電機制造中檢測技術及設備應用分析

陳金艦

（廣東海洋大學寸金學院，廣東 湛江524094）

0 引言

電機檢測是確保電機制造質量的關鍵，為此，國際上規定了電機檢測的相關標準。隨著科技的進步，電機檢測技術及設備也在不斷更新，從而在電機性能和故障檢測上起到了積極的作用。

電機檢測是電機制造中的重要任務之一，是確保電機正常運行的基礎。主要是利用不同的儀器測試和顯示設備運行數據和相關參數，從而判斷其故障情況，主要包括半成品檢測、出廠檢測等。電機制造的檢測實現集成化和智能化是未來發展的必然趨勢。

1 檢測技術及設備的發展現狀

電機能效可分為IE1～IE4共4個級別。目前，各國電機發展水平和應用領域有所差別，因此檢測所采用的能效級別具有一定差異，我國電機能效尚處于IE1～IE2的初級發展階段。

隨著科技的發展，檢測技術也逐漸趨于智能化和自動化，先后出現了112B法、反轉法等檢測方法。檢測設備起初為單一的分體數字儀表，隨著科技的不斷更新，20世紀80年代逐步出現單片微處理器技術，其穩定性相對較高，因此得到了廣泛應用。21世紀初，DSP等先進技術開始出現，提高了運算速度，進而使檢測效率大大提高。靜止變頻試驗電源的出現則標志著我國電機檢測技術上升了一個新的臺階，這種電源頻響范圍寬3～250Hz，THD≤2%，且電壓和頻率均可單獨調節，其優勢在于可以降低供電電網容量，給定頻率及電壓調節范圍。目前，這種設備在我國電機制造的檢測工作中應用廣泛。

2 檢測技術及設備介紹

2．1 電機組件性能檢測技術及設備

根據生產規模和電機型號，電機組件性能檢測可通過不同試驗完成。其中以半成品試驗、檢查試驗和型式試驗為主。半成品試驗主要用于大批量設備生產的檢測，檢查試驗主要用于設備出廠后的性能檢測，型式試驗則適用于小批量生產或者指定設備檢測。具體檢測過程和設備應用如下：

2．1．1 RDC2512型測試儀

電機半成品試驗主要包括繞組、轉子等相關試驗，包括繞組絕緣效果、耐電壓能力、電流平衡等。所用儀器包括數字絕緣電阻和智能直流低電阻測試儀，測試內容為電機、電氣設備及電纜的絕緣電阻。根據測試得到的電阻結果可以判斷電機的繞組相關參數以及接線標準，從而判斷電機運行現狀。以RDC2512型測試儀為例，該儀器主要用于低電阻的測量，操作簡單且測試效果較好。

2．1．2 RZJ型和PVT型測試儀

RZJ型繞組匝間沖擊耐電壓測試儀主要用于測量匝間短路以及由于阻抗不平衡引起的設備故障，其原理是利用通過沖擊波波形的比較判斷設備運行狀態。PVT型耐電壓試驗儀以測試單相或三相電機的耐電壓系數為主，能夠通過一次接線完成，并且檢測時間可自動設定。

2．1．3 DK300型檢測儀

DK300型檢測儀是一種數字電參數測試儀，可用于測量電機電流、電壓、功率、電阻等多種參數，應用范圍較廣。其是我國電機檢測技術集成化發展的重要表現，優勢在于易于操作，能夠自動判斷、檢測和顯示所有測試結果，測試效果明顯。

2．2 電機位置檢測技術及設備

電機位置檢測技術是指轉子位置的確定，包括直接轉子檢測技術和間接轉子檢測技術。以永磁同步電機制造為例，轉子的位置是否精確決定著是否能夠接收到穩定的信號。當然，間接轉子檢測技術由于可進行獨立操作，因此更具先進性。轉子檢測技術先后經歷了傳感器檢測和智能檢測2個發展階段，傳感器檢測操作簡單，但其穩定性和防干擾能力較差，且無法確定轉子的初始位置。而智能檢測技術則是電機位置檢測未來的發展方向，無論速度大小，器都能確定轉子的初始位置，且動態響應良好。當然，場合不同，設備的選擇也應具有一定差別。SRD在航空領域應用廣泛，但直接檢測技術則制約了這種技術的發展。

2．3 電機轉矩在線監測技術及設備

電機轉矩在線監測技術主要用于現代機床的制造，隨著電機制造技術越來越發達，數控機床的制造也將逐漸實現高科技化和高精度化，這就要求機床能夠在高負荷下完成操作任務，并且運行平穩安全。由于這一生產特點，數控機床很容易出現機械故障，從而影響生產效率。因此，應用電機轉矩在線監測技術十分必要。通過轉矩在線監測技術，能夠獲取電機的在線運行數據，以便分析其運行狀態，從而及時發現和處理電機存在的故障隱患。但就目前我國的科技發展水平來看，應用該技術的主要問題是投資大、回報小，電機運行時間較長，制造電機所需設備和資金較多，且技術復雜，因此，完全實現電機轉矩的在線監測還需要進一步改善當前的技術水平。內置傳感器電機轉矩在線監測系統是目前主要的研究方向。

3 結語

我國的電機檢測技術還不發達，尤其是對一些中小型電機制造企業來說，檢測效果較差。因此如何實現檢測技術的智能化、集成化是目前研究發展的重點。智能化是電機檢測技術發展的必然趨勢，也是提高我國電機運行效率和工廠經濟效益的關鍵。基于電機檢測的重要性，只有確保電機的質量，才能確保生產正常運行。對于我國來說，工業處于發展階段，如何在降低經濟投入的前提下提高設備的生產效率十分關鍵。數據顯示，我國中小型企業的電機智能檢測率十分低，有些甚至缺乏必要的檢測設備，這就使得電機故障頻發，生產效率極低。同時，大量的經濟投入也使得小企業無法承受，因此是否進行檢測儀器改進成為企業矛盾。鑒于此，普及我國電機檢測技術，就要不斷實現其智能化和集成化，并降低其經濟投入。

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