旋转电机的检查方法、旋转电机的检查装置及旋转电机制造方法及图纸

旋转电机具备定子及转子。拍摄装置通过拍摄作为转子的一部分的检查对象部，从而生成检查对象部的图像数据，并将生成的图像数据发送给图像处理装置。图像处理装置基于利用拍摄装置生成的检查图像数据，利用数字图像相关法，生成示出检查对象部中的应变的分布的变化的应变变化信息。使用生成的应变变化信息检查转子的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机的检查方法、旋转电机的检查装置及旋转电机
本专利技术涉及旋转电机的检查方法、旋转电机的检查装置及旋转电机。
技术介绍
在发电机等旋转电机中，由于伴随着旋转的离心力作为应力施加于转子，所以担忧转子的随时间的劣化。特别是在电力公司使用的大型发电机(例如涡轮发电机)具有巨大的转子，且该转子高速旋转，所以非常大的应力施加于转子。当这样的应力反复施加时，最终有可能导致转子破损。一般来说，涡轮发电机的转子包括转子芯(铁芯)、绕组及保持环，绕组收容在形成于转子芯的槽内，并且其一部分在转子芯的轴向端部延伸到槽的外侧。为了保持该绕组的延伸部分，在转子芯的两端部安装有保持环。为了不因离心力而从转子芯脱落，保持环通过热装等牢固地固定于转子芯，所以在保持环容易产生应力。提出了各种抑制保持环的应力的方法。例如，在专利文献1记载的涡轮转子中，为了防止保持环相对于转子芯在轴向上移动，在转子芯的外周部设置有在径向上突出的锁止键，在保持环的内周部形成有接受锁止键的锁止键槽。以抑制保持环的应力集中的方式设定锁止键槽的形状及尺寸。在先技术文献专利文献专利文献1：美国专利6566785号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题由于非常大的应力反复施加于转子，所以即使采取用于抑制应力集中的对策，由于持续使用而最终导致转子破损的可能性也较高。因此，要求定期检查转子的状态，在导致转子破损前实施修补或部件更换等适当的处理。以往，将旋转电机拆解并按部件实施检查，存在需要较多的时间及成本这样的问题。本专利技术为解决上述问题而作出，其目的在于得到一种能够在短时间内高效地检查转子的状态的旋转电机的检查方法、旋转电机的检查装置及旋转电机。用于解决课题的技术方案本专利技术的旋转电机的检查方法是一种检查具有转子及定子的旋转电机的检查方法，其中，包括：检查图像数据取得步骤，在所述检查图像数据取得步骤中，通过利用拍摄装置拍摄作为转子的一部分的检查对象部，从而取得检查图像数据；及变化信息生成步骤，在所述变化信息生成步骤中，基于取得的检查图像数据，利用数字图像相关法生成检查对象部中的应变的分布的变化作为应变变化信息。专利技术的效果根据本专利技术的旋转电机的检查方法，由于利用数字图像相关法根据检查图像数据生成检查对象部的应变的分布的变化作为应变变化信息，所以能够在不拆解旋转电机的情况下使用应变变化信息在短时间内高效地检查转子的状态。附图说明图1是示出实施方式1中的检查装置及旋转电机的示意图。图2是示出实施方式1中的图像处理装置的功能性结构的框图。图3是实施方式1中的保持环及其周边部的外观立体图。图4是实施方式1中的转子芯的剖视图。图5是用于说明实施方式1中的槽与转子绕组的关系的示意图。图6是实施方式1中的保持环及其周边部的剖切立体图。图7是实施方式1中的保持环及其周边部的剖视图。图8是用于说明实施方式1中的随机图案的形成例的剖切立体图。图9是示出实施方式1中的检查装置的一系列动作的流程图。图10是示出实施方式1中的应变分析处理的详细情况的流程图。图11是示出实施方式1中的应变分析处理的详细情况的流程图。图12是用于说明实施方式2中的检查对象部的外观立体图。图13是用于说明实施方式3中的检查对象部的外观立体图。图14是用于说明实施方式4中的检查对象部的外观立体图。图15是用于说明实施方式5中的检查对象部的外观立体图。图16是用于说明实施方式6中的检查对象部的外观立体图。图17是用于说明实施方式7中的检查对象部的外观立体图。图18是示出实施方式7中的端板及其周边部的轴垂直剖视图。图19是示出旋转电机的组装中途的端板及其周边部的轴垂直剖视图。图20是示出实施方式7中的应变分析处理的流程图。图21是用于说明实施方式8中的检查对象部的轴垂直剖视图。图22是示出用软件实现图像处理装置的至少一部分功能的例子的图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式的旋转电机的检查方法、旋转电机的检查装置及旋转电机。<实施方式1>图1是示出本专利技术的实施方式1的检查装置和作为该检查装置的检查对象的旋转电机的整体结构的示意图。实施方式1的旋转电机是从作为原动机的涡轮得到旋转力的涡轮发电机。如图1所示，旋转电机100具备框架1和收容在该框架1内的气体冷却器2、定子3及转子4。用于除去由于发电而产生的热的制冷剂(例如冷却气体)在框架1内循环，气体冷却器2冷却该制冷剂。定子3包括定子芯(定子铁芯)31及定子绕组32。定子芯31具有圆筒形状，并固定设置在框架1内。在定子芯31的内周部形成有多个槽(槽部)。在定子芯31的各槽内收容有作为电枢绕组的定子绕组32。定子绕组32的一部分从定子芯31的两端部引出，形成线圈端部32a。在一方的线圈端部32a连接有向框架1的外部延伸的未图示的主引线(mainlead)。通过主引线将发电得到的电力从旋转电机100取出到外部。转子4包括一对旋转轴41、转子芯(铁芯)42及保持环43a、43b。一对旋转轴41以夹着转子芯42的方式设置。一对旋转轴41的轴心与转子芯42的轴心相互一致。以下，将与一对旋转轴41及转子芯42的轴心平行的方向称为轴向。另外，将以一对旋转轴41及转子芯42的轴心为中心的径向简称为径向，将以一对旋转轴41及转子芯42的轴心为中心的周向简称为周向。一对旋转轴41由设置于框架1的轴承支承为能够旋转。利用未图示的原动机(在本例中为涡轮)使转子4相对于定子3相对旋转。定子芯31及定子绕组32位于转子芯42的径向外方，通过受到利用转子芯42产生的磁通，从而在定子绕组32中产生电流。保持环43a、43b分别安装于转子芯42的一端部及另一端部，并分别露出到定子芯31的外部。检查装置200包括拍摄装置210a、210b、驱动机构211a、211b、图像处理装置220及显示装置240。拍摄装置210a、210b配置在旋转电机100的框架1内。拍摄装置210a、210b通过拍摄作为转子4的一部分的检查对象部，从而生成检查对象部的图像数据，并将生成的图像数据发送给图像处理装置220。驱动机构211a、211b使拍摄装置210a、210b在框架1内移动。在本实施方式中，在保持环43a、43b设定检查对象部。拍摄装置210a设置在保持环43a的附近，一边利用驱动机构211a进行移动一边拍摄保持环43a。拍摄装置210b设置在保持环43b的附近，一边利用驱动机构211b进行移动一边拍摄保持环43b。拍摄装置210a、210b在特定的初始期间拍摄保持环43a、43b，并将生成的图像数据作为初始图像数据发送给图像处理装置220。初始期间例如是从旋转电机100被制造到开始旋转电机100的运转前的期间。在开始旋转电机100的运转后，拍摄装置210a、210b在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机的检查方法，所述旋转电机的检查方法是检查具有转子及定子的旋转电机的检查方法，其中，所述旋转电机的检查方法包括：/n检查图像数据取得步骤，在所述检查图像数据取得步骤中，通过利用拍摄装置拍摄作为所述转子的一部分的检查对象部，从而取得检查图像数据；及/n变化信息生成步骤，在所述变化信息生成步骤中，基于取得的所述检查图像数据，利用数字图像相关法生成所述检查对象部中的应变的分布的变化作为应变变化信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机的检查方法，所述旋转电机的检查方法是检查具有转子及定子的旋转电机的检查方法，其中，所述旋转电机的检查方法包括：
检查图像数据取得步骤，在所述检查图像数据取得步骤中，通过利用拍摄装置拍摄作为所述转子的一部分的检查对象部，从而取得检查图像数据；及
变化信息生成步骤，在所述变化信息生成步骤中，基于取得的所述检查图像数据，利用数字图像相关法生成所述检查对象部中的应变的分布的变化作为应变变化信息。


