Спосіб діагностики стану пресування шихтованого осердя статора електричної машини

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб діагностики стану пресування шихтованого осердя статора електричної машини, який включає встановлення датчиків на поверхні крайнього пакету осердя статора, який відрізняється тим, що використовують датчики у вигляді окремих дугоподібних витків, які розміщують періодично по колу так, що вони покривають усю бокову поверхню сегментів активного заліза статора, вимірюють миттєві значення ЕРС, наведених у витках аксіальним магнітним потоком, знаходять діючі і амплітудні значення ЕРС окремих витків, зсув їх фаз, постійні значення розкладу ЕРС в ряд Фур'є, і за зміною цих параметрів визначають стан шихтованого осердя статора.

Текст

Реферат: Спосіб діагностики стану пресування шихтованого осердя статора електричної машини включає встановлення датчиків на поверхні крайнього пакету осердя статора. Використовують датчики у вигляді окремих дугоподібних витків, які розміщують періодично по колу так, що вони покривають усю бокову поверхню сегментів активного заліза статора, вимірюють миттєві значення ЕРС, наведених у витках аксіальним магнітним потоком, знаходять діючі і амплітудні значення ЕРС окремих витків, зсув їх фаз, постійні значення розкладу ЕРС в ряд Фур'є, і за зміною цих параметрів визначають стан шихтованого осердя статора. UA 121064 U (54) СПОСІБ ДІАГНОСТИКИ СТАНУ ПРЕСУВАННЯ ШИХТОВАНОГО ОСЕРДЯ СТАТОРА ЕЛЕКТРИЧНОЇ МАШИНИ UA 121064 U UA 121064 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до силового енергетичного обладнання, зокрема електричних машин змінного струму (турбо- і гідрогенератори, електродвигуни), що мають спресоване шихтоване осердя статора, і може використовуватись для діагностування стану пресування таких осердь в процесі експлуатації. Відомий спосіб визначення стану шихтованого магнітопроводу електричної машини за допомогою спеціальних ножів [1], який полягає у введенні ножа між листами в область пакету, що контролюється. При цьому його лезо не повинно входити в активне залізо більш, ніж на 4 мм. Однак, при введенні ножа відбувається руйнування міжлистової ізоляції, що може призвести до замикання сусідніх листів пакету, спричинивши небажані перегріви в цьому місці внаслідок виникнення вихрових струмів. До того ж, глибина введення ножа, яка показує наявність розпресування, залежить також і від зусилля, з яким вводиться ніж і яке важко контролювати вручну. Тому цей спосіб контролю не є точним. Також він має обмежене використання, тому що може бути застосований тільки при ремонті з вийманням ротора. А такі ремонти проходять раз у 2-3 роки, що значно знижує надійність цього способу, бо за цей час розпресування може не тільки розпочатись, але й спричинити значні ушкодження. Відомі методи оцінки стану пресування шихтованого осердя статорів електричних машин, що використовуються в умовах експлуатації, шляхом оснащення електричних машин вібродатчиками, які вимірюють амплітуди віброшвидкості або віброприскорення, є недосконалими для виявлення дефектів на ранній стадії їх розвитку. Стан електричних машин оцінюється за максимальним значенням вібропоказників [2]. До недоліків цього способу належить те, що дефекти виявляються на останній стадії їх розвитку, що ускладнює ідентифікування місця і ступеня розвитку дефекту, так як вібродіагностика характеризує загальний стан обертової системи, і технологічно важко здійснювати локальний контроль, що позначається на безпеці й надійності експлуатації електричних машин. Як найближчий аналог приймається спосіб електромагнітної діагностики стану пресування осердя статора турбогенератора [3], на поверхні крайнього пакету якого встановлюються датчики магнітного поля і за їх показаннями ідентифікуються дефекти пресування. Використання на практиці даного способу має недоліки, так як таких датчиків можна встановити лише обмежену кількість і тому вони не чутливі до локальної зміни стану пресування (локального розпушування) в місцях, де ці датчики не встановлено, що значно знижує надійність та безпеку експлуатації. Задачею винаходу є створення способу діагностики стану пресування шихтованого осердя статора електричної машини шляхом установки в крайніх пакетах осердя датчиків у вигляді окремих витків в кількості більшій за кількість полюсів (n≥2р), за показниками ЕРС в яких забезпечується безперервний контроль за станом пресування шихтованого осердя статора електричної машини, що дає новий технічний результат: підвищення надійності і безпеки експлуатації електричних машин. Поставлена задача вирішується тим, що в способі діагностики стану пресування шихтованого осердя статора електричної машини, який включає встановлення на поверхні крайнього пакету осердя статора датчиків у вигляді окремих дугоподібних витків, які розміщують періодично по колу так, що вони покривають усю бокову поверхню сегментів активного заліза статора, вимірюють миттєві значення ЕРС, наведених у витках аксіальним магнітним потоком, знаходять діючі і амплітудні значення ЕРС окремих витків, зсув їх фаз, постійні значення розкладу ЕРС в ряд Фур'є, і за зміною цих параметрів визначають стан шихтованого осердя статора. У зв'язку з тим, що порівняння діагностичних параметрів виконується для окремих витків, цей спосіб дозволяє оцінювати навіть незначні зміни стану пресування в певних місцях, які обумовлені відгином окремих натискних пальців, пошкодженням однієї чи декількох стяжних призм, повним або частковим розпресуванням, в т.