Способ диагностики развивающихся термических дефектов стержней обмотки электрической машины Советский патент 1990 года по МПК H02K15/00 

вателя (отношения приращения показаний термопреобразователя к приращению превышения температуры закупоренного проводника ) на боковой поверхности изоляции стержня от их количества на этой поверхности.

Способ диагностики развивающихся дефектов стержней обмотки электрической машины, содержащей сплошные 1 и полые 2 проводники, уложенные в один или несколько рядов по ширине стержня, и охлаждаемых циркулирующим по каналам 3 полых проводников 2 хладагентом, заключается в том, что для обнаружения местоположения дефектного проводника 4 по периметру стержня на пазовой изоляции 5 устанавливаются термопреобразователи 6 и 7. Затем при фиксированном значении тока в стержне измеряют показания термопреобразователей и производят сравнение фактического распределения температуры по поверхности изоляции стержня с диаграммами температурного поля 8, которые несколько меньше, чем значения температуры 9 отдельных проводников стержня,

С целью исключения влияния температуры стали пакетов сердечника статора на показания термопреобразователей последние устанавливают либо в лобовой части обмотки, либо в зоне выхода стержней обмотки из паза сердечника статора электрической машины.

Диаграммы деформации температурного поля поверхности изоляции стержня могут быть получены либо путем численного эксперимента на математической модели теплового состояния стержней обмртки, либо путем эксперимента на физической модели стержня, либо непосредственно на электрической машине.

Как видно из фиг. 1, местное повышение температуры поверхности изоляции стержня в зоне расположения дефектного проводника составляет 6,2 К (приведены абсолютные температуры). Однако установка одного термопреобразователя на боковую поверхность изоляции стержня не дает возможности выявить дефект такого масштаба, так как показания термопреобразователя при этом увеличиваются на 1,2 К (фиг.2), что может быть вызвано также отключением технологических параметров.

Показания термопреобразователей, когда на боковой поверхности изоляции стержня установлены по три термопреобразователя 10, приведены на фиг.З. При этом показания термопреобразователя, ближайшего к закупоренному проводнику, почти на 4 К превосходят показания термопреобразователя при отсутствии каких бы то ни было нарушений циркуляции. Таким образом, при таком количестве термопреобразователей на боковой поверхности изоляции стержня может быть обнаружена закупорка

одного полого проводника и его положение в стержне. На фиг.4 представлена зависимость чувствительности термопреобразователя на боковой поверхности изоляции стержня от их количества на ней. Чувствительность термопреобразователей д, равная отношению приращения показаний термопреобразователя Д#гд к вызвавшему это приращение повышению температуры близлежащего проводника . растет

пропорционально количеству термопреобразователей п до значения п 3-4, после которого увеличение п уже не дает значительного повышения чувствительности б. Если учесть, что в данном примере в каждом

ряду исследуемого стержня содержится 8 полых элементарных проводников, то. следовательно, можно считать оптимальным, когда каждый термопреобраэователь своим чувствительным элементом охватывает2-3

полых элементарных проводника. При таком количестве и расположении термопреобразователей путем сопоставления с фактического распределения температуры изоляции стержня с диаграммами деформэции температурного поля при частичной или полной закупорке одного или нескольких проводников, полученными предварительно методами математического или физического моделирования, для одинакового

значения тока в стержне могут быть выявлены дефекты на ранних стадиях нарушения циркуляции хладагента в стержне, определено количество и местоположение дефектных проводников в стержне, проконтролирована динамика развития дефекта, степень его опасности для эксплуатации машин,

Таким образом, предлагаемый способ диагностики развивающихся термических

5 дефектов стержней обмотки электрической машины позволяет выявить дефекты стержней обмотки электрической машины на ран- них стадиях нарушения циркуляции хладагента в стержне, определить количест0 во и местоположение дефектных проводников.

Формула изобретения Способ диагностики развивающихся термических дефектов стержней обмотки

5 электрической машины, содержащей полые и сплошные проводники, уложенные в один или несколько рядов по ширине стержня, и охлаждаемые циркулирующим по полым проводникам хладагентом, включающий

контроль температуры наружной поверхности изоляции стержней при помощи установленных на ней термопреобразователей, и сопоставлении показаний термообразова- телей с установленными нормами, отличающийся тем, что. с целью повышения точности диагностики путем обнаружения местоположения дефектных проводников с нарушенной циркуляцией хладагента, тер- мообразователи устанавливают по периN

метру стержня в количестве п -- ,

2-3

0

где N - количество полых проводников в ближайшем к поверхности ряду, затем при фиксированном значении тока в стержне из- меряют показания термопреобразователей и производят идентификацию термического дефекта путем сравнения фактического распределения температуры по поверхности изоляции стержня с диаграммами температурного поля при закупорке по меньшей мере одного из проводников стержня при таком же значении тока в нем.

35,5

Изобретение относится к электротехнике, в частности к эксплуатации электрических машин. Цель изобретения - обнаружение местоположения дефектных проводников с нарушенной циркуляцией хладагента. Способ диагностики развивающихся термических дефектов стержней обмотки электрической машины заключается в том, что по периметру наружной поверхности изоляции стержня устанавливают термопреобразователи, причем их количество выбирают равным N = N/2-3, где N - количество полых проводников в ближайшем к поверхности ряду. Затем при фиксированном значении тока в стержне снимают показания термопреобразователей и производят идентификацию термического дефекта путем сравнения фактического распределения температуры по поверхности изоляции стержня с диаграммами деформации температурного поля при закупорке по меньшей мере одного проводника стержня при таком же значении тока в нем. Термопреобразователи могут быть установлены в лобовой части обмотки либо в зоне выхода стержней обмотки из пазов сердечника статора. 4 ил.

,

О 20°С

Фиг.1

Зб,в

1 г з if Фиг. ц

ш

5 п