Спосіб діагностики стану осердя статора електричної машини
Винахід відноситься до електротехніки, а саме технології діагностики стану шихтованого сердечника статора електричної машини, зокрема турбогенератора, і може бути використане в електротехнічній промисловості. Сутність запропонованого способу діагностики стану осердя статора електричної машини, зокрема турбогенератора, полягає в наступному. Всі роботи виробляють при виведеному роторі, розточування та спинку пакетів активної сталі звільняють від сторонніх предметів, визначають залишковий тиск пресування методом випромінювання ультразвукових коливань. При здійсненні випромінювання ультразвукових коливань від датчиків, розміщених у вентиляційних каналах між пакетами активної сталі використовують широкосмуговий діапазон, а при прийомі ультразвукових коливань, здійснюваному датчиками, розміщеними на торцевій частині пакета активної сталі, використовують вузькосмуговий діапазон. Вимірюють час проходження ультразвукових коливань на фіксовану відстань, що залежить від розташування датчиків. Діагностику стану осердя статора проводять за залишковим тиском пресування пакетів активної сталі, яке визначають залежно від швидкості проходження ультразвукових коливань у пакеті активної сталі. Технічний результат від використання даного винаходу полягає у спрощенні способу при одночасному отриманні якісних результатів діагностики.
Винахід відноситься до галузі електротехніки і може бути використане для контролю та діагностики стану шихтованого осердя статора електричної машини, зокрема турбогенератора.
Недоліком даного способу є недостатня точність визначення жорсткості закріплення лобових частин і тиску пресування осердя статора внаслідок того, що не можна врахуватизміни довжини пакета активної сталі при теплових деформаціях статора.
Найбільш близьким до пропонованого винаходу з технічної сутності є ультразвуковий спосіб оцінки стану сердечника статора турбогенератора (див. Пікульський В.А., Бутов А.В. Ультразвуковий метод оцінки стану щільності активної сталі турбогенератора. - Електричні станції, 1993, 3, с. 40 -45), що полягає у визначенні залишкового тиску пресування пакетів активної сталі методом випромінювання ультразвукових коливань і включає проведення вимірювань, обробку отриманих результатів і прийняття рішення про стан осердя статора по залишковому тиску пресування, яке визначають залежно від швидкості проходження ультразвукових коливань в пакеті . Діагностику виробляють у процесі ремонтного обслуговування з виведеним ротором. В основі способу лежить залежність швидкості поширення ультразвукових коливань поперек шихтованих пакетів від зусилля підтиснення, яка визначається конструктивними параметрами активної сталі (товщина пакета, співвідношення площ зубця та вентиляційних розпірок, наявність шліців у зубцях крайніх пакетів), суцільністю пакетів (степень) активної сталі, утворених мікронерівностями (лакованих поверхонь сегментів), замаслюванням, робочою температурою та терміном служби. На підставі ультразвукового обстеження роблять висновок про поточний стан активної сталі статора, ремонтопридатності та схильності до пошкоджень. Як засоби контролю використовується ультразвукова апаратура, що забезпечує випромінювання, прийом та реєстрацію проходження ультразвукових коливань. В силу оптимізації енергетичних співвідношень в ультразвукових приладах використовуються при випромінюванні та прийомі однаковівузькосмугові частотні діапазони.
До недоліків способу слід віднести неможливість розміщення штатних датчиків ультразвукових коливань, що випромінюють у вузькосмуговому частотному діапазоні, у вентиляційних каналах сердечника статора між пакетами активної сталі через невідповідність розмірів датчиків та розмірів вентиляційних каналів. Це не дозволяє достовірно проводити контроль стану осердя статора штатними ультразвуковими приладами у вказаному частотному діапазоні.
Завданням винаходу є здійснення достовірного контролю стану осердя статора електричної машини методом випромінювання ультразвукових коливань з використанням штатних ультразвукових приладів.
