Устройство для индикации мест замыкания листов стали статора электрической машины

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк.СоцналнстнческнкРеспублик(22) Заявлено 28. 06. 76 (21) 2380927/24-07 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Н 02 К 15/02 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнйДата опубликования описания 23. 10. 81 г,:.,Г. А. Горкин, Д. Д. Вальчихин и В. П. Панйн.-,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ МЕСТ ЗАМЫКАНИЯ ЛИСТОВ СТАЛИ СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для нераэрушаюшего контроля операции сборки активной стали статоров турбогенераторов и синхронных компенсаторов.Известно устройство для индикации Мест замыкания листов стали статора электрической машины при намагничивании статора переменным током, содержащее контактный щуп ( 11,Контактные щупы обладают малыми размерами и массой, удобны в эксплуатации.Однако эти щупы не удовлетворяют 15 требованиям техники испытаний вследствие большой инерционности, вызванной малой теплопроводностью пленки лака на поверхности стали.Известно также устройство для ин дикации мест замыкания листов стали статора электрической машины, содержащее приемник инфракрасного излучения и мостовую схему термокомпенсации колебаний температуры корпуса, заключенные в теплопроводный корпус 21.Приемники инфракрасного (ИК) излучения позволяют количественно измерять неоднородность нагрева слабо нагретых поверхностей по интенсивносс ти радиации, излучаемой поверхности в ИК-диапазоне, без непосредственного контакта с поверхностью.Недостатком этих устройств является влияние на их показания колебаний температуры корпуса приемника ИК-излучения. Для устранения возникающей при этом погрешности применяется либо термостатирование приемника радиации тем или иным способом, либо введение в конструкцию измерительного устройства образцового нагревателя, излучение которого сравнивается с излучением контролируемогообъекта.Однако габариты и масса известных приборов велики, что затрудняет их применение в качестве рабочего инструмента испытателя. Кроме того,при использовании таких устройств для целей испытания машин необходимо в рабочую полость статора подводить электропитание, что усложняет эксплуатацию и нарушает требования техники безопасности при проведении испытаний.Известная схема позволяет осуществлять коррекцию беэ подвода хлад- агента и при весьма малом энергопотреблении в компенсирующей цепи. Однако устройство обладает следующими недостатками:1. Малая точность коррекции, вызванная тем, что компенсирующая цепь создает напряжение,пропорциональное примерно первой степени температуры (Т) корпуса, тогда как для полной коррекции необходимо получение функции вида АТф,где А в . постоянная, а п 4-б в зависимости от выбранной полосы ИК-излучения. Несоответствие характеристик приводит к неустойчивости нулевого положения при значительных колебаниях температуры корпуса.2. Неоднородность нагрева частей корпуса, а также различие в тепловой инерционности приемника излучения и компенсирующего термочувствительного элемента, создают условия для появления дополнительной нестационарной составляющей напряжения, имитирующей в процессе осмотра машины эффект появления неустойчивого влияния неоднородности нагрева дополнительные термопары, в силу линейности их характеристик, не дают полного устранения ошибок. Указанные недостатки устройства не препятствуют использованию его в качестве стационарного низкотемпературного пирометра, но делают неэффективным применение устройств такого типа для целей испытания машин, так как быстрые и большие колебания температуры окружаю щей среды, характерные для этих испытаний, маскируют слабый по величине контролируемый эффект.Цель изобретения - уменьшение вли- яния колебаний температуры окружающей среды.Для реализации поставленной цели устройство снабжено металлическим корпусом, охватывающим теплопроводный корпус, металлической ручкой для оператора, теплоизолирующей прокладкой, установленной между корпусами, и металлическим теплопроводником, соединяющим оба корпуса в месте крепления ручки, при этом в металлическом корпусе напротив приемника выполнено окно для пропускания излучения к приемнику.На Фиг. 1 представлена принципиаль ная схема устройства; на Фиг. 2 поперечный разрез оптической головки.Устройство состоит из оптической головки, которая во время испытания находится в руке оператора, и измерительного блока, подвешенного на ремне. Оптическая головка содержит приемник ИК-излучения, радиационный термоэлемент 1, объектив 2, термочувствительный элемент 3, выполненный в виде обмоток, навитых на корпус 4, в котором крепятся указанные элементы, теплоизолирующую прокладку 5, защитный корпус 6 с металлическойручкой 7 и окном, теплопроводник 8,через который пропущены провода,соединяющие оптическую головку и измерительный блок. Измерительный блок(фиг.1) содержит мостовую схему 9,в одно из плеч которой включен многозвенный термочувствительный элемент 3, индикатор 10 напряжения иавтономный источник 11 питания. Устройство работает следующим образом,Излучение от контролируемой части.