Способ устранения неисправности вращающегося выпрямителя бесщеточной электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашиностроению, и касается изготовления электрических машин (ЭМ) с бесщеточной системой возбуждения. Сущность изобретения состоит в том, что замену поврежденных элементов вращающегося выпрямителя производят, не прибегая к остановке и отключению ЭМ, с помощью съемного механизма (СМ), приводимого во вращение со скоростью, синхронной скорости вращения ротора ЭМ. СМ, достигший синхронной скорости, присоединяют к выпрямителю, затем отделяют съемную часть выпрямителя и извлекают ее из ротора вместе со СМ, останавливают вращение СМ и производят замену поврежденных оэлементов или полную замену съемной части выпрямителя, вновь приводят во вращение СМ с присоединенной к нему съемной частью выпрямителя, вновь синхронизируют его скорость со скоростью ротора и присоединяют съемную часть вращающегося выпрямителя к ротору. После этого отсоединяют съемную часть выпрямителя от СМ. Во время замены неисправных элементов вращающегося выпрямителя ЭМ возбуждается от резервного возбудителя и может нести рабочую нагрузку. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при разработке, проектировании и эксплуатации электрических машин с бесщеточными системами возбуждения.

Известен способ замены элементов вращающегося выпрямителя бесщеточной электрической машины, согласно которому при выходе из строя вентилей, предохранителей и других элементов вращающегося выпрямителя останавливают электрическую машину, снимают поврежденный элемент и вместо него устанавливают новый [1] Существенные недостатки такого способа состоят в необходимости остановки электрической машины и значительном времени ремонта.

Наиболее близким к изобретению является техническое решение по замене элементов вращающегося выпрямителя бесщеточной электрической машины, в котором предусмотрено разъемное соединение двух частей вращающегося выпрямителя [2] При повреждении элементов съемной части ее извлекают для ремонта и заменяют подготовленным заранее исправным блоком.

Известный способ позволяет сократить время ремонта. Однако он также предполагает остановку электрической машины, а затем ее пуск, что требует дополнительного времени, увеличивает износ оборудования, снижает выработку электроэнергии (для турбогенераторов) и может нарушить технологический процесс (для электродвигателей).

В основу изобретения поставлена задача создать способ замены элементов вращающегося выпрямителя бесщеточной электрической машины, обеспечивающий сокращение времени ремонта.

Сущность изобретения состоит в том, что выпрямительный блок, который состоит из жестко соединенной с ротором и съемной частей, скрепленных между собой посредством разъемного соединения, разъединяют и извлечение съемной части вращающегося выпрямителя осуществляют при вращении ротора. Для замены элементов вращающегося выпрямителя приводят во вращение съемный механизм, синхронизируют его скорость вращения со скоростью вращения ротора, соединяют съемный механизм с вращающимся выпрямителем, отсоединяют от ротора съемную часть выпрямителя, соединенную со съемным механизмом, останавливают их вращение и выполняют операцию замены съемной части выпрямителя или отдельных поврежденных элементов в нем.

Диагностику съемной части выпрямителя производят либо до начала выполнения операции замены, либо после извлечения съемной части выпрямителя из ротора.

Устройство, используемое при осуществлении способа, содержит съемный механизм, снабженный приводным двигателем. Они закреплены на передвижной платформе, например, винтовой механизм которой сочленен с валом второго приводного двигателя.

Принципиальное отличие предлагаемого способа от существующих заключается в возможности замены элементов вращающегося выпрямителя бесщеточной электрической машины без ее останова.

На фиг. 1 изображены ротор бесщеточной электрической машины и съемный механизм, продольный разрез; на фиг. 2 изображено съемное устройство, общий вид.

Выпрямитель бесщеточной электрической машины состоит из двух частей. Часть 1 жестко связана с ротором 2. Съемная часть 3 расположена внутри части 1 и содержит вентили 4 и другие элементы (не показаны). На части 1 закреплены токоподводы переменного 5 и постоянного 6 тока. Соединение частей 1 и 3 производится посредством разъемного соединения, а токоподводов 5 и 6 с вентилями 4 разъемными, например, штыревыми контактами 7 и 8 соответственно. Фиксация частей и 1 и 3 может осуществляться с помощью известных средств (механическими, электромагнитными и другими защелками или фиксаторами).