Поставлене завдання досягається тим, що в способі діагностики стану осердя статора електричної машини, згідно з яким визначають залишковий тиск пресування пакетів активної сталі методом випромінювання ультразвукових коливань, проводять вимірювання, причому при здійсненні випромінювання ультразвукових коливань від датчиків, розташованих у вентиляційних каналах між пакетами активної сталі, використовують широкосмуговий діапазон, а при прийомі ультразвукових коливань, здійснюваному датчиками, розташованими на торцевій частині пакета активної сталі, використовують вузькосмуговий діапазон, вимірюють час проходження ультразвукових коливань на фіксовану відстань, яке залежить від розташування датчиків; розраховують швидкість проходження ультразвукових коливань у пакеті активної сталі, виходячи з фіксованої відстані та часу проходження ультразвукових коливань; в залежності від швидкості проходження ультразвукових коливань визначають залишковий тиск пресування, за значенням якого приймають рішення про стан пакетів активної сталіі про стан сердечника статора загалом.
Здійснення випромінювання ультразвукових коливань у широкосмуговому частотному діапазоні дозволило використовувати штатні датчики малих розмірів та розмістити їх у вентиляційних каналах між пакетами активної сталі. А розміщення зазначених датчиків у вентиляційних каналах значно підвищує достовірність контролю стану осердя статора.
Новим у винаході, що заявляється, є те, що при випромінюванні ультразвукових коливань від датчиків, розміщених у вентиляційних каналах між пакетами активної сталі, використовують широкосмуговий діапазон, а при прийомі ультразвукових коливань датчиками, розміщеними на торцевій частині пакета активної сталі, використовують вузькосмуговий діапазон і вимірюють час проходження ультразвукових коливань на фіксовану відстань, яка залежить від розташування датчиків.
Використання датчиків, що випромінюють ультразвукові коливання в широкосмуговому частотному діапазоні, а приймають у вузькосмуговому частотному діапазоні, не виявлено з існуючого рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу умові патентоспроможності "винахідницький рівень".
Спосіб діагностики стану осердя статора електричної машини, зокрема турбогенератора, здійснюють наступним чином.
Усі роботи виробляють при виведеному роторі, розточування та спинку пакетів активної сталі звільняють від сторонніх предметів.
Визначають залишковий тиск пресування за допомогою ультразвукових коливань упоперек листів у пакеті активної сталі на фіксованих відстанях залежно від розташування датчиків. Датчики для випромінювання ультразвукових коливань розміщують у вентиляційних каналах між пакетами активної сталі, а датчики для прийомуультразвукових коливань – на торцевій частині пакета активної сталі. Вимірювання проводять, використовуючи широкосмуговий частотний діапазон при випромінюванні розміщених у вентиляційних каналах датчиків і вузькосмуговий частотний діапазон - при прийомі, здійснюваному датчиками, розміщеними на торцевій частині пакета активної сталі. Розміри штатних датчиків, що випромінюють у широкосмуговому частотному діапазоні, дозволяють розмістити їх у вентиляційних каналах між пакетами активної сталі, оскільки їх розміри менше розмірів вентиляційних каналів. Включають датчик випромінювання та заміряють час, за який імпульс проходить фіксовану відстань до датчика, встановленого на торцевій поверхні. Розраховують швидкість проходження ультразвукових коливань у пакеті активної сталі. Визначають залишковий тиск пресування залежно від швидкості проходження ультразвукових коливань. З величини залишкового тиску приймають рішення про стан пакетів активної сталі і, отже, про стан сердечника статора.
Запропонований спосіб здійснимо в промислових умовах, що дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу умові патентоспроможності "промислова застосовність".
Спосіб діагностики стану осердя статора електричної машини, згідно з яким визначають залишковий тиск пресування пакетів активної сталі методом випромінювання ультразвукових коливань, проводять вимірювання, обробку отриманих результатів і приймають рішення про стан осердя статора по залишковому тиску пресування, яке визначають залежно від швидкості проходження ультразвукових коливань пакет активної сталі, який відрізняється тим, що при здійсненні випромінювання ультразвукових коливань від датчиків, розміщених у вентиляційних каналах між пакетамиактивної сталі, використовують широкосмуговий діапазон, а при прийомі ультразвукових коливань, здійснюваному датчиками, розміщеними на торцевій частині пакета активної сталі, використовують вузькосмуговий діапазон і вимірюють час проходження ультразвукових коливань на фіксовану відстань, яке залежить від розташування датчиків.