2.根据权利要求1所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述旋转电机的检查方法还包括通过在第一期间拍摄所述检查对象部来取得初始图像数据的初始图像数据取得步骤，
所述检查图像数据取得步骤包括通过在第一期间之后的第二期间拍摄所述检查对象部来取得检查图像数据的步骤，
所述变化信息生成步骤包括基于所述初始图像数据及所述检查图像数据生成所述应变变化信息的步骤。


3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述旋转电机的检查方法还包括基于所述应变变化信息决定能够持续进行所述旋转电机的运转的时间的时间决定步骤。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述旋转电机的检查方法还包括基于所述应变变化信息决定所述旋转电机的所述转子的转速的适当值的速度决定步骤。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述检查图像数据取得步骤包括一边使所述转子旋转一边利用所述拍摄装置拍摄所述检查对象部的步骤。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述转子包括：
转子芯，所述转子芯在轴向上延伸并且收容绕组；及
保持环，所述保持环安装于安装部并保持所述绕组，所述安装部设置于所述转子芯的所述轴向上的端部，
所述检查对象部设置于所述保持环。


7.根据权利要求6所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述检查对象部包括在相对于所述轴向垂直的径向上与所述安装部重叠的所述保持环的部分。


8.根据权利要求6或7所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述转子芯具有导入气体的槽状的空气路径部，
所述检查对象部设置于在相对于所述轴向垂直的径向上与所述空气路径部重叠的所述保持环的部分。


9.根据权利要求6～8中任一项所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述转子芯具有在以所述轴向为中心的周向上相互隔开间隔地形成的多个槽状的槽，
所述检查对象部设置于在相对于所述轴向垂直的径向上与所述多个槽分别重叠的所述保持环的多个部分。


10.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机的检查方法，其中，
所述转子包括：
转子芯，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶名纪彦，秋吉雅夫，菊一善秀，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP