Способ диагностики состояния прессовки магнитопровода статора с обмоткой
Изобретение относится к электротехнике , а именно к технологии изготовления крупных электрических машин. Цель изобретения - повышение качества диагностики путем увеличения точнбсти. Поставленная цель.достигается тем, что перед установкой упругих элементов в рабочее положение осуществляют раеклиновку пазовой части обмотки в торцовой зоне магнитопровода, а послеустановки их в рабочее положение нагревают обмотку статора до температуры, не превышающей допустимую для него. Затем измеряют смещение нажимной плиты и изменение температуры обмотки статора при нагреве. Измеряют также величину изменения температуры обмотки статора в процессе эксплуатации. Затем определяют коэффициент жесткости закрепления обмотки статора в аксиальном направлении из выражения. K(AJ(Q-n/l+Ec /lJ/2m{L а At+L2k/2E0F0- (Q- n/I+EcFc/L)/2mEoF0 }, а величину 2 давления прессовки определяют из выражения PKQ-n/FcXl-AI3/lH(L а Ata-Ay/O+K XL/E0F0)- Fc -К -2т, Н, где Q усилие предварительного сжатия, Н; Fc- площадь поперечного сечения магнитопровода статора, м2; FO - площадь поперечного сечения обмотки статора, м2; L - половина длины магнитопровода статора, м; п - число стяжных призм; m.- число пазов магнитопровода; а - коэффициент теплового расширения обмотки статора, 1 /°С; Ее-эквивалентный модуль упругости магнитопровода статора. Н/м2; ЕО - эквивалентный модуль упругости обмотки статора. Н/м ; I - среднее значение величины перемещения упругих элементов при предварительном сжатии, м; к - эмпирический коэффициент. Н/м; Д|э - величина смещения нажимной плиты в процессе эксплуатации , м; АТ.Э - величина изменения температуры обмотки статора в процессе эксплуатации, °С. Найдено значение давления прессовки Р сравнивают с нормативным или ранее замеренным значением данного параметра, по чему судят о состоянии прессовки магнитопровода. Способ применяется в случае невозможности освобождения корзины лобовых частей обмотки статора в аксиальном направлении, позволяет своевременно обнаружить и устранить неисправности в крайних листах пакета магнитопровода и учитывает влияние закрепления пазовой части обмотки статора и взаимное смещение нажимной плиты и корзины лобовых частей обмотки, 1 ил. (/ С VIю со ю со ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я>s Н 02 К 15/02.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
l1Pf4 КНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702183/07 (22) 25.04.89 (46) 23.04.92.Бюл, N 15 (71) Центральное конструкторское бюро по модернизации действующего оборудования электростанций (72) В.А.Пикульский, Е,Х.Глидер, В.В.Кузьмин и А.Л.Лившиц (53) 621.313.713 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1424100, кл. Н 02 К 15/02, 1987. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ
ПРЕССОВКИ МАГНИТОПРОВОДА СТАТО-
PA С ОБМОТКОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии изготовления крупных электрических машин, Цель изобретения — повышение качества диагностики путем увеличения точности.
Поставленная цель. достигается тем, что перед установкой упругих элементов в рабочее положение осуществляют раеклиновку пазовой части обмотки в торцовой зоне магнито провода, а после установки их в рабочее положение нагревают обмотку статора до температуры, не превышающей допустимую для него. Затем измеряют смещение нажимной плиты и измене- ., ние температуры обмотки статора при нагреве.
Измеряюттаюке величину изменения температуры обмотки статора в процессе эксплуатации, Затем определяют коэффициент жесткости закрепления обмотки статора в аксиальном направлении из выражения, К=(А(0 и/l+EcFJQ/2п1 (L (2 Л t+L k/2EpFp—
Ь(1+ЦО и/f+EcFc/L)/2mЕ0Г0j), а величину
«!зЫ 1728935 А1 давления прессовки определяют из выражени. P=(Q.n/Fc)(1-Л,/I)-((L а Лb ЛЦ/(I -К.