ч. при змінах навантаження. Установка по колу окремих дугоподібних витків і вимірювання миттєвих значень дозволяють діагностування здійснювати за декількома параметрами, що суттєво підвищує достовірність діагностики. На основі наведеного вище можна зробити висновок про те, що істотні ознаки, приведені в патенті, є необхідними й достатніми для досягнення нового технічного результату - підвищення надійності і безпеки електричних машин шляхом регулярного контролю параметрів ЕРС у встановлених витках. На фіг. 1 зображено приклад схеми установки дугоподібних витків в крайніх пакетах статора електричної машини, де на поверхні листа активного заліза статора машин розташовано 4 окремих витки, в яких наводяться ЕРС від аксіального магнітного потоку при роботі електричної 1 UA 121064 U 5 10 15 20 25 30 35 40 машини змінного струму, де вимірюючі дугоподібні витки 1, стягувальні призми 2, пази 3, спинка магнітопроводу статора 4, зубцева зона магнітопроводу 5. Зміна параметрів ЕРС фіксується реєстрацією миттєвих значень. Визначаються амплітудні і діючі значення ЕРС в кожному витку, а також зсув фаз ЕРС, наведеного в різних витках, постійна складова розкладу в ряд Фур'є. Ці величини є діагностичними параметрами наявності дефектів пресування. На фіг. 2 приведено таблицю з результатами досліджень даного способу на фізичній моделі для одного діагностичного параметра, для діючого значення ЕРС для п'яти варіантів стану пресування магнітопроводу: умовно нормальний стан пресування І вар.; ослаблено зусилля затягування гайок стягувальних призм в області III датчика II вар.; ослаблено зусилля затягування всіх гайок III вар.; знято декілька натискних пальців в області навпроти III датчика і при відсутності зусиль затягування всіх гайок IV вар.; IV вар. при однакових вихідних зусиллях затягування всіх гайок V вар. На фіг. 3 (а, б) зображено криві ЕРС в 3 і 4 датчиках для 1 і V варіантів (при умовно нормальному пресуванні та однакових зусиллях затягування всіх гайок і відсутності натискних пальців в зоні датчика № 3). Видно, що несиметрія поля, яка виникає через локальне розпушування в зоні установки третього датчика, призводить також до зсуву фаз ЕРС в сусідніх датчиках - в третьому і четвертому, що підтверджує правомірність вибору зсуву фаз ЕРС в різних датчиках в якості діагностичного параметра. Спосіб дозволяє: 1) визначати як часткове чи повне розпресування, так і розпресування в локальній зоні; 2) діагностику проводити за декількома параметрами: зсув фаз та різниці ЕРС в контурах, діюче і амплітудне значення, постійна розкладу ЕРС в ряд Фур'є та ін.; 3) проводити діагностику безперервно в процесі експлуатації, в т.ч. при пусках і зупинках. Попередні результати досліджень на фізичній моделі підтверджують високу достовірність діагностичних процедур та високу чутливість віднайдених діагностичних параметрів навіть до локального розпресування для витків, встановлених на поверхні крайніх пакетів. Спосіб може бути реалізованим при виготовленні нового турбогенератора або на існуючий машині при перешихтовці осердя статора. Таким чином, у порівнянні з найближчим аналогом, використання способу діагностики стану пресування шихтованого осердя статора, шляхом регулярного контролю параметрів ЕРС у встановлених витках, дозволяє отримати новий технічний результат - підвищення надійності і безпеки електричних машин. Джерела інформації: 1. Справочник по ремонту турбогенераторов / Под редакцией П.И. Устинова. - М. Энергия, 1978. - 480 с. 2. Техническая эксплуатация электрических станций и сетей. Правила. - К., 2003. - 630 с. 3. Патент України № 41119А, МПК Н02К 15/02. Спосіб діагностики пресування шихтованого осердя магнітопроводу електричної машини / Титко О.І., Томашов Г.В. - № 20001021154; заявл. 19.02.2001; опубл. 15.08.2001. - Бюл. № 7. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Спосіб діагностики стану пресування шихтованого осердя статора електричної машини, який включає встановлення датчиків на поверхні крайнього пакету осердя статора, який відрізняється тим, що використовують датчики у вигляді окремих дугоподібних витків, які розміщують періодично по колу так, що вони покривають усю бокову поверхню сегментів активного заліза статора, вимірюють миттєві значення ЕРС, наведених у витках аксіальним магнітним потоком, знаходять діючі і амплітудні значення ЕРС окремих витків, зсув їх фаз, постійні значення розкладу ЕРС в ряд Фур'є, і за зміною цих параметрів визначають стан шихтованого осердя статора. 2 UA 121064 U 3 UA 121064 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: H02K 15/02

Мітки: статора, спосіб, електричної, пресування, шихтованого, діагностики, стану, машини, осердя

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-121064-sposib-diagnostiki-stanu-presuvannya-shikhtovanogo-oserdya-statora-elektrichno-mashini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб діагностики стану пресування шихтованого осердя статора електричної машини</a>

Подібні патенти