檢測技術(shù)及設(shè)備在電機制造中的應(yīng)用

胡雙全

（佳木斯電機股份有限公司屏蔽車間，黑龍江 佳木斯 154002）

在電機檢測工作的過程中，工作人員主要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定利用相關(guān)的機械設(shè)備對電機生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品進行檢測，主要檢測生產(chǎn)成品的安全性與可靠性并對其進行分析，通過對電機設(shè)備進行檢測，能使工作人員掌握電機設(shè)備中的數(shù)據(jù)信息。而對電機生產(chǎn)進行檢測是利用相關(guān)的檢測設(shè)備與檢測技術(shù)，除此之外，電機檢測工作還需要符合我國相關(guān)機械檢測標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國投入了大量的資金支持電機設(shè)備生產(chǎn)工作，加大了對電機制造方面的研究力度，這使得我國電機制造產(chǎn)業(yè)的研究取得了一定的成果，也使電機制造產(chǎn)業(yè)中的檢測技術(shù)與設(shè)備得到優(yōu)化。

1 分析近幾年電機檢測技術(shù)以及儀器儀表的實際發(fā)展?fàn)顩r

1.1 儀器、儀表與實驗電源

在20 世紀(jì)80 年代，在電機制造產(chǎn)業(yè)，主要利用單一的儀器儀表對電機的相關(guān)數(shù)據(jù)進行檢測，加大檢測工作的困難程度，也不能夠同時取得電機電流、功率以及電壓的數(shù)據(jù)，而且利用單一的儀器儀表不能夠保證數(shù)據(jù)的精確性，設(shè)備也難以正常運行。在新時代初，隨著我國改革開放，提高了對科技的研究與投入力度，單片微處理技術(shù)得到推廣，大部分的智能化設(shè)備出現(xiàn)在市場中，這不僅可以改善單一檢測儀器中存在的問題，還可以同時對電機、電流、電壓進行檢測，檢測出的數(shù)據(jù)也非常精確。在21 世紀(jì)初，隨著DSP 數(shù)字信號處理器的應(yīng)用，提高了A/D 的采樣及運行速度。這一技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)處理器中擁有多種內(nèi)核，通過利用這些內(nèi)核可以對電機進行動態(tài)檢測，便于對接收后的信息進行處理，提高了檢測設(shè)備的效率。由于DPS 數(shù)字信號處理器能夠提高電機產(chǎn)業(yè)檢測力度，已經(jīng)被多個中小型電機制造企業(yè)所使用。

目前，我國主要是利用靜止變頻試驗電源，利用特殊的濾波器提高對頻響的可控力度，并且聲音失真情況不超過2%。除此之外還可以單獨控制電壓與頻率，在檢測電機過程中還可以進行無功率補償。因此，這類設(shè)備在市場中受到電機制造企業(yè)的認(rèn)可，并在實際的檢測過程中被使用。

1.2 試驗方法的相關(guān)要求

目前我國沒有具體的電機試驗方法以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，主要參考國際電工委員會中提供的電機能效的劃分等級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)電機能效等級，可以將電機效率分為IE1、IE2、IE3、IE4 等。在實行之初，我國電機生產(chǎn)等級效率高達90%以上，其中平均水平已經(jīng)超過了IE2。從其他發(fā)達國家方面來看，電機技術(shù)發(fā)展已經(jīng)達到最佳狀態(tài)。在電機生產(chǎn)的過程中，檢測技術(shù)與檢測設(shè)備直接影響著電機制造的效率，因此必須搭配優(yōu)質(zhì)的電機檢測技術(shù)與高效的檢測設(shè)備，這是目前電機制造企業(yè)所需要研究的重點[1]。在20 世紀(jì)60 年代，EH-star 的試驗方法被人們研究出來，這一方法與當(dāng)時其他試驗方法從檢測成本、操作等角度進行了比較。將EH-star 與112B 兩種試驗方法相比較，通過比較結(jié)果顯示出前者比后者的實驗效率高，并且實驗結(jié)果精確性更高。

