描述了一种用于探测在电机或发电机的定子（１）的叠片组（５）中的匝间短路的装置和方法。借助于辅助线圈和辅助电流磁化用于测量的定子（１）并且利用拾波装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）测量磁场（７，Ｂ）。拾波装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）具有至少两个探测器（Ｓ１，Ｓ２），它们布置在两个相对于转子轴（３）不同径向位置上，同时在所述两个相对于转子轴（３）不同径向位置上测量磁场（７，Ｂ）。以大小和／或特别是相位来评估并且相互比较两个在所述不同位置测量的信号（１０），用于探测匝间短路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于探测在电机或发电机的定子的叠片组中的匝间短路的装置和方法。借助于辅助线圈和辅助电流磁化用于测量的定子并且利用拾波装置测量磁场。本专利技术还涉及一种用于探测电机、特别是大型发电机的定子叠片组中层间的短路的方法和装置。
技术介绍
司空见惯的是，在静止状态对大型发电机和电动机进行叠片短路 (Blechschluesse)的检查。对此提供了不同的方法。其中一种方法包括借助于辅助线圈在电网频率下磁化整个叠片体并且测量在定子孔内表面上的漏泄场。该磁化实现了磁感应相对较低的值，典型的是正常工作感应的大约10%。该测量方法也以名称“低感应-叠片短路测量”所公开，在英语地区中称为 “ELCID”。例如在US 4，996，486中描述了这种装置。本专利技术涉及低感应-测量方法的改进。 W003/036287说明了一种类似的装置，其中在此组合地评估相位信息和振幅信息。现有技术，即例如借助于辅助线圈和辅助电流利用电网频率将定子-叠片组磁化到工作感应的大约十分之一。然后利用电拾波线圈(Aufnahmespule)经过定子孔的表面，其中拾波线圈位于叠片组表面附近。和叠片组的层间短路有联系的电流现在在拾波线圈中感应了具有特征性的相位和振幅的电压。基于这种特征性的相位和振幅可以将具有叠片短路电流的地方和没有叠片短路电流的地方区分开。因此可能的是，借助于该漏泄场-拾波线圈对叠片短路定位并且判断该短路电流的大小。在此方法中不利之处在于，有时难于对测量结果进行解释，这是因为由叠片短路电流感应的电压大多非常小。特别是定子-主场的强漏泄场也或者有损耗的附加场可以遮盖通过故障位置真正短路电流的影响并且因此难于探测，该附加场例如通过在短路的导体回路中感应的电流得以实现。尤其对于小的、仅仅引导小的电流并且仅仅具有小的磁效应的叠片-故障，情况是这样。如果为了检查并不移除转子，那么特别在检查液力发电机时产生干扰的附加场，从而使各个极施加磁效应。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，对开头说明的方法进行改进，或者提出一种用于执行这种方法的改进装置。尤其是，还涉及改进用于探测在电机或发电机的定子的叠片组中的匝间短路的装置或方法，其中借助于辅助线圈和辅助电流磁化定子并且利用拾波装置 (Aufnahmevorrichtung)测量磁场，其中拾波装置包括至少两个探测器，它们布置在两个相对于转子轴不同径向位置上，同时在所述两个不同径向位置上测量磁场，其中在大小和/ 或相位方面来评估并且相互比较两个在所述不同位置测量的信号，用于探测匝间短路。该目的的解决方法由此实现，即通过差值形成来确定所述至少两个信号的相对大小和/或相对相位，并且仅仅记录信号中的相对区别。因此本专利技术的核心在于，通过两个信号的差值形成在一定程度上放弃了绝对测量并且仅仅记录信号中的相对区别。完全适宜地，两个探测器(通常是线圈)一般并不彼此电分离。因此在一定程度上去除干扰的附加场，并且因此显著简化诊断。现有技术中总是仅仅涉及，通过提出的装置实现对短路的径向定位(这就是说已经知道哪里短路，这利用其它方法来确定，并且随后确定其深度)，与现有技术不同，本专利技术允许使用提出的方法或提出的装置、用于识别短路(即用于回答究竟哪里短路的问题)的方法，并且不仅在已经识别并且定位断路，以便在第二步骤中确定其径向位置时。因为常规的方法不能进行直接差值形成并且相应地不能补偿，因此不适于对短路大面积地识别/定位，而仅仅适合在已经获悉故障位置时，在该故障位置上确定叠片组中的故障深度。