Статор электрической машины

09 01)СОЮЗ СОВЕТСКИХСййЛ ааеСНИКРЕСПУБЛИК Заи Н ЩГР(О-о 1 а; ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а- ла ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР,ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) З,А.Зацеркивный, Г.М.Федоренко, А.И,Титко, О.М.Мишин и Г.П.Езовит (71) Институт электродинамики АН Украинской ССР и Специальное кон- структорско-технологическое бюро при Институте электродинамики АН.Украинской ССР(56) 1. Блеткин Н.П. и др. Контроль состояния прессовки активной стали турбогенераторов. - В кн.: Пути повышения надежности электрических м .шин переменного тока (тезисы док дов республиканского семинара). Киев, 1977, с. 61-64.2. Блеткин П.Н. и др. Разработка тонкослойных датчиков давления для диагностики прессовки активной стали турбогенератора. Доклад на Всесоюзном совещании "Разработка, создание и внедрение системы технической диагностики турбо- и гидрогенератора. Киев, 1982, с, 9..(54)(57) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНы, содержащий сегменты железасердечника, установленные на стяжныхклиньях, нажимные фланцы, гайки, установленные на стяжных клиньях, иемкостные датчики давления прессовкисердечника, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности за счет увеличения точностиконтроля состояния прессовки статора в эксплуатации, каждый емкостный датчик установлен между гайкойи нажимным фланцем и выполнен в видеизолированных электропроводных кольцевых пластин, разделенных шайбамииз упругого диэлектрического материала.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации тур 1 огенераторов.Известен статор электрической машины, содержащий сегменты железа сердечника, установленные на стяжйых клиньях, нажимные пальцы, нажимные фланцы, гайки, установленные на стяжных клиньях, датчики в виде катушек индуктивности, установленные на поверхности стяжных клиньев. Датчиками измеряют магнитную проницаемость материала стяжных клиньев в зависимости от приложенных механических на-. пряжений, По величине механических 15 напряжений в стяжных клиньях определяют состояние прессовки сердечика 1 .Однако датчики измеряют не только приложенные напряжения, но и внутренние напряжения, возникающие в результате механической и термической обработок, что приводит к неточности определения состояния прессовки сердечника. 25Наиболее близким к изобретению является статор электрической машины, содержащий сегменты железа сердечника, установленные на стяжных клиньях, нажимные пальцы, нажимные фланцы, гай 30 ки, установленные на стяжных клиньях датчики емкостного типа, расположенные внутри прокладок из текстолита и установленные между сегментами железа сердечника в диагностируемой зоне, прибор для измерения электричес- З 5 кой емкости, соединенной с датчиками, Статор позволяет получать информацию о состоянии прессовки шихтованного сердечника в период эксплуатации 12 .Недостатками известного статора являются сложность изготовления имонтажа из-за установки датчиков между сегментами железа сердечника и невысокая точность из-за того, что датчики необходимо градуировароть перед установкой в статор, а условия их работы в машине неадекватны условиям градуировки из-за наличия непаралельности сегментов железа сер датчика, волнистости, шероховатости ,3 других причин.Кроме того, установка датчиков в сердечнике статора, монтаж прово-. дов к датчикам приводит к дополни тельному снижению эксплуатационной надежности статора электрической машины. Целью изобретения является повышение надежности электрической машины за счет увеличения точности контроля состояния прессовки сердечника сттора в эксплуатации.Поставленная цель достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащем сегменты железа сердечника, установленные на стяжных клиньях, нажимные фланцы, гайки, установленные на стяжных клиньях, и емкостные датчики давления прессовки сердечника, каждый из этих датчиков установлен между гайкой и нажимным фланцем и выполнен в виде изолированных электропроводных кольцевых пластин, разделенных шайбами из упругого диэлектрического материала. На фиг.1 показан статор электрической машины, общий вид, на фиг.2 зависимость изменения электрической емкости от давления.