"1./EoFo) Fc) К 2m, Н, где Q усилие предварительного сжатия, Н; Fc- площадь поперечного сечения магнитопровода статора, ; Fo — площадь поперечного сечения об2, мотки статора, м; L — половина длины маг2. нитопровода статора, м; и — число стяжных призм. m — число пазов магнитопровода; й— коэффициент теплового расширения обмотки статора, 1/0С; Ec — эквивалентный модуль упругости магнитопровода статора, Н/м;
E — эквивалентный модуль упругости обмотки статора. Н/м; 1 — среднее значение
2, величины перемещения упругих элементов при предварительном сжатии, м; k — эмпирический коэффициент, Н/м; Лэ — величина смещения нажимной плиты в процессе эксплуатации, м; Ь b — величина изменения температуры обмотки статора в процессе ( эксплуатации, С. Найдено значение давления прессовки Р сравнивают с норматив- 2 ным или ранее замеренным значением данного параметра, по чему судят о состоянии прессовки магнитопровода. Способ применяется в случае невозможности освобождения корзины лобовых частей обмотки QQ статора в аксиальном направлении, позво- 0 ляет своевременно обнаружить и устранить {,) неисправности в крайних листах пакета маг- Qq нитопровода и учитывает влияние закрепления пазовой части обмотки статора и взаимное смещение нажимной плиты и корзины лобовых частей обмотки, 1 ил.
1728935
35
45 61 О и/I+Ec Fc/(Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к контролю давления прессования активной стали статора крупных электрических машин, например турбогенераторов.
Известен способ диагностики прессовки tllNxTQBGHHofo сердечника магнитопровода с помощью измерения магнитных характеристик в диагностируемой зоне и их сопротивления с экспериментально установленной зависимостью ме>кду усилием прессовки и аксиальной составляющей магнитной индукции. . Известен также способ диагностики состояния прессовки сердечника статора .электрической машины с помощью определения давления прессования по приведенному соотношению с использованием эмпирического коэффициента жесткости закрепления лобовых частей обмотки статора и на основании измерений усилий предварительного сжатия упругих элементов, устанавливаемых на призмы статора, величины перемещения упругих элементов при предварительном сжатии и величины аксиального перемещения торцов нажимных плит после установки уп ругих элементов в электрическую машину в рабочее положение.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является способ диагностики состояния прессовки сердечника статора электрической машины с помощью определения давления прессования из приведенного выше соотношения с использованием коэффициента жесткости закрепления лобовых частей обмотки статора, найденного на основе измерений смещений нажимной плиты при нагревах обмотки статора s специальных опытах, . проведенных после установки упругих элементов в электрическую машину в рабочее положение.
Недостатком данного способа является недостаточная точность определения жесткости закрепления лобовых частей и давления прессования сердечника статора вследствие неучета влияния закрепления обмотки статора в пазу и взаимного смещения нажимной плиты и корзины лобовых частей, а также неучета изменения длины активной стали при тепловых деформациях статора.
Целью изобретения является повышение качества диагностики путем увеличения точности..
Цель достигается повышением надежности турбогенераторов путем улучшения эксплуатационного обслуживания.
Сущность изобретения состоит в том, что при Определении давления прессования дополнительно на основе экспериментальных значений смещения нажимной плиты и температуры обмотки статора в опытах нагрева обмотки при расклиненной пазовой части обмотки в торцовой зоне магнитопровода с учетом закрепления обмотки статора в пазу и изменения длины активной стали определяется значение жесткости закрепления лобовой части обмотки статора, а при определении давления прессования активной стали кроме уточненной жесткости закрепления лобовых частей учитывается взаимное смещение корзины лобовых частей и нажимной плиты.
На чертеже представлен статор до и после установки блоков упругих элементов в рабочее положение, продольный разрез торцовой зоны.
Предварительно блоки упругих элементов 1 перед установкой на торцы призм 2 сжимают усилием Q, соответствующим номинальной величине давления прессования активной стали 3, фиксируются величины предварительного сжатия I. В поджатом со- . стоянии блоки упругих элементов устанавливают на торцы призм, выбирая зазоры между нажимной плитой 4 и блоками упругих элементов.