Для осуществления способа съемное устройство 9 с вращающимся съемным механизмом 10 устанавливается с торца вращающегося выпрямителя. Конструкция съемного механизма 10 зависит от габаритов вращающегося выпрямителя, скорости его вращения и других факторов. На съемном механизме 10 может устанавливаться устройство 11 диагностики с разъемными измерительными контактами 12, соединенными с диагностируемыми элементами вращающегося выпрямителя. Информация на устройство 11 диагностики может передаваться либо бесконтактным способом, либо с помощью измерительных колец и щеток 13.

В изображенном на фиг. 2 варианте устройства 9 съемный механизм 10 сочленен с валом отдельного электродвигателя 14. Оба они установлены на платформе 15, винтовой механизм передвижения которой сочленен с валом второго приводного электродвигателя 17.

При повреждении, например, вентиля 4 во время работы машины его замену производят без ее остановки. Для этого приводят во вращение съемный механизм 10 с помощью электродвигателя 14 (фиг. 2), выравнивают скорости вращения ротора и съемного механизма 10, например, с использованием принципа электромагнитной или фрикционной муфты (не показаны) и совмещают, например, по меткам съемный механизм 10 и выпрямительный блок. Операция совмещения необходима для механического скрепления вращающихся частей 3 и 10. При этом подвод съемного механизма 10 к вращающейся части 3 осуществляется с помощью платформы 15, аксиальное перемещение которой в нужном направлении осуществляет винтовая передача 16 под воздействием электродвигателя 17.

После механического совмещения частей 3 и 10 последние жестко соединяют между собой. Для замены части 3 производят ее извлечение путем аксиального перемещения из жестко соединенной с ротором части 1 на расстояние, необходимое для остановки частей 3 и 10. Перемещение части 3 осуществляется также с помощью платформы 15 и винтовой передачи 16 путем изменения вращения вала двигателя 17.

После остановки частей 3 и 10, например, путем торможения двигателя 14 часть 3 с поврежденным вентилем может быть целиком снята и заменена на новую или на нее может быть установлен новый вентиль взамен поврежденного. После этого съемный механизм 10 вместе с исправной частью 3 выпрямительного блока подводят к вращающемуся ротору, синхронизируют с ним, совмещают с выпрямителем, затем съемный механизм 10 скрепляют с частью 1 и устанавливают с фиксацией съемную часть 3 на место. После этого съемный механизм 10 съемного устройства 9 отводят от выпрямителя.

Для обеспечения более полной и достоверной диагностики в дополнение к имеющимся на машине средствам перед заменой части 3 может быть произведена дополнительная более полная диагностика элементов вращающегося выпрямителя и электрической машины в целом. В результате такой диагностики определяют поврежденный элемент вращающегося выпрямителя и производят замену данного элемента или блока, в который он входит. Например, извлекают не всю съемную часть 3, а блок вентиль предохранитель RC-цепочка, в котором оказался поврежденным один из элементов. Для этого съемную часть 3 выполняют не в виде единого целого, а из отдельных съемных блоков.

Таким образом, предложенный способ позволяет сократить время ремонта за счет исключения затрат времени на останов и пуск машины. Во время замены неисправных элементов вращающегося выпрямителя электрическая машина может возбуждаться от резервного возбудителя и нести рабочую нагрузку.

Формула изобретения

1. СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВЫПРЯМИТЕЛЯ БЕСЩЕТОЧНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, согласно которому проводят диагностику поврежденных элементов съемной части составного выпрямителя, отсоединяют ее от части, жестко закрепленной на роторе, извлекают съемную часть выпрямителя из ротора с помощью съемного механизма, заменяют поврежденные элементы или всю съемную часть выпрямителя, присоединяют исправную съемную часть выпрямителя к ее части, жестко закрепленной на роторе, отличающийся тем, что съемный механизм приводят во вращение, синхронизируют его скорость со скоростью вращения ротора, а затем присоединяют съемный механизм к съемной части выпрямителя и после ее отсоединения и извлечения из ротора останавливают вращение съемного механизма, а после замены элементов съемной части выпрямителя или полной ее замены вновь приводят во вращение съемный механизм с присоединенной к нему исправной съемной частью выпрямителя и вновь синхронизируют его скорость со скоростью вращения ротора электрической машины, присоединяют к нему съемную часть выпрямителя и отсоединяют последнюю от съемного механизма.

2. Способ правности по п. 1, отличающийся тем, что диагностику элементов съемной части выпрямителя производят при вращении ротора до начала операции замены.

3. Способ правности по п. 1, отличающийся тем, что диагностику элементов съемной части выпрямителя проводят после ее извлечения из ротора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2