳感器均與所述溫度采集裝置的輸入端連接，所述溫度采集裝置的輸出端與所述電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析裝置連接。

38、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出的電機(jī)定子溫度場(chǎng)測(cè)試及分析方法、裝置、系統(tǒng)，該方法通過在預(yù)設(shè)的測(cè)試工況下，獲取多個(gè)第一溫度值和第二溫度值，第一溫度值為第一熱電偶傳感器采集的，第二溫度值為第二熱電偶傳感器采集的，第一熱電偶傳感器設(shè)置于電機(jī)的定子鐵芯的線圈內(nèi)部，第二熱電偶傳感器設(shè)置于定子鐵芯的溝槽內(nèi)，溝槽分布于定子鐵芯的外圍；基于第一溫度值和第二溫度值，得到定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)；基于擬合數(shù)據(jù)，進(jìn)行異常溫度點(diǎn)識(shí)別及溫度場(chǎng)未來變化預(yù)測(cè)。該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)定子鐵芯內(nèi)部溫度與外圍溫度的實(shí)際測(cè)量，相較于溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)仿真，該方法得到的溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度較高，有助于提高后續(xù)數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)度。且通過基于擬合數(shù)據(jù)進(jìn)行電機(jī)定子溫度場(chǎng)分析，即進(jìn)行異常溫度點(diǎn)識(shí)別并進(jìn)行溫度場(chǎng)未來變化預(yù)測(cè)等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)定子溫度場(chǎng)的擬合數(shù)據(jù)的多樣化利用。