[发明专利]爪极式发电机转子磁性能测量装置及方法

权利要求书

1.一种爪极式发电机转子磁性能测量装置，其特征在于，包括：测试基座以及固定设置于测试基座上的带槽导磁环，其中：待测发电机转子固定设置于测试基座内且其线圈正对带槽导磁环，带槽导磁环与直流磁性能测量仪相连，当待测发电机转子工作时带槽导磁环由感应磁场生成检测电流，经直流磁性能测量仪检测换算得到爪极式发电机转子磁性能；

所述的带槽导磁环上设有四个用于缠绕测量线圈的向心卡槽，该测量线圈的缠绕方法为：以任一卡槽为起点，先按顺时针方向将导线缠绕至目标圈数，然后通过串联引入相邻卡槽按逆时针方向缠绕相同圈数，再引入相邻下一卡槽按顺时针方向缠绕相同圈数，最后引入第四个卡槽按按逆时针方向缠绕相同圈数，分别将开始引入的导线一端和最后引出的导线一端作为测量线圈的正负两极；此时，在整个带槽导磁环中以中轴线周期分布的磁感应强度在相应位置随励磁电流变化而在测量线圈中感应出的电流始终同向，测量线圈之间相互串联，计算磁通量时将所测得的四个平面的测量结果取平均，消除因转子的定位误差引入的测量误差。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的测试基座包括：定位底座和与之固定连接的定位板，其中：定位板上设有用于固定待测发电机转子的转子轴的异形定位轴，定位底座上分别设有用于固定带槽导磁环和待测发电机转子的环形槽。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征是，所述的带槽导磁环与定位底座以及定位板采用销钉与螺钉连接定位，保证带槽导磁环与定位板的相对位置关系。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征是，所述的定位底座上设有中间通孔，中间通孔下端与环形槽的中间凸台间隙配合，中间通孔上端与被测爪极式发电机转子轴配合以实现转子的准确定位，保证转子与导磁环间气隙的尺寸精度。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征是，所述的定位板包括：底板和与定位底座间隙配合的中心凸台，其中：凸台中心设有用于固定异形定位轴的梅花键槽或十字槽，底板沿周向设置有多个与销钉配合的定位孔，通过旋转定位板使不同的定位孔与销钉配合以多次测量并取平均值。

6.一种基于上述任一权利要求所述装置的测量方法，其特征在于，利用爪极式发电机转子自身励磁线圈形成激励磁场，根据所述方式缠绕的测量线圈内感应出电流，测得相应的磁性能指标。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述的测量线圈在接入后测试前通过在励磁线圈中输入往复衰减的励磁电压波形，直至衰减至零外磁场强度以实现退磁。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述的激励磁场，通过励磁电源在励磁线圈两侧施加励磁电压，计算励磁线圈中产生的励磁电流I，此时对应的外磁场强度H＝N1×I/L_e，励磁电流应从零开始稳定增大，直到外磁场强度达到最大，N1为转子上励磁线圈的匝数，L_e为等效磁路长度。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述的磁性能指标，通过测量感应线圈中产生的感应电信号经积分得到不同外磁场强度条件下的感应电流，计算得到线圈内感生出的感应磁通量Φ；当外磁场强度的不断增加对应得到磁感应强度大小为B＝Φ/(N2×A_e)，通过旋转爪极至下一位置并重复测量，得到多次测量的结果取平均值，最终得到爪极式发电机转子的整体磁化曲线，其中：N2为测量线圈匝数，A_e为等效截面积。