Способ диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины

 

„Я0„„1023549

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ахи Н 02 К1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (--<) 1,(кгс/си 1, где 6j, t о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3302265/24-07 (22) 11. 06. 81 (46) 15.06.83. Бюл. Н 22 (72} И.А.Евтушенко, О.И.Мишин и Г.И.федоренко (71)Институт электродинамики АН

Украинской ССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро при

Институте электродинамики АН Украинской ССР (53) 621 ° 313.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2972190/24-07, кл. н Ог к 15/аг, 06.07..80.

< (54)(57) СПОСОБ. ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ПРЕССОВКИ ШИХТОВАННОГО СЕРДЕЧНИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИАШИНЫ, включающий измерение температуры на поверхности сердечника и определение давления прессовки по данным измерения температуры, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени диагностики, измеряют установившиеся значения температуры на поверхности сердечника, температуры охлаждающей . среды, температуры между листами внутри сердечника в одном радиальном сечении, а давление прессовки определяют из соотношения: предел прочности материала изоляции листов кгс/см коэффициент теплоотдачи.. с поверхности сердечника вт/м ° град

) коэффициент теплопроводности материала сердечника вт/м град; расстояние от поверхности сердечника до датчика температуры, установленного между листами сердечника, м; толщина одного покрытого изоляцией листа сердечника, м; температура на поверхности сердечника, С; температура между листами сердечника Ñ температура охлаждающей. среды, С средняя величина зазора между контактирующими по" верхностями листов, м.

10 где 6bИзобретение относится к технологии определения состояния прессовки шихтованных сердечников машин, преимущественно турбогенераторов, и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен способ диагностики сос" стояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины, включающий измерение температуры на по" верхности сердечника и определение давления прессовки по данным измерения температуры (!1.

Недостатком известного способа является большое время, затрачиваемое на диагностику состояния прессовки, так как с помощью датчиков температуры измеряют постоянные времени нагрева или охлаждения в переходных тепловых режимах машины.

Измерение постоянных времени нагре" ва или охлаждения является длительным процессом.

Цель изобретения - сокращение вре. мени диагностики.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины, включающему измерение температуры на поверхности сердечника и определение давления прессовки по данным измерения темрературы, измеряют установившиеся значения температуры на поверхности сердечника, температуры охлаждающей среды, температуры между листами внутри сердечника в одном радиальном сечении, а давление прессовки определяют из соотношения

5 - о -,4 — — — 1(кг%м4), Ям 6 tn-t„ предел прочности материала изоляции листов, кгс/см коэффициент теплоотдачи с поверхности сердечника

Вт/м град; коэффициент теплопроводности материала сердечника

Вт/м град

7 расстояние от поверхности сердечника до датчика температуры, установленного между листами сердечника,м толщина одного покрытого изоляцией листа сердечника, м; температура на поверхности сердечника, о

2354× з температура между листами я сердечника, С; температура охлаждающей среды, С;

- средняя величина зазора между контактирующими поверхностями листов, м.

На чертеже показан сердечник статора турбогенератора.

Способ диагностики состояния прессовки шихтованного сердечника электрической машины осуществляется следующим образом.

В сердечник 1 статора между листа"

15 ми на торцовой поверхности, соприкасающейся с нажимным пальцем 2, и в канале 3 охлаждения устанавливают датчики 4 температуры. При работе электрической машины измеряют с

20 помощью датчиков температуры уста" новившиеся значения температуры no" верхности сердечника, охлаждающей среды и температуры между листами сердечника и определяют среднюю

25 величину зазора между контактирующими поверхностями листов сердечника.

При работе электрической машины вихревые токи нагревают сердечник статора. Сердечник статора электрической машины представляет собой многослойное тело, состоящее иэ листов железа, покрытых изоляционным слоем, например лаком. К торцовым поверхностям пакета приложена равномерно распределенная нагрузка

35 Р (для турбогенераторов большой мощности Р=17-20 кгс/см ). При стационарном тепловом режиме. удельный тепловой поток постоянен и для всех слоев одинаков, поэтому суммарный

40 тепловой поток для пакета имеет вид:

tn-tl

1= ° s;

Z.

Г4=1

45 где t -t - изменение температуры

11 сердечника в направлении силы сжатия (аксиальном направлении); — термическое сопротивле-.

„,т; ние по толщине материала пакета", толщина изолированного (лакированного) листа железа;

55 коэффициент теплопроводности для лакированного листа железа в направлении силы сжатия (аксиальном направлении);

3 l

tl, - температура внутри сердечника; температура на торцовой

1 поверхности сердечника.

Эта формула применима для пакета с плотно прилегающими один к другому слоями с хорошим контактом соприкасающихся поверхностей, при этом они имеют одну и ту же температуру.

В действительности же поверхности лакированных листов сердечника всегда шероховаты, имеют микронеровности, а также в процессе эксплуатации маllNHbl изменяются условия сжатия сердечника, наличие которых определяет существование дополнительного термического контактного сопротивления определяемого по формуле

3бь

,ю „ где Gt, - предел прочности слоя лака, P - -давление прессовки;

3щ- коэффициент теплопроводности для материала сердечника; б - средняя величина зазора" между контактирующими поверхностями листов.

Коэффициент теплопроводности для материала сердечника определяется по формуле

Я%4 1 м где %1 - коэффициент. теплопроводности листа железа. сердечнеха;

3 - коэффициент теплопровод- . ности лака.

Тепловой поток в аксиальном направлении в сторону торцовой поверхности определяется по формуле гл

3-- s

023549 4

В установившемся тепловом режиме тепловой поток передается с торцовой поверхности к охлаждающей среде, поэтому q= (.(t< - йо), сле5 довательно п- о1-,, г

Š— ý . — -3 Як

10 где 06 - коэффициент теплоотдачи с торцовой поверхности;

t - -температура охлаждающей среды.

Ilодставляя значение Й, можно определить давление прессовки.

Средняя величина зазора между контактирующими поверхностями листов определяется экспериментально и зависит от технологии изготовления

20 листов, нанесения изоляционного покрытия и от вида. покрытия.

ll р и м е р. С помощью датчиков температуры измеряют температуру для шихтованного сердечника статора

25 турбогенератора ТГВ-200, мощностью

200 ВМт, cos(p =0,85, на поверхности крайнего пакета в области зубца (t<=75 С), внутри крайнего пакета о между вторым и третьим листом о (t =80 С), а также температуру охлаждающей среды над поверхностью крайнего пакета в области зубца

51оС

Экспериментальным путем для указанного турбогенератора определяют среднюю величину зазора между контактирующими поверхностями листов (e=i 0 4 )

Затем величину давления прессов- .

40 ки зубца к райнего пакета сердечника определяют по формуле

45 где --1.-S

Ь

8Ьколичество поверхностей соприкосновения; толщина сердечника; толщина одного лакированного листа. при

23,5 кгс/см

Изобретение позволяет сократить время диагностики состояния прессовки шихтованных сердечников электрических машин.

1 023549

Составитель В.Воскобойников

Редактор Л.Алексеенко Техред В,Далекорей Корректор Jl, Бокшан

Заказ 4232/44 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Hocxaa, W-35, Раувская наб., д. 4/5

4 филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная,