用于检测旋转电机中高频的事件信号的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测旋转电机(2)中高频的事件信号的装置(4)，其中，在旋转电机(2)中布置用于检测低频的传感器信号的至少两个传感器(28)，其中，至少两个传感器(28)分别包括用于从旋转电机(2)的高频的电磁场中解耦高频的事件信号的天线。为了与现有技术相比实现简单且便宜的实施方案而提出，传感器(28)经由共同的、尤其是电抗的耦合元件(36)与共同的HF评估装置(38)连接，其中，共同的耦合元件(36)被构造用于，将高频的事件信号从传感器(28)中的至少一个传输到共同的HF评估装置(38)处，并且用于将低频的传感器信号去耦。且用于将低频的传感器信号去耦。且用于将低频的传感器信号去耦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测旋转电机中高频的事件信号的装置


[0001]本专利技术涉及一种用于检测旋转电机中高频的事件信号的装置。
[0002]此外，本专利技术涉及一种用于检测旋转电机中高频的事件信号的方法。
[0003]此外，本专利技术涉及一种具有用于执行这种方法的机构的控制单元。
[0004]此外，本专利技术涉及一种用于在控制单元中运行时执行这种方法的计算机程序。
[0005]此外，本专利技术涉及一种具有计算机程序的计算机程序产品。
[0006]此外，本专利技术涉及一种具有至少一个用于检测高频的事件信号的这种装置的旋转电机。

技术介绍

[0007]这种装置例如在高压旋转电机、尤其高压马达和高压发电机中使用，其可借助至少1kV的电压运行。
[0008]例如可将高频的事件信号理解为100kHz至100MHz的频率范围中的脉冲信号。脉冲具有矩形的、高斯形的或其他的脉冲形状。这种高频的事件信号例如在旋转电机中经常出现的部分放电的情况下形成。部分放电例如是通过绝缘材料中的不均匀性引起的局部的放电，并且长期导致绝缘的失效进而导致高压机器的失效。因此，定期对高压旋转电机检查部分放电。尤其在部分放电的频率显著变化时，需要找出原因。尤其在较大型旋转电机中，仅可以空间受限地识别部分放电。因此，评估多个传感器以实现尽可能无缝的监控。
[0009]专利文献EP 0 662 220 B1描述一种用于在大型电机中将高频的事件信号从高频的电磁场中解耦的方法，所述大型电机具有承载电绕组的并配备至少一个温度探针的支架。高频的事件信号可从用作天线的温度探针中接收。以该方式，将用于解耦事件信号的装置耗费保持得低，并且在使用大量温度探针时，可以对引起事件信号的损坏进行定位。
[0010]公开文献EP 3 570 052 A1描述一种用于测量旋转电机中的脉冲的高频的事件信号、尤其是部分放电的方法。为了与现有技术相比实现简单且便宜的实施方案而提出，在旋转电机的运行期间借助于传感器将事件信号从高频的电磁场中解耦，其中，借助于高频检波器电路从解耦的事件信号中求出脉冲形的低频的包络信号，其中，当包络信号的振幅超过阈值时，检测事件信号。

技术实现思路

[0011]本专利技术所基于的目的是，提出一种用于检测旋转电机中的高频的事件信号的装置，所述装置与现有技术相比可简单且便宜地实施。
[0012]根据本专利技术，该目的通过一种用于检测旋转电机中高频的事件信号的装置来实现，其中，在旋转电机中布置用于检测低频的传感器信号的至少两个传感器，其中，至少两个传感器分别包括用于从旋转电机的高频的电磁场中解耦高频的事件信号的天线，其中，传感器经由共同的、尤其是电抗的耦合元件与共同的HF评估装置连接，其中，共同的耦合元件被构造用于，将高频的事件信号从传感器中的至少一个传输到共同的HF评估装置处，并
且用于将低频的传感器信号去耦。
[0013]此外，根据本专利技术，该目的通过一种用于检测旋转电机中高频的事件信号的方法来实现，其中，在旋转电机中布置用于检测低频的传感器信号的至少两个传感器，其中，至少两个传感器分别包括用于从旋转电机的高频的电磁场中解耦高频的事件信号的天线，其中，传感器经由共同的、尤其是电抗的耦合元件与共同的HF评估装置连接，其中，高频的事件信号经由共同的耦合元件从传感器中的至少一个传输到共同的HF评估装置处，并且从低频的传感器信号去耦。
[0014]此外，根据本专利技术，该目的通过具有用于执行这种方法的机构的控制单元来实现。
[0015]此外，根据本专利技术，该目的通过一种用于在控制单元中运行时执行这种方法的计算机程序来实现。
[0016]此外，根据本专利技术，该目的通过一种具有计算机程序的计算机程序产品来实现。
[0017]此外，根据本专利技术，该目的通过一种具有至少一个用于检测高频的事件信号的这种装置的旋转电机来实现。
[0018]下面提出的关于装置的优点和优选的设计方案可以按意义地传递到方法、控制单元、计算机程序、计算机程序产品和旋转电机。
[0019]本专利技术基于如下考量，即在旋转电机的运行期间以最少的硬件耗费检测高频的事件信号、例如部分放电。与该机器连接的部件，如线缆、变压器、滤波器等也属于旋转电机，在所述部件中可以检测到这种高频的事件信号。因为尤其在高频旋转电机中，高频的事件信号仅可空间上受限地被检测，所以使用至少两个传感器，所述传感器经由共同的、尤其是电抗的耦合元件与共同的HF评估装置连接。电抗的耦合元件是尤其无源的电子组件，所述电子组件基本上由诸如线圈和电容器的储能部件构成。因此，电抗的组件是非常低损失的。以该方式，可以经由HF评估装置评估多个传感器，这由于降低的硬件耗费而导致成本降低。此外，电路更小且更简单。
[0020]传感器例如被设计为电容的或电感的耦合装置、定向耦合器、温度探针或其他的传感器。因为用于检测低频的传感器信号的传感器已经存在于旋转电机中，所以不需要附加的传感器，并且不需要修改用于检测高频的事件信号的旋转电机。低频的传感器信号例如是频率小于1kHz的信号，而高频的事件信号处于100kHz至100MHz的频率范围内。高频的事件信号从旋转电机的高频的电磁场中的解耦借助于天线进行，其中，传感器的馈线例如用作天线，由此不需要附加的修改。共同的耦合元件例如具有带通特性或高通特性，使得除了将高频的事件信号从传感器中的至少一个传输到共同的HF评估装置处外，还被构造用于将低频的传感器信号去耦。
[0021]通过控制单元控制方法流程。用于执行该方法的机构包括计算机程序和例如微控制器或其他的可编程逻辑模块。控制单元例如被分配给微控制器。
[0022]在一个优选的实施方式中，共同的、尤其是电抗的耦合元件具有变压器。在低频的传感器信号的频率范围内，变压器在传感器与HF评估装置之间提供非常好的去耦。此外，变压器在高频的事件信号的频率范围内具有低损失，并且可以便宜且紧凑地实现。
[0023]变压器特别有利地具有初级侧的绕组和次级侧的绕组，其中，为至少两个传感器中的每个传感器分别分配一个初级侧的绕组，其中，将次级侧的绕组分配给HF评估装置，并且其中，初级侧的绕组分别与次级侧的绕组耦合。绕组例如具有由铜制成的导体，以便最小
化损失、尤其欧姆损失。
[0024]如果例如由传感器中的至少一个传感器接收部分放电脉冲并传输到相应的初级侧的绕组处，则在次级侧的绕组中感应出脉冲，所述脉冲由HF评估装置接收并继续处理。其余的初级侧的绕组相对高欧姆地被负载，使得其仅施加可忽略的影响。利用变压器的这种布线，在低频的传感器信号的频率范围内，实现了传感器与HF评估装置之间的非常好的去耦。此外，可便宜且紧凑地实现从传感器中的每个的高频的事件信号的低损失的传输。
[0025]在另一个有利的设计方案中，变压器具有磁芯，尤其是环形的铁氧体芯。这种磁芯例如由具有高磁饱和通量密度和高磁导率的软磁性材料制成。这种软磁材料例如是铁、一些钢、镍铁合金、钴铁合金或铁氧体。通过这种磁芯低损失地聚束和引导磁通量。此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测旋转电机(2)中高频的事件信号的装置(4)，其中，在所述旋转电机(2)中布置用于检测低频的传感器信号的至少两个传感器(28)，其中，至少两个所述传感器(28)分别包括用于从所述旋转电机(2)的高频的电磁场中解耦所述高频的事件信号的天线，其特征在于，所述传感器(28)经由共同的、尤其是电抗的耦合元件(36)与共同的HF评估装置(38)连接，其中，共同的所述耦合元件(36)被构造用于，将所述高频的事件信号从所述传感器(28)中的至少一个传感器传输到共同的所述HF评估装置(38)处，并且用于将所述低频的传感器信号去耦。2.根据权利要求1所述的装置(4)，其中，共同的、尤其是电抗的所述耦合元件(36)具有变压器。3.根据权利要求2所述的装置(4)，其中，所述变压器具有初级侧的绕组(40，42，44)和次级侧的绕组(46)，其中，为至少两个所述传感器(28)中的每个传感器分别分配一个初级侧的绕组(40，42，44)，其中，将所述次级侧的绕组(46)分配给所述HF评估装置(38)，并且其中，所述初级侧的绕组(40，42，44)分别与所述次级侧的绕组(46)耦合。4.根据权利要求2或3所述的装置(4)，其中，所述变压器具有磁芯、尤其是环形的铁氧体芯。5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置(4)，其中，所述初级侧的绕组和所述次级侧的绕组(40，42，44，46)彼此绞合地布置。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(4)，其中，所述传感器(28)分别与用于评估所述低频的传感器信号的NF评估装置(48)连接，其中，所述NF评估装置(48)被构造用于将所述高频的事件信号去耦。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(4)，其中，所述传感器(28)中的至少一个传感器被构造为温度探针。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置(4)，其中，所述低频的传感器信号和所述高频的事件信号是差分信号。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置(4)，其中，所述传感器(28)能够分别单独地接入共同的、尤其是电抗的所述耦合元件(36)。10.一种用于检测旋转电机(2)中高频的事件信号的方法，其中，在所述旋转电机(2)中布置用于检测低频的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：