Статор электрической машины содержит сегменты сердечника 1, установленные на стяжных клиньях 2 и зафиксированные по торцам нажимными пальцами 3, нажимным фланцем 4, гайками 5. Под гайками на стяжных клиньях установлены шайбы из упругого диэлектрического материала, например текстолита 6, между которыми установлены пластины 7 из берилиевой бронзы, соединенные с прибором 8 для измерения электрической емкости, например цифровой измерительный мост типа Р. Пластины представляют собой электрические конденсаторы С 1с диэлектрическим промежутком, равным толщине шайбы 6.На фиг.2 представлена зависимость электрической емкости плоского конденсатора С в функции давления б В качестве диэлектрического промежутка использована слюда. Аналогичные зависимости С=(6) могут быть получены при использовании других изоляционных материалов (например, текстолита).После сборки и прессовки сердечника прибором для измерения емкости измеряют величину емкости, соответ" ствующую давлению после прессовки. В процессе эксплуатации в результате изменения величины давления прессовки сердечника изменяется расстояние между пластинами 7, следовательно изменяется и величина электрической емкости.1115166 4ра атомной электрической станции,датчики устанавливают под каждуюгайку, Датчики снабжают градуировочными зависимостями5С Г (Р)где Р - давление прессовки,о - число стяжных клиньев наодну сторону сердечника,Поскольку датчики имеют простейшую,10 конструкцию и практически идентичныпо своим параметрам, то достаточно и, одной зависимости для всех датчиковС Х( Р 15 35 СРо Р о о3Электрическую емкость пластинопределяют по формулегог о3где Ео - диэлектрическая проницаемость вакуума,относительное значениедиэлектрической проницаемости изоляционной шайбы;5 - площадь электропроводящихпластин;д - расстояние между пластинамДля шайбы из текстолита областьупругих деформаций составляетне менее 100 кг/см, При изменениидавления от 0 до 100 кг/см расстоя 2ние между пластинами уменьшаетсяпримерно на 107,Погрешность измерений емкости современными измерительными мостами не пре 20вышает 0,57., что позволяет измерятьусилие растяжения стяжного клина,а следовательно, и давление прессовки с точностью до 57.,Контроль состояния прессовки вэксплуатации производится в следующем порядке. После сборки и прессовки сердечника прибором для измерейияемкостей измеряют электрическую емкость датчиков, установленных под гай30хами. Эти величины заносят в паспорттурбогенератора. В процессе эксплуатации турбогенератора периодическиизмеряют емкость и определяют существующее давление из соотношения где С - электрическая емкость датчика, измеряемая во времяэксплуатации электрической машины;Со - электрическая емкость датчика после сборки и прессовки сердечника;Ро - давление прессовки после 45сборки сердечника.В тех случаях, когда предъявляются повьппенные требования к контролю состояния прессовки, например сердечника статора мощного турбогенерато.По измеренной величине емкости нескольких датчиковопределяют среднюю величину давления прессовки сердечника. Отклонение этой величины от первоначального состояния на 50-753 свидетельствует о критическом ослаблении прессовки сердечника и необходимости вывода его в ремонт. Отклонение емкости одного или нескольких датчиков на величину, равную 85-907. от первоначальной емкости, свидетельствует о критическом локальном ослаблении прессовки сердечника вследствие отвинчивания гаек.Таким образом, предлагаемое уст" ройство статора электрической машины позволяет определить изменение давления прессовки сердечника в процессе эксплуатации практически без изменения конструкции электрической машины при несложной технологии измерения, не требующей градуировки датчи" ков и их установки непосредственно в сердечник статора, что приводит к повышению надежности электрическОй машины. Кроме того, предлагаемое усгройство позволяет контролировать процесс отвинчивания стальных гаек на стяжных клиньях. Процесс контроля легко поддается автоматизации.Технико-экономический эффект от внедрения предложенного статора возникает за счет повышения надежности путем исключения аварийности по причине распушевки крайних пакетов сердечника и повышенной вибрации из" за ослабления. прессовки.1 15166 7 Ю У 6787/41 Тираз 666 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб 4/ к де ал ППП "Патент", г, Ушгород Проек Составитель В.АлфимовРедактор П.Коссей Техред Л. Иартяшо ва Корректор И. Эрд