Способ определения эксцентриситета ротора электрического генератора Советский патент 1992 года по МПК G01B7/14 

Изобретение относится к области диагностирования электрических машин, а точнее к способам контроля эксцентриситета ротора генераторов в процессе их изготовления, ремонта и эксплуатации.

Известны способы контроля эксцентриситета ротора в электрических машинах, основанные на измерении радиальных отклонений оси ротора и реализованные рядом устройств. Однако эти способы не позволяют решать задачу по контролю

эксцентриситета простыми техническими средствами, т.е. они достаточно трудоемки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ определения эксцентриситета ротора электрического генератора, включающий запитку ротора генератора постоянным током, приведение ротора во вращение с номинальной угловой частотой вращения, измерение величины ЭДС. наводимой в статоре генератора, определение по величине измеренной ЭДС

VI

сл со ю сл N

радиального смещения оси ротора генератора. Однако этот способ, несмотря на свою относительную простоту, не позволяет обеспечить высокую точность измерения. Точность и информативность, например, существенно повысились, если можно было бы раздельно определять статический и динамический эксцентриситеты.

Цель изобретений - повышение точности измерений. Эффект, обеспечиваемый при таком повышении точности измерений, можно было бы получить в виде раздельного нахождения статического и динамического эксцентриситетов, обеспечивающего более раннюю стадию определения предаварий- ной ситуации.

Цель достигается тем, что по способу определения эксцентриситета ротора электрического генератора, включающему за- питку ротора генератора постоянным током, приведение ротора во вращение с номинальной угловой частотой вращения, измерение величины ЭДС, наводимой в обмотке статора генератора, определение по величине Un измеренной ЭДС радиального смещения оси ротора генератора, согласно изобретению запитку постоянным током производят величиной тока, равной 0,2-0,3 номинального эксплуатационного значения тока, затормаживают ротор, производят запитку ротора переменным током с частотой, соответствующей номинальной угловой частоте вращения ротора, и амплитудой, равной величине постоянного тока возбуждения, изменяя угловое положение ротора по отношению к статору, измеряют наибольшее 1)мэкс1 и наименьшее 1)макс2 максимальные значения напряжения на зажимах той же фазы генератора, вычисляют максимальное ДУмакс и минимальное ДУмин значения относительных увеличений напряжения по формулам

Д1 I Умакс - Un Имакс пИ

ДУмин +

Un

Цмакс2 Un Un

по тарировочному графику зависимости между радиальным смещением оси ротора и относительным увеличением напряжения находят максимальное Емакс и минимальное ЕМИН радиальные смещения ротора, а статический ЕСТ и динамический Един эксцентриситеты ротора вычисляют как

- Емакс Ь ЕМИН 2

Емакс ЕМИН

ЕстоИ Едино

Изобретение иллюстрируется кривой, представленной на чертеже.

В соответствии с предлагаемым способом осуществляют запитку ротора генератора постоянным током, равным 0,2-0,3 номинального эксплуатационного значения. При таком токе исключаются насыщение и большие потери. Приводят генератор во вращение и измеряют наводимую в одной из фаз генератора ЭДС. Величина Un действующей ЭДС при вращении ротора от эксцентриситета практически не зависит, т.е. Un const, если постоянны ток возбуждения и частота вращения ротора. Далее

затормаживают ротор и производят запитку обмотки возбуждения переменным током с частотой, соответствующей номинальной угловой частоте вращения ротора, и амплитудой, равной величине постоянного тока

возбуждения е предыдущем опыте. Изменяют угловое положение ротора по отношению к статору. Получают при этом огибающую переменной ЭДС, наводимой в контролируемой фазе статора и представленной на чертеже. Эта кривая содержит минимумы ЭДС и максимумы. Причем максимумы разные. Если зазор в каком-либо месте расточки статора уменьшается до минимума, статический и динамический эксцентриситеты складываются, то максимум становится наибольшим имакс1. При более равномерном зазоре, когда эксцентриситеты вычитаются, имеет место наименьший максимум имакс2. Далее вычисляют максимальное ДиМакс и минимальное ДУмин значения относительных увеличений напряжения по формулам