поверхности объекта попадает черезобъектив 2 на радиационный термоэлемент 1, вызывая изменение его температуры, вследствие чего образуетсяпоток тепла. Этот поток тепла уходитна корпус 4 и далее через теплопроводник 8, ручку 7 на тело оператора.2 О Одновременно на защитный корпусб от окружающей среды поступает поток тепла, который также через ручку 7 стекает на тело оператора. Большая теплоемкость и относительно ста 25 бильная температура руки оператораограничивает колебания температурыкорпуса 4 и приемника более узкимирамками, определяемыми разницей температур защитный корпус б - среда иотношением термических проводимостейзащитный корпус б - среда к проводимости ручки 7 корпуса б - рука,которое много меньше единицы.Изотермичность корпуса 4 обеспечивается выбором материала с высокимкоэффициентом теплопроводности(алюминия) и приданием ему формы короткого толстостенного цилиндра,во внутренней полости которого располагается объектив 2 и радиацион 40 ный термоэлемент 1. Многозвенныйтермочувствительный элемент 3 выполняется из медной и манганиновой проволоки и размещается в кольцевойвыемке на наружной поверхности корпуса 4,Напряжение на выходе многозвенноготермочувствительного элемента 3 взависимости от температуры внутреннего корпуса изменяется по законуО 5 = КЬТ, где К - коэФфициент пре-образования элемента 3, ЬТ - изменение температуры корпуса 4.При равенстве коэффициентов преобразования термочувствительногоэлемента 3 и приемника ИК-излучения1 в условиях хорошего сглаживаниярезких колебаний температуры окружающей среды обеспечивается значительное уменьшение погрешности от изменения температуры корпуса 4 прием 60 ника. Однако из-за близкого расстояния от нагретого статора и малоговремени, которое отводится на осмотр(5-10 мин), происходит неравномерный нагрев устройства и смещениеЯ стрелки индикатора 10,875543 иг. 1 Наличие двух корпусов 4 и б и теплопроводящей ручки 7 позволяет устранить это явление за счет теплоотвода на теле оператора. Так как температура тела человека стабильна, а корпус приемника 6 находится все время в руке оператора, целесообразно использовать ее в качестве термостата, т.е, защитный корпус 6 через ручку 7 передает тепло на руку испытателя. Для отвода тепла, поступаю щего от статора через окно, предусмотрена,тепловая связь с ручкой оператора через теплопроводник 8 и ручку 7.Таким образом, в устройстве имеются две схемы термокомпенсации мно гозвенный термокомпенсирующий элемент 3 и термостабилизации за счет теплоотвода на тело оператора.Напряжение, создаваемое приемником излучения, суммируется с напря жением разбаланса моста 9 и показывается индикатором 10 напряжения, который расположен на оптической головке и постоянно находится в поле зре; ния оператора. 25Индикация замыканий листов статора производится следующим образом.До начала испытаний осуществляется предварительная балансировка измерительной схемы регулировкой плеч моста 9, для того чтобы индикатор 10 напряжения установить в нулевое положение. После включения обмотка намагничивания статора места замыкания лиСтов стали нагреваются сильнее остальной части статора и при просмотре поверхности проявляют .себя повышенной интенсивностью излучения, отмечаемой индикатором 10 напряжения. Осмотр статора осуществляется оператором, который держит 40 оптическую головку в руке и перемещает ее под поверхностью статора,Так как оба корпуса 4 и б отделены друг от друга теплоизолирующей прокладкой по всей поверхности за 45 исключением места прикрепления ручки 7, где оба корпуса 4 и б оказываются связанными друг с другом в тепловом отношении через. металлический теплопроводник 8, то благодаря этому достигается ослаблениенепосредственного теплового контакта корпуса 4 приемника ИК-излучения с окружающей средой. Использование тепловой связи с рукой оператора,обладающей биологически стабильной температурой, позволяетограничить колебания температурыкорпуса 4 приемника, а использованиедвух теплоизолированных друг от друга корпусом 4 и 6, повышает иэотермичность внутреннего объекта, Ограничение тепловой связи корпусов 4 и бзазором, заполненным тепЛоиэоляционной прокладкой 5, дает возможностьдополнительно сглаживать быстрые изменения температуры за счет появляющейся при этом тепловой инерционности внутреннего корпуса 4. Формула изобретения Устройство для индикации мест замыкания листов стали статора электрической машины, содержащее приемник.инфракрасного излучения и мостовуюсхему термокомпенсации колЕбанийтемпературы корпуса, заключенные втеплопроводный корпус, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения влияния колебаний температурыокружающей среды, оно снабжено металлическим корпусом, охватывающимтеплопроводный корпус, металлическойручкой для оператора, теплоиэолирующей прокладкой, установленной междукорпусами, и металлическим теплопроводником, соединяющим оба корпуса вместе крепления ручки, при этом в металлическом корпусе напротив приемника выполнено окно для пропускания излучения к приемнику.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Технология крупного электромашиностроения. Ч.1, фТурбогенераторы". М.-Л., "Энергия", 1966.2. Патент США 9 2.696.117,кл. 73-355, 1954.875543 г. Р норов Корректор Л. Бокша оставитель В.ехред М,Рейвес Шанд дак Тираж 733 Подп И Государственного комитета СС делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.,о аказ 9373/8 ВН 4/ 113035 иал ППП "Патентф, г, Ужгород, Ул. Проектна