2 電機制造中的重要檢測技術(shù)及設(shè)備

2.1 檢測電機組件的主要性能

根據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，電機組件具有不同的型號并且生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)方法也不同，因此為了減少檢測數(shù)據(jù)的差異，電機產(chǎn)業(yè)需要利用不同的實驗方法檢測電機組件的功能性。通常情況下，工作人員可以利用半成品電機設(shè)備或者電機設(shè)備中的其他組件進行實驗檢測，從而得出電機組件的具體功能。電機設(shè)備在制造完畢后，工作人員需要對電機設(shè)備進行測試，如果電機設(shè)備的功能齊全，各方面性能正常方可出廠。在生產(chǎn)設(shè)備的過程中，對設(shè)備進行試驗與檢測通常需要利用半成品進行試驗，如果設(shè)備數(shù)量較少并要求利用相應(yīng)的功能試驗方法進行檢驗，那么就需要利用型式試驗進行檢驗工作。以下是三種試驗方法中所需要利用的設(shè)備：

第一，在試驗中需要利用RDC2512 型測驗儀，這一設(shè)備主要涉及繞組、轉(zhuǎn)子等。利用RDC2512 型測驗儀主要有兩部分構(gòu)成，第1 部分是智能直流低電阻測驗儀，第2 部分是數(shù)字絕緣電阻。其中，絕緣電阻的檢測結(jié)果可以為電機繞組提供數(shù)據(jù)支持，讓工作人員能夠掌握具體的電機狀況，提高接線工作的準(zhǔn)確性。利用這一測驗儀器操作簡單，而且測驗結(jié)果的精確性高。

第二，可以利用到PVT 型與 RZJ 型測驗儀，PVT型測驗儀可以對電阻耐壓性進行檢測，而且操作簡單，接線成功就可以對電機耐電壓系數(shù)進行檢測，此外，檢測人員可以隨時對電機內(nèi)電壓系數(shù)進行檢測，為檢測人員檢測工作提供了便利。而RZJ 型測驗儀可以對電機短路設(shè)備進行檢測，通過沖擊波形成數(shù)據(jù)信息，再通過對比讓工作人員能夠及時了解到電機內(nèi)部的運行情況[2]。

2.2 分析電機方位檢測

分析電機方位檢測，主要是為了提高轉(zhuǎn)子方位判斷的準(zhǔn)確性，而電機分為檢測主要由直接轉(zhuǎn)子檢測與間接轉(zhuǎn)子檢測技術(shù)構(gòu)成。例如，由于轉(zhuǎn)子方位會對信號接收產(chǎn)生影響，因此，必須重視這一方面的檢測內(nèi)容，以免對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。除此之外，直接轉(zhuǎn)子檢測技術(shù)獨立性、科學(xué)性強，可以提高檢測效率。轉(zhuǎn)子檢測主要包括傳感器檢測與智能檢測兩種階段。前者操作性不強，防干擾與穩(wěn)定性能差，而且判定轉(zhuǎn)子初始方位精確性也較差。對于智能檢測發(fā)展階段來說，不管電機利用多快速度運行，都可以利用其判定轉(zhuǎn)子初始方位，方便工作人員進行操作。

2.3 電機轉(zhuǎn)矩實時動態(tài)監(jiān)測

隨著社會不斷信息化、現(xiàn)代化發(fā)展，電機轉(zhuǎn)路實時動態(tài)檢測技術(shù)被研究出來，并應(yīng)用于機床制造方面，伴隨著電機制作技術(shù)的不斷優(yōu)化，機床制造逐漸自動化，但是由于社會的快速發(fā)展，對機床的負荷運轉(zhuǎn)有了更高的要求，這樣才能保證機床的正常運行。利用電機轉(zhuǎn)矩實時動態(tài)檢測技術(shù)，能夠及時地獲得電機運行數(shù)據(jù)信息，從而使工作人員能夠更好地掌握電機運行狀況并及時地進行分析，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，減少電機運行過程中存在的安全風(fēng)險。但是，由于電機轉(zhuǎn)矩實時動態(tài)檢測技術(shù)需要大量的成本投入，付出與回報不成正比，而且電機轉(zhuǎn)矩實時動態(tài)檢測技術(shù)操作復(fù)雜，需投入大量的人力、物力以及財力，因此很少被中小型電機企業(yè)所使用。因此，必須加大對電機轉(zhuǎn)矩實時動態(tài)檢測技術(shù)的改進與研究，從而降低電機轉(zhuǎn)矩實時動態(tài)檢測技術(shù)的成本費用，以提高這一技術(shù)的使用力度[3]。