40

AIL - UnaKd Un

А Ллакспи

Un

Д Умин +

Умакс2 - Un

u

По тарировочному графику зависимости между радиальным смещением оси ротора и относительным увеличением напряжения, который может быть получен опытным или расчетным путем для исправного генератора, находят максимальное Емакс и минимальное ЕМИН радиальные смещения ротора. В связи с тем, что обычно статический эксцентриситет больше динамического, определяют статический и динамический эксцентриситеты как

Емакс т ЕМИН

2

ЕСТоИ Един -

Емакс ЕМИН

2

По величинам полученных значений эксцентриситетов судят о техническом состоянии генератора Статический эксцентриситет не должен превышать допустимого для данного генератора значения Динамический эксцентриситет должен быть существенно меньше статического. Если произошло увеличение статического эксцентриситета, тем более если динамический эксцентриситет стал сравним со статическим, то близка аварийная ситуация. Связано это может быть с критической выработкой подшипников генератора.

Устройство для реализации предлагаемого метода очень простое. Это комплект электроизмерительных приборов (вольтметров, амперметров и частотометров), использование которых не представляет особых затруднений и может быть осуществлено при контроле технического состояния генератора персоналом средней квалификации.

Формула изобретения Способ определения эксцентриситета ротора электрического генератора, включающий запитку ротора генератора постоянным током, приведение ротора во вращение с номинальной угловой частотой вращения, измерение величины ЭДС, наводитмой в статоре генератора, определение по величине Un измеренной ЭДС радиального смещения оси ротора генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности измерений, запитку постоянным током производят величиной тока, равной 0,2-0,3 номинального эксплуатационного значения тока, затормаживают ротор, производят запитку ротора переменным током с частотой, соответствующей номинальной угловой частоте вращения ротора, и амплитудой, равной величине постоянного тока возбуждения, изменяя угловое положение

ротора по отношению к статору, измеряют наибольшее иМакс1 и наименьшее Умакс2 максимальные значения напряжений на зажимах той же фазы генератора, вычисляют максимальное ДУмакс и минимальное

АУмин значения относительных увеличении напряжений по формулам

Л1 I имакс Un МиакспИ

АУмин +

Un

Рмакс2 Un

по тарировочному графику зависимости между радиальным смещением оси ротора и относительным увеличением напряжения находят максимальное Јмакс и минимальное еМин радиальные смещения ротора, а статический ЕСТ и динамический ЈДИн эксцентриситеты ротора вычисляют как

Јст

Ј макс -Ь Јмин

и Рдин

Јмакс Јмин

Изобретение относится к области диагностирования электрических машин, а точнее к способам контроля эксцентриситета ротора электрических генераторов. Целью изобретения является повышение точности измерений. Способ включает запитку ротора генератора постоянным током, равным 0,2-0,3 номинального, приведение ротора во вращение с номинальной угловой частотой вращения и измерение Un величины ЭДС, наводимой в статоре генератора. Далее затормаживают ротор и производят запитку ротора переменным током, соответствующим номинальной угловой частоте вращения ротора, и амплитудой, равной величине постоянного тока возбуждения. Производят измерение углового положения ротора по отношению к статору, измеряют наибольшее имакс1 и наименьшее имакс2 максимальные значения напряжений на зажимах той же фазы. Далее вычисляют максимальное Ли макс и минимальное Ли мин значения относительных увеличений напряжений по формулам ДУмин значения относительных увеличений напряжения по формулам ЛУмакс (UMaKC1-Un)/Un; ДУмин (Умакс-УгО/Уп, по тарировочному графику зависимости между радиальным смещением оси ротора и относительным увеличением напряжения находят максимальное Јмакс и минимальное ЈМин радиальные смещения ротора. Наконец, находят статический ЕСТ и динамический един эксцентриситеты ротора: Јст(Јмакс+ Јмин)/2, Јдин я (Јмакс Јмин)/2.