本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

牽引電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到電源的二倍頻力波、定轉(zhuǎn)子齒諧波產(chǎn)生的力波等方面的自身激勵(lì)和輪軌作用、牽引制動(dòng)等方面的外部激勵(lì)。當(dāng)上述激勵(lì)接近電機(jī)的固有頻率時(shí)，定子線圈端部響應(yīng)較大，線圈端部并頭結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平隨著振動(dòng)加劇而增大，當(dāng)超過(guò)線圈材料疲勞極限并多次作用后，引線出現(xiàn)疲勞損傷并出現(xiàn)裂紋或斷裂，進(jìn)而出現(xiàn)電機(jī)三相電阻不平衡、接地等故障，給鐵路的運(yùn)營(yíng)安全帶來(lái)安全隱患。

因此，如何對(duì)牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)的耐振性進(jìn)行可靠測(cè)試，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠?qū)恳姍C(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)的耐振性進(jìn)行可靠測(cè)試。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

與牽引電機(jī)定子相符的待測(cè)機(jī)；

用于設(shè)置在所述待測(cè)機(jī)的易損區(qū)的加速度傳感器；

用于放置所述待測(cè)機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)；

用于將所述待測(cè)機(jī)固定連接于所述試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)工裝；

用于提供振動(dòng)激勵(lì)的振動(dòng)裝置，連接于所述試驗(yàn)臺(tái)；

用于檢測(cè)易損區(qū)是否斷裂的三相直流電阻測(cè)試儀，連接于所述待測(cè)機(jī)；

數(shù)據(jù)采集儀，所述加速度傳感器連接于所述數(shù)據(jù)采集儀。

優(yōu)選地，所述待測(cè)機(jī)的抱軸側(cè)的導(dǎo)電環(huán)上焊接有比較銅線，所述比較銅線上遠(yuǎn)離焊接熱影響區(qū)處設(shè)有用于監(jiān)測(cè)振動(dòng)程度的預(yù)制缺口。

優(yōu)選地，所述待測(cè)機(jī)的易損區(qū)上焊接有用于布置所述加速度傳感器的銅條。

優(yōu)選地，還包括用于設(shè)置在所述待測(cè)機(jī)的易損區(qū)的應(yīng)變片，所述應(yīng)變片連接于應(yīng)變儀。

優(yōu)選地，所述待測(cè)機(jī)的鐵芯長(zhǎng)度小于相符的所述牽引電機(jī)定子的鐵芯長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，所述待測(cè)機(jī)的抱軸側(cè)與所述試驗(yàn)工裝連接。

優(yōu)選地，所述試驗(yàn)工裝呈圓盤(pán)狀，所述試驗(yàn)工裝的一軸向端面連接所述待測(cè)機(jī)，另一軸向端面連接所述試驗(yàn)臺(tái)。

優(yōu)選地，所述試驗(yàn)工裝螺栓連接于所述試驗(yàn)臺(tái)，所述試驗(yàn)工裝通過(guò)螺栓與所述待測(cè)機(jī)連接，且所述試驗(yàn)工裝與所述待測(cè)機(jī)之間焊接加固。

本實(shí)用新型提供的牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：與牽引電機(jī)定子相符的待測(cè)機(jī)；用于設(shè)置在待測(cè)機(jī)的易損區(qū)的加速度傳感器；用于放置待測(cè)機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)；用于將待測(cè)機(jī)固定連接于試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)工裝；用于提供振動(dòng)激勵(lì)的振動(dòng)裝置，連接于試驗(yàn)臺(tái)；用于檢測(cè)易損區(qū)是否斷裂的三相直流電阻測(cè)試儀，連接于待測(cè)機(jī)；數(shù)據(jù)采集儀，加速度傳感器連接于數(shù)據(jù)采集儀。

一種具體的試驗(yàn)過(guò)程中，可以預(yù)先設(shè)定振動(dòng)裝置的激勵(lì)方式、振動(dòng)量級(jí)與時(shí)間，可以每隔半小時(shí)測(cè)量一次待測(cè)機(jī)中的定子繞組直流電阻，以便監(jiān)測(cè)定子連線是否完好，當(dāng)出現(xiàn)三相直流電阻不平衡時(shí)，則判定易損區(qū)出現(xiàn)斷裂，具體可以根據(jù)數(shù)據(jù)采集儀的監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷引線原因和故障部位；如果在預(yù)設(shè)的振動(dòng)時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)斷裂，則可判定此試驗(yàn)機(jī)對(duì)應(yīng)的待測(cè)牽引電子定子的耐振性是合格的。