3 檢測技術(shù)及設(shè)備在電機制造中的具體應(yīng)用

3.1 檢查試驗工作

檢查試驗工作主要是在電機制造完成后，對電機進行定型工作，之后進行批量制造精度并對每一臺完整的電機設(shè)備進行檢查試驗工作。其中，實驗系統(tǒng)主要有實驗組件、控制器、檢測設(shè)備以及數(shù)據(jù)分析設(shè)備組成。在利用控制器進行測量的過程中，必須先對電機設(shè)備的各項數(shù)據(jù)信息進行設(shè)置，然后進行接線工作，這樣便可掌握到所需測試的項目。此外，各項測試項目可以通過設(shè)備進行實時分析得出結(jié)果，由于設(shè)備帶有自動存儲與打印功能，能夠便利檢查實驗的工作，提高檢查試驗工作的效率[4]。

節(jié)拍式電機與批量電機出廠試驗系統(tǒng)是我國最大的兩種試驗?zāi)Ｊ?。如果對電機進行具體的、有針對性的檢測，可以選擇節(jié)拍式試驗?zāi)Ｊ?，具體是將電機與流水線相連接。電機隨著流水線移動而移動，從而動態(tài)化地完成檢驗工作。例如：對于EPT-3 電機在進行出廠試驗工作時，可以通過上方的檢測方法進行，在試驗的過程中可以將相同類型的電機放在不同的工件上，根據(jù)電機實驗環(huán)節(jié)對電機設(shè)備進行檢測，可以對電機設(shè)備同時進行檢測工作，不僅節(jié)約了檢測時間，加強了檢測效率，還可以讓工作人員得到同類型電機中存在的問題。除此之外，如果在檢測的過程中電機檢測等待時間過長，工作人員可以利用直接檢測技術(shù)，對電機進行檢測，避免浪費檢測時間，并且利用直接檢測技術(shù)，檢測結(jié)果精確性強，與相關(guān)電機檢測標(biāo)準(zhǔn)一致。

3.2 半成品試驗工作

電機半成品試驗檢測主要是對其中的元件與組件進行檢測。例如：工作人員可以制定三相電流平衡實驗對轉(zhuǎn)子與繞組絕緣進行檢測。其中，對電機中的絕緣電阻、繞組直流電阻、耐沖擊電壓等進行檢測是主要的檢測內(nèi)容。根據(jù)絕緣電阻檢測工作來講，在實際的檢測過程中，工作人員主要對繞阻接地與絕緣電阻值的大小進行檢測，并根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定專門的檢測時間。除此之外，還需要在測量電極與電纜的過程中對繞組值進行再次測量。

在電機繞組的直流電阻測定過程中，需要根據(jù)已有的電阻值對繞阻的每個線圈的圈數(shù)進行分析，確保電機繞組的接線方法符合相關(guān)的生產(chǎn)要求。其中，對直流電機來講，在測試低電阻的過程中需要利用高效的電阻測量儀進行檢測，利用這一設(shè)備可以精準(zhǔn)測量。

電機工頻電壓測試主要是對電機中的交流電機與變壓器中的工頻電壓進行檢測，其中電機工頻電壓直接影響著電機的穩(wěn)定性與可靠性。工作人員在檢測的過程中可以根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定測定時間與電流值。在利用各種電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)分散式電機半成品檢測工作已經(jīng)無法滿足目前的檢測需求，智能化與集中化的檢測模式被研究出來，這也是電機發(fā)展的必然趨勢。因此，電機產(chǎn)業(yè)需要不斷進行轉(zhuǎn)型升級以及優(yōu)化管理，加大對電機檢測方法的分析，摒棄傳統(tǒng)的、落后的方法。不僅如此，智能化檢測模式的采用可以推動電機產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，使電機產(chǎn)業(yè)在此基礎(chǔ)上進行檢測模式的再創(chuàng)新。

