[发明专利]一种高压电机定子绝缘检测系统及其方法

权利要求书

1.一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，包括主控制器(1)、电流检测单元(2)、直流高压发生器(3)和高压切换装置(4)，所述主控制器(1)分别与电流检测单元(2)、直流高压发生器(3)、高压切换装置(4)相连接，所述直流高压发生器(3)与高压切换装置(4)连接，所述电流检测单元(2)和高压切换装置(4)分别与待测试品(5)连接，所述高压切换装置(4)用于切换直流高压发生器(3)与待测试品(5)的连接状态；

所述电流检测单元(2)用于测量待测试品(5)的极化电流和去极化电流；

所述主控制器(1)用于分别控制直流高压发生器(3)、高压切换装置(4)的工作状态；以及根据待测试品(5)的极化电流和去极化电流数据，处理得到待测试品(5)的多个绝缘参数，其中，多个绝缘参数包括绝缘电阻、等效电容、吸收比、极化指数和介质损耗。

2.根据权利要求1所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述电流检测单元(2)包括依次连接的差分输入放大器模块(201)、PGA差分模块(202)、模数转换模块(203)和MCU(204)，所述差分输入放大器模块(201)与待测试品(5)连接，所述MCU(204)与主控制器(1)连接，所述差分输入放大器模块(201)用于对来自待测试品(5)的微弱电压信号进行放大；

所述PGA差分模块(202)用于调节放大倍数；

所述模数转换模块(203)用于将放大后的电压信号转换成对应的数字信号；

所述MCU(204)用于控制模数转换模块(203)的工作状态，并将数字信号传输给主控制器(1)。

3.根据权利要求2所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述差分输入放大器模块(201)通过检流电阻与待测试品(5)连接，所述检流电阻用于将流过待测试品(5)的微弱电流信号转换为电压信号。

4.根据权利要求1所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述直流高压发生器(3)包括直流高压电源(301)和高压检测模块(302)，所述直流高压电源(301)的两端分别与主控制器(1)、待测试品(5)连接，所述高压检测模块(302)的两端分别与待测试品(5)、主控制器(1)连接，所述直流高压电源(301)根据主控制器(1)输出的控制信号，输出直流高压给待测试品(5)，所述高压检测模块(302)用于测量待测试品(5)的电压值，并将该电压值返回给主控制器(1)。

5.根据权利要求4所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述直流高压电源(301)包括依次连接的逆变器、高频变压器和倍压整流模块，所述逆变器连接有低压直流电源，所述逆变器用于将低压直流电源输出的直流低压逆变为高频交流电，所述高频变压器用于将高频交流电升压为交流高压，所述倍压整流模块用于将交流高压整流成直流高压。

6.根据权利要求1所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述高压切换装置(4)包括依次相互连接的隔离模块(401)、防扰动模块(402)、高压开关模块(403)和保护模块(404)，所述隔离模块(401)还与主控制器(1)连接，所述防扰动模块(402)用于防止高压切换装置(4)切换动作时对电流检测单元(2)产生扰动，所述高压开关模块(403)用于切换极化回路和去极化回路，所述保护模块(404)用于防止极化回路与去极化回路同时导通。

7.根据权利要求6所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述高压开关模块(403)包括两个分别对应于极化回路和去极化回路的高压干簧继电器。

8.根据权利要求7所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述高压干簧继电器具体为HVR12-1A15-150。

9.根据权利要求6所述的一种高压电机定子绝缘检测系统，其特征在于，所述保护模块(404)采用与非门结构。

10.一种应用如权利要求1～9任一所述高压电机定子绝缘检测系统的绝缘检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、主控制器控制直流发生器输出直流高压，并控制高压切换装置使极化回路导通，直流高压施加给待测试品，开始极化测试；

S2、电流检测单元实时采集待测试品的极化电流，并将采集的极化电流数据传输给主控制器；

S3、完成预设极化时间的极化测试后，主控制器控制高压切换装置使去极化回路导通，待测试品会对极化过程中形成的束缚电荷放电操作，开始去极化测试；

S4、电流检测单元实时采集待测试品的去极化电流，并将采集的去极化电流数据传输给主控制器；

S5、基于接收的极化电流数据和去极化电流数据，主控制器通过曲线拟合得到电机绝缘等效模型中各支路的等效电阻和等效电容，并进一步计算得到吸收比、极化指数和介质损耗。