此種試驗(yàn)系統(tǒng)可以通過(guò)三相直流電阻測(cè)試儀監(jiān)測(cè)待測(cè)機(jī)的引線斷裂情況，并通過(guò)加速度傳感器的設(shè)置分析斷裂原因，從而可靠有效地考核待測(cè)機(jī)的耐振性，能夠?qū)恳姍C(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)的耐振性進(jìn)行可靠測(cè)試，試驗(yàn)的實(shí)施性較強(qiáng)，在電機(jī)試制階段可以發(fā)現(xiàn)電機(jī)并頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺陷，便于及時(shí)對(duì)缺陷處進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，避免由于并頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷在批量生產(chǎn)中造成重大損失，可廣泛應(yīng)用于牽引電機(jī)設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的等軸測(cè)視圖；

圖2為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的主視圖；

圖3為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的側(cè)視圖；

圖4為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的頂視圖。

圖1至圖4中，1為待測(cè)機(jī)，2為試驗(yàn)工裝，3為加速度傳感器，4為壓圈，5為銅條。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型的核心是提供一種牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠?qū)恳姍C(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)的耐振性進(jìn)行可靠測(cè)試。

請(qǐng)參考圖1至4，圖1為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的等軸測(cè)視圖；圖2為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的主視圖；圖3為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的側(cè)視圖；圖4為本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的具體實(shí)施例的頂視圖。

本實(shí)用新型所提供牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的一種具體實(shí)施例中，包括待測(cè)機(jī)1、加速度傳感器3、試驗(yàn)臺(tái)、試驗(yàn)工裝2、振動(dòng)裝置、數(shù)據(jù)采集儀、三相直流電阻測(cè)試儀。

待測(cè)機(jī)1與牽引電機(jī)定子相符，相符具體指待測(cè)機(jī)1與待測(cè)的牽引電子定子的結(jié)構(gòu)、形狀等參數(shù)可以相一致，待測(cè)機(jī)1可以專(zhuān)用于代表此類(lèi)牽引電子定子進(jìn)行試驗(yàn)。

加速度傳感器3用于設(shè)置在待測(cè)機(jī)1的易損區(qū)，加速度傳感器3可以監(jiān)測(cè)振動(dòng)過(guò)程中的加速度情況。其中，易損區(qū)為容易斷裂的位置，具體可以根據(jù)使用過(guò)程中的故障信息或者設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。

試驗(yàn)臺(tái)用于放置待測(cè)機(jī)1。

試驗(yàn)工裝2用于將待測(cè)機(jī)1固定連接在試驗(yàn)臺(tái)上，即試驗(yàn)工裝2為待測(cè)機(jī)1與試驗(yàn)臺(tái)之間的連接件。

振動(dòng)裝置用于提供振動(dòng)激勵(lì)，振動(dòng)裝置連接于試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)工裝2與試驗(yàn)機(jī)一起振動(dòng)。由于待測(cè)機(jī)1的重量通?？赡茌^大，振動(dòng)裝置需滿(mǎn)足振動(dòng)量級(jí)所需的推力。

三相直流電阻測(cè)試儀用于檢測(cè)易損區(qū)是否斷裂，三相直流電阻測(cè)試儀連接于待測(cè)機(jī)1。通過(guò)三相直流電阻測(cè)試儀可以判斷待測(cè)機(jī)1的三相電阻是否平衡，從而判斷待測(cè)機(jī)1的易損區(qū)引線是否斷裂。

數(shù)據(jù)采集儀用于采集加速度傳感器3測(cè)得的加速度變化情況，加速度傳感器3連接于數(shù)據(jù)采集儀。通過(guò)對(duì)加速度的分析來(lái)分析斷裂原因。

一種具體的試驗(yàn)過(guò)程中，可以預(yù)先設(shè)定振動(dòng)裝置的激勵(lì)方式、振動(dòng)量級(jí)與時(shí)間，可以每隔半小時(shí)測(cè)量一次待測(cè)機(jī)1中的定子繞組直流電阻，以便監(jiān)測(cè)定子連線是否完好，當(dāng)出現(xiàn)三相直流電阻不平衡時(shí)，則判定易損區(qū)出現(xiàn)斷裂，具體可以根據(jù)數(shù)據(jù)采集儀的監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷引線原因和故障部位；如果在預(yù)設(shè)的振動(dòng)時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)斷裂，則可判定此待測(cè)機(jī)1對(duì)應(yīng)的待測(cè)牽引電子定子的耐振性是合格的。

可見(jiàn)，此種試驗(yàn)系統(tǒng)可以通過(guò)三相直流電阻測(cè)試儀監(jiān)測(cè)待測(cè)機(jī)1的引線斷裂情況，并通過(guò)加速度傳感器3的設(shè)置分析斷裂原因，從而可靠有效地考核待測(cè)機(jī)1的耐振性，能夠?qū)恳姍C(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)的耐振性進(jìn)行可靠測(cè)試，試驗(yàn)的實(shí)施性較強(qiáng)，在電機(jī)試制階段可以發(fā)現(xiàn)電機(jī)并頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺陷，便于及時(shí)對(duì)缺陷處進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，避免由于并頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷在批量生產(chǎn)中造成重大損失，可廣泛應(yīng)用于牽引電機(jī)設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。

