Способ диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины

 

Союз Советсккк

Социалистических

Республик

Ж

4 ъ \, г . .rr (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.0G.80 (21) 2972190/24с присоединением заявки .%

/02

Гюсударстееннмй камнтет (23} Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бктллетень № пе делам изобретений и еткрмтий.3 13.

Дата опубликовании описания 28.02.Ж

1 я"::.:: .." /

Г. Г. Счастливый, Г. М. федоренко, В. Ба Мп

В. И. Выговский и R. А. Крамарский т (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики АН Украинской CCP

KoHcTрукторско-технологическое бюро TIpH Инстнтуre электродинамики АН Украинской СОР (7l) Заявители

{54) СПОСОБ ДИАГНОСTtÏ<И СОС ТОЛ>НИЯ ПРЕССОВКИ

ШИХТОВАН НОГО С ЕРДЕЧ Н ИК А ЗЛ ЕКТРИЧЕ(КОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин с шихтованным сердечником и может быть использовано в электротехнической промышленнос ти.

Известен способ диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины по степени проникновения контрольного ножа между листами шихтованного сердечника (1) .

Недостатками данного способа являются низкая точность и невозможность его использования на работающей машине.

Известен также способ диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины, включаюший установку датчиков в сердечник и определение. давления прессовки. В качестве датчиков используются индикаторы магнитной-анизотропии, устанавливаемые на стяжные призмы сердечника, работа которых основана на явлении магнитоупрут ого эффекта в ферромагнетике (2 ) .

Недостатками указанного способа являются низкое качество диагностики и невозможность проведения ее на работаюшей машине, так как способ позволяет оценить только среднюю величину давления прессовки и не позволяет определить состояние прессовки в отдельных пакетах и зубцах, т.е. в зонах, которые, в случае распрессовки, в процессе короткого времени эксплуатации разрушаются, что неизбежно приводит к аварийному отключению электрической машины, в частности турбогенератора. Кроме того, указанный способ применяют для диагностики ослабления прессовки. стали лишь на отключенной от сети машине, так как магнитные поля машины оказы вают влияние на показания датчикаиндикатора магнитной анизотропии.

Бель изобретения — повышение качества диагностики, а также проведение ее на работаюшей машине.

1 О() ) 32- 1

Поставленная цель достигае г1.я теч, 40 пэстоянныЙ коэффици ент, определяемый из начальных условий; множитель, зависящий от координат и отражающий специфику задачи; постоянная времени нагрева И -й точки пакета1 где

"й,1 (;$12) что устанавливают датчики температуры и определяют постоянные времени нагрева или охлаждения в переходных тепловых режимах машины и по предварительно полученным данным зависимости давления прессовки от IlocTDHII 1ых времени нагрева или охлаждения определяют давление прессовки.

Кроме того, постоянные времени па- 10 грева или охлаждения измеряют при изменении режима питания обмотки возбу>:дения ротора электрической машины.

На фиг, 1 показаны зависимость ) постоянных времени нагрева пакета 15 сердечника статора TF ° в функции ко„е эффициента поперечной теплопроводности, (кривая А) и зависимость поперечной теплопроводности g от прессую1него усилия Р (кривая Б); а фиг, 2 — конструкция экспериментальной установки; на фиг. 3 — электрическая схема экс— периментальной установки; 11а фиг. 4— зависимость постоянной времени охлаждения пакета в функции давления прессовки, полученная «а экспериментальной установке.

Способ диагностики состояния пресс овки шихтованного сердечника электричсской машины осуществляется следуюшим об раз ом.

В диагностируемой зоне сердечника в пакеты активной стали устанавливают датчики температуры и определяют постоянные времени или охлаждения в пе- jg реме1шых тепловых режимах машины.

Переменные тепловые режимы машины характеризуются процессами нагревания или охлаждения. Процесс нагревания (ох- лаждения) шихтованного пакета, представляющего собой неоднородное анизотропное тело с внутренними неравномерно распределенными источниками тепла, можно представить следую1цей зависимостью 45

6 — ус TQ I I ОВ ивн1ая(:я т1 .к!в ,и пература VI -й точки пакета;

Q (+) — текущее зн; 1» ние температуры в И -й точке пакета.

Каждая точка шихтованного пакета, представляк>1него собой неоднородное апизэтропное тело с внутренними неравномерно распределенными истэч 1иками тепла, характеризуется своим значением постоянной времени нагрева Т сР„. Постояннаяя времени нагрева (охлаждения) любой точки шихтованного пакета пе зависит от интенсивности теплэвьщелепий и определяется параметрами теплэотдачи и общей теплоемкостью пакета.