На статор электрической машины, например, корпус блока упругих элементов, устанавливается по крайней мере один датчик 5 линейных перемещений, фиксирующий аксиальные смещения нажимной плиты относительно деталей корпуса 6, например стяжных призм. Удаляют пазовые клинья в торцовой зоне статора. Производят освобождение предварительно сжатых упругих элементов от фиксирующих болтов
Выполняют нагрев обмотки статора, например, в режиме установившегося трехфазного короткого замыкания или от постороннего источника тока и измеряют изменение температуры обмотки Ь t и смещение нажимной плиты Ь!. По результатам измерений определяют коэффициент К жесткости закрепления обмотки статора в аксиальном направлении из выражения
2лф аЬ|+ " Ы(1+ 0" ))
2 EoFo Ъп Еа о где k — эмпирический коэффициент, Н/м:.
Q — усилие предварительного сжатия, Н;
1728935
F — площадь поперечного сечения магнитопровода, м;
Го — площадь поперечного сечения. стержня обмотки статора, м;
L — половина длины статора, м; 5 п — число стяжных призм;
m — число пазов магнитопровода; а- коэффициент теплового расширения обмотки статора, 1/ С;
Ес — эквивалентный модуль упругости 10 магнитопровода, HIM;
Ео — эквивалентный модуль упругости обмотки статора. Н/м .
После остывания обмотки статора производится закрепление пазовой части об- 15 мотки статора с помощью пазовых клиньев, Давление прессования в процессе эксплуатации оценивается по результатам измерения смещения нажимной плиты относительно положения при холодном со- 20 стоянии статора Л I> и температуры нагрева обмотки статора относительно холодного состояния статора ЛЬ из выражения
Д! О пЛ +Ес РсЛ
25 О и Л4) L а "ЛЬ вЂ” Л!в
Fc (+р г) Fc хК ° 2 m
30 х К . 2 m, (н) где С1 — усилие предварительного сжатия. Н;
F — площадь поперечного сечения магнитопровода статора. м; .
Fo — площадь поперечного сечения об35 мотки статора, м; .
L — половина длины магнитопровода статора, м;
n — число стяжных призм;
m — число пазов магнитопровода:
40 а- коэффициент теплового расширения обмотки статора, 1/ С;
Š— эквивалентный модуль упругости магнитопровода статора, Н/м;
Š— эквивалентный модуль упругости
45 обмотки статора, Н/м2;
I — среднее значение величины перемещения упругих элементов при предварительном сжатии, м;
k — эмпирический коэффициент, Н/м;
50 Л I3 — величина смещения нажимной плиты в процессе эксплуатации, м;
Лтэ — величина изменения температуры обмотки статора в процессе эксплуатации, 0С
Формула изобретения
Способ диагностики состояния прессовки магнитопровода статора с обмоткой, закрепленной с помощью кронштейнов нажимных плит и упругих элементов, установленных на стяжных призмах, согласно которому измеряют величину перемещения упругих элементов при предварительном сжатии и определяют ее среднее значение, устанавливают упругие элементы в рабочее положение, измеряют величину перемещения нажимной плиты в процессе эксплуатации, определяют величину давления прессования с учетом измеренных величин и сравнивают ее с нормативным или ранее замеренным значением данного параметра, отличающийся тем, что. с целью повышения качества диагностики путем увеличения точности, перед установкой упругих элементов в рабочее положение осуществляют расклиновку пазовой части обмотки в торцовой зоне магнитопровода, а после установки упругих элементов в рабочее положение нагревают обмотку до температуры, не выше допустимой температуры статора. измеряют величину смещения нажимной плиты при нагреве и изменение температуры обмотки статора, измеряют величину изменения температуры обмотки статора в процессе эксплуатации, затем определяют коэффициент К жесткости закрепления обмотки статора в аксиальном направлении из выражения (Д,+ (Д,(1+ 00Л+ЕсFñ ))
2 Ео Fg . 2+I Составитель B,Ïèêóëüñêèé Редактор О.Хрипта Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец Заказ 1412 Тираж Подписное ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