上述各個(gè)實(shí)施例中，待測(cè)機(jī)1的抱軸側(cè)的導(dǎo)電環(huán)上可以焊接有比較銅線，比較銅線上遠(yuǎn)離焊接熱影響區(qū)處設(shè)有用于監(jiān)測(cè)振動(dòng)程度的預(yù)制缺口。預(yù)制缺口不僅可以控制斷裂的位置，還可以排除焊接工藝的影響。預(yù)制缺口遠(yuǎn)離焊接熱影響區(qū)，如果在設(shè)定的振動(dòng)量級(jí)與振動(dòng)時(shí)間內(nèi)，比較銅線在預(yù)制缺口處發(fā)生斷裂，則證明提供的振動(dòng)強(qiáng)度是足夠的，在此條件得到的試驗(yàn)結(jié)果可靠。其中，比較銅線應(yīng)與待測(cè)機(jī)1中的引線的材料規(guī)格較為一致。

上述各個(gè)實(shí)施例中，待測(cè)機(jī)1的易損區(qū)上焊接有用于布置加速度傳感器3的銅條5。待測(cè)機(jī)1中的導(dǎo)電環(huán)處空間緊湊，銅條5的設(shè)置可以為加速度傳感器3提供安裝空間。

上述各個(gè)實(shí)施例中，試驗(yàn)系統(tǒng)還可以包括用于設(shè)置在待測(cè)機(jī)1的易損區(qū)的應(yīng)變片，應(yīng)變片連接于應(yīng)變儀，應(yīng)變片可以監(jiān)測(cè)振動(dòng)過(guò)程中易損區(qū)的受力情況，應(yīng)變儀可以配合數(shù)據(jù)采集儀共同分析斷裂原因。其中，應(yīng)變片在安裝于待測(cè)機(jī)1時(shí)需要準(zhǔn)確安裝在易損處，以保證檢測(cè)的有效性。易損區(qū)的位置通常有多處，可以根據(jù)具體情況將應(yīng)變片與加速度傳感器3設(shè)置在相同的易損區(qū)或者不同的易損區(qū)，以確保監(jiān)測(cè)全面為宜。

上述各個(gè)實(shí)施例中，待測(cè)機(jī)1的鐵芯長(zhǎng)度可以小于相符的牽引電機(jī)定子的鐵芯長(zhǎng)度，在保證試驗(yàn)結(jié)果可靠性的同時(shí)減輕鐵芯重量，以便使振動(dòng)裝置提供的推力滿(mǎn)足振動(dòng)量級(jí)要求。具體地，待測(cè)機(jī)1的鐵芯長(zhǎng)度的設(shè)置可以綜合考慮試驗(yàn)臺(tái)的推力和并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)的量級(jí)，在不影響定子繞組并頭結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行設(shè)置。一種優(yōu)選的實(shí)施例中，待測(cè)機(jī)1相對(duì)于相符的牽引電機(jī)定子具體可以減重20％以上。

上述各個(gè)實(shí)施例中，待測(cè)機(jī)1的抱軸側(cè)可以與試驗(yàn)工裝2連接，即在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，待測(cè)機(jī)1置于試驗(yàn)臺(tái)的上側(cè)，待測(cè)機(jī)1的抱軸側(cè)位于下側(cè)，待測(cè)機(jī)1的吊掛側(cè)位于上側(cè)，以便準(zhǔn)確模擬來(lái)自輪軌作用的振動(dòng)傳遞情況。

通常，吊掛側(cè)的易損區(qū)較多，加速度傳感器3測(cè)點(diǎn)可以布置在吊掛側(cè)，具體分布在待測(cè)機(jī)1中的壓圈4、端箍、導(dǎo)電環(huán)(U、V、W和中性環(huán))、引線等部位。應(yīng)變片可以布置在引線與中性環(huán)連接處和比較銅線上，安裝較為方便。同時(shí)，在待測(cè)機(jī)1的抱軸側(cè)與試驗(yàn)工裝2連接處可以設(shè)置加速度傳感器3作為控制點(diǎn)進(jìn)行信息反饋。

上述各個(gè)實(shí)施例中，試驗(yàn)工裝2可以呈圓盤(pán)狀，試驗(yàn)工裝2的一軸向端面連接待測(cè)機(jī)1，另一軸向端面連接試驗(yàn)臺(tái)，便于加工。當(dāng)然，試驗(yàn)工裝2也可以為矩形板或者其他形狀。

上述各個(gè)實(shí)施例中，試驗(yàn)工裝2螺栓連接于試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)工裝2通過(guò)螺栓與待測(cè)機(jī)連接，且試驗(yàn)工裝2與待測(cè)機(jī)1之間焊接加固，便于裝配，且連接可靠。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的牽引電機(jī)定子并頭結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。