3.3 型式試驗工作

在型式試驗工作中，主要是針對電機中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析與整理。根據(jù)電機結(jié)構(gòu)與類型的不同，正確劃分檢測區(qū)域。在型式試驗工作中，工作人員主要利用傳統(tǒng)試驗系統(tǒng)、靜止電源實驗系統(tǒng)以及電機電源試驗系統(tǒng)進行檢測。對于傳統(tǒng)式試驗系統(tǒng)來說，這一檢測方法主要對電機電源中的調(diào)壓器與其他構(gòu)件進行檢測，利用消耗對電機內(nèi)部的負荷值進行判定，使用這一方法投資低但消耗大。例如：對MST-3 型電機進行檢測所消耗量大，投資少，因此沒有被電機產(chǎn)業(yè)大量使用。

靜止電源式實驗系統(tǒng)的電力供應(yīng)主要由電子設(shè)備提供，能夠在試驗過程中及時地控制系統(tǒng)，這也為電機實驗現(xiàn)代化提供了基礎(chǔ)，能夠成為電機企業(yè)的研究重點。因為靜止電源式檢測效果高，被我國大部分電機企業(yè)所使用。例如MST-1 型的實驗檢測系統(tǒng)中的機主電源檢測具有自動化、智能化，并且工作效率與負荷能力強。而MST-2 中的機主電源檢測系統(tǒng)中會產(chǎn)生噪聲，形成噪聲污染，而且頻率可控性低下，存在明顯不足。因此，靜止電源式的功能比電源檢測方式強，并且前者可控性強，工作人員容易操控[5]。

4 分析電機檢測技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備的具體研究方向

通過利用相關(guān)的檢測方法與設(shè)備檢測電機設(shè)備，這一方面已經(jīng)取得了一定的成就。在生產(chǎn)電機的過程中，通過利用實時動態(tài)電機轉(zhuǎn)矩檢測技術(shù)，能夠讓工作人員及時地掌握電機運行狀況，對電機運行進行有效把控，從而提高檢測數(shù)據(jù)的精確性。除此之外，利用檢測技術(shù)還可以讓工作人員發(fā)現(xiàn)電機運行過程中的問題，對電機進行及時的維修，減少電機企業(yè)的經(jīng)濟損失。由于我國科技的快速發(fā)展，以及對科技力量的注入，傳統(tǒng)的電機檢測技術(shù)已經(jīng)無法滿足目前電機設(shè)備的檢測需求，因此電機產(chǎn)業(yè)需要不斷優(yōu)化電機檢測技術(shù)，并且進行轉(zhuǎn)型升級，不僅使電機檢測技術(shù)向智能化、現(xiàn)代化、信息化等方面發(fā)展，也提高了我國電機檢測技術(shù)的發(fā)展。此外，工作人員也可以利用電機轉(zhuǎn)矩實時動態(tài)檢測系統(tǒng)中的內(nèi)置傳感器提高檢測結(jié)果的精確性，確保電機生產(chǎn)的質(zhì)量。

5 結(jié)語

根據(jù)以上分析得知，目前我國電機的檢測技術(shù)與設(shè)備還存在著一定的問題，因此，在對電機成品進行檢測的過程中，必須選擇相應(yīng)的檢測技術(shù)。例如，由于電機設(shè)備類型多樣，設(shè)計技術(shù)也不同，需要選擇不同的檢測方法才能得出準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，以此提高電機檢測結(jié)果的精確性。同時，電機檢測工作是電機生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)人員必須對檢測工作加以重視，成立專業(yè)小組對其進行研究，使電機檢測技術(shù)能夠不斷優(yōu)化，以提高電機檢測技術(shù)、電機制造精度與質(zhì)量，促進我國電機產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在電機產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展中，必須完善電機相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)并進行合理運用，從而保證電機工作的生產(chǎn)效率與質(zhì)量。