Существует однозначная зависимость постоянной времени нагрева (охлаждения) от коэффициента поперечной теплоП РОВ ОД Н ОС ТИ

Коэффициент поперечной теплопроводности Р>, в свою очередь, зависит от давления прессовки Р.

Гледователь: э, пэ зависимостям

РЕ„-- f (g ) Л,=f(P) эдпО 1»agIIo Оп— ределяют зависимость постоя1Н1ой времени нагрева (охлаждения) от давления прессовки Тс - =- (р). По величине посре тоянной време .1и нагрева (охлаждения) ! и степени ее изменения определяют величину и степень изменения давле11ия прессовки.

В процессе изготовления сердечника для точки (диагпостир,ечой точки) определяют известпым способом зависимост TF (e ) = (ЛДкривая А на фиг. 1), Известным способом для данного типа активной стали определяют зависим ость коэффициента поперечной теплопроводнос— ти в функции давления прессовки

Л =1(рХкривая Б).

На фиг, 1 в момент начала эксплуатации сердечника статора постоянная времени в диагностируемой точке, напричер, TFe„(ôèã. 1). По кривым A u

Б легко ойределить, что в этом случае давление прессовки равно Р1 (процедура определения показана на фиг. 1 пунктирными стрелками).

В процессе эксплуатации постоянная времени нагрева в диагностируечэй точке изменяется и стает, например, TF e

6 "1

Этому изменению постоянной времени соответствует новое давление прессовки Р2 (фиг. 1). Таким образом, изменению постоянной времени 1аг1 ена Ь 1 t-Ð диагнэстируемэй точке paaIIcp

1001

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Южный Ю. Э, Ремонт сердечников электрических машин. М., Энергия", 1976, с. 36.

2, Блеткин Н. П. и др. Контроль состояния прессовки активной стали турбогенераторов.-B кн. Пути повышения надежности электрических машин переменного тока. Тезисы докладов и сообшений республиканского научно-технического семинара. Киев, 1977, с. 61-63, соответствует однозначное изменение теилоироводности поперек пакета а следовательно: соответствует однозначное изменение давленито прессовки

h9=P1-Р2, 5

Способ проверяют на экспериментальной установке, для которой изготовлена часть пакета сердечника на одно зубцовое деление для турбогенератора мощностью 500 ИВт. 10

На станине 1 гидравлического пресса установлен на вентиляционных распорках 2 шихтованный пакет 3. Стержни обмотки статора моделируются теплоизоляционными имитаторами 4. Веити- 15 ляциоиные распорки образуют радиальные каналы 5 охлаждения. Прессуюц:ее усилие Рт,о через прессуюшую пластину

6 передается на пакет 3 по программе, заданной экспериментатором, 20

В пакете заложены датчики 7 температуры. Потери в листах 8 пакета 3 задают электрическим способом от источника 9 через ключ 10. Температура в функции времени фиксируется измери- 25 тельно-вычислительным комплексом 1 1.

На фиг. 4 показана зависимость . постоянной времени охлаждения в точках установки датчиков 7 температуры. в функции давления прессовки P при одних т0 и тех же тепловыделениях в пакете и постоянном значении интенсивности охлаждения в.каналах 5. Как видно из представленного графика, при. изменении удельного. прессуюшего усилия с 6 МПа до 0 постоянная охлаждения увеличивается более чем в 5 раз. Эти результаты подтверждают высокое качество диагностики и практическую реализацию способа.

Пос тоянные времени- нагрева или ох- 40 лаждеиия измеряют в переходных режимах работающей машины, Постоянные времени можно, например, измерять при измерении ре><има питания обмотки возбу>кдеиия ротора турбогенератора, что 3 >: 6 вызывает переходиь и тепловой процесс в сердечнике статора.

Изобретение позволяет повысить качество диагностики сск..тояния прессовки

>пихтованного сердечника электрической машины, а также проводить диагностику на работающей машине.

Формула изобретения

1. Способ диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины, преимущественно турбогенератора, включающий установку датчиков в сердечник и определение давления прессовки, отличаю пийсятем, что, с целью повышения качества диагностики, а также проведения ее иа работаю>лей машине, устанавливают датчики температуры и определяют постоянные времени нагрева или охлаждения в переходных тепловых режимах машины и ио предварительно полученным данным зависимости давления прессовки от постоянных времени нагрева или охлаждения определяют давление прессовки.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, постоянные времени нагрева или охлаждения измеряют при изменении режима питания обмотки возбуждения ротора электрической машины.

1001324

100 1324

QPP вам. S

РНИИПИ Заказ 1433/67 Тираж 685 Полнисное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4