特别地，在其中具有大漏泄磁场的液力发电机的领域中，根据现有技术的方法仅仅允许困难地确定深度并且绝不允许对故障位置识别/定位，与此不同，利用提出的方法，这能够良好地实现。尤其是当大量传感器微型化地和前置放大器/运算放大器组合直接布置在传感器头中的情况下。优选地，基本上在相对于转子轴的径向方向上相叠地布置至少两个探测器。此外优选地，探测器是电线圈， 该电线圈的取向使得电线图主要测量磁场的相对于定子孔圆柱形内表面相切的、垂直于转子轴方向的场分量。换而言之，优选地涉及一种如在US 4，996，486中说明的结构，相应地鉴于原则上的结构方式明确地参照该文献，并且纳入了其公开内容。在执行这样的方法时， 优选地，以轴向和/或周向的方式基本上直接沿着定子孔圆柱形内表面引导拾波装置和/ 或辅助线圈，并且由两个在不同位置测量的信号在相对大小和/或相对相位方面突然出现的改变来推断匝间短路，其中可以图形地和/或自动化地进行相应评估。优选地，相同地设计两个探测器并且特别优选地直接相叠放置。根据本方法的第一优选实施方式，探测器之一的信号用作基准信号用于差值形成。此外，证明为有利的是，为了评估或分析，使用极坐标图中的线圈电压在数值差和相位差方面的图示，其中优选地示出或分析大量的测量点。当通过差值形成直接在拾波装置中确定至少两个信号的相对大小和/或相对相位时，差值形成可以特别有效地实现。如下情况是，这在构造上能够特别可靠地实现，即当， 如优选的一样，至少两个探测器以优选为相同线圈的形式彼此反向串联。原则上可能的是， 分接的电压差首先从电机引出并且例如直接经过ADC传导并且随后在测量计算机中评估。 但是因为电压差或相位差是典型的非常小的信号，因此证明为有利的是，直接在拾波装置中进行至少一个第一前置放大。因此证明为有利的是，当通过该串联电路产生的电压差通过布置在拾波装置中的放大器放大时。根据本专利技术的方法的另一个优选的实施方式的特征在于，两个同向串联的线圈的电压经过优选地能电子调节的调整电阻来分接并且输送给放大器。因此可能的是，最佳地调节差值形成，即尽可能地避免可能存在的DC偏置。当然可能的是，相叠地布置多于仅仅两个探测器，以便实现更加精确地在径向方向上测量磁场的梯度。因为对于确定匝间短路来说重要的恰恰是该梯度，因此相应地在一定条件下优选的是，例如相叠地布置至少三个探测器，其中这些探测器分别优选地成对地反向彼此串联。同样可能的是，不仅评估差值形成，而且附加地还评估仅仅一个探测器的信号，其中然后在一定条件下可以对差值和所述一个探测器的信号进行组合分析。此外本专利技术涉及一种用于执行上述方法的装置。该装置特别优选的特征在于，布置了具有至少两个探测器的拾波装置，其中探测器布置在两个相对于转子轴不同径向位置上，以及同时在所述两个相对于转子轴不同径向位置上测量磁场，并且布置评估单元，该评估单元在大小和/或相位方面来评估和/或相互比较两个在所述不同位置测量的信号，用于探测匝间短路，其中通过差值形成来确定至少两个信号的相对大小和/或相对相位。根据一个优选的实施方式，该装置的特征在于，至少两个探测器基本上在相对于转子轴的径向方向上相叠地布置。此外优选可能的是，至少两个探测器以优选为相同线圈的形式彼此反向串联，并且通过差值形成直接在拾波装置中确定至少两个信号的相对大小和/或相对相位，其中放大通过串联电路产生的电压差的放大器优选地布置在拾波装置中。此外，在拾波装置中可以布置优选为能电子调节的调整电阻，经过该调整电阻分接两个同向串联的线圈的电压并且输送给放大器。在从属权利要求中说明了本专利技术其它有利的实施方式。附图说明以下应借助实施例结合附图详细说明本专利技术。图中示出图1是穿过叠片组的纵截面，即轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于探测在电机或发电机的定子（１）的叠片组（５）中的匝间短路的方法，其中借助于辅助线圈和辅助电流磁化所述定子（１）并且利用拾波装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）测量所述磁场（７，Ｂ），其中所述拾波装置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）借助至少两个布置在两个相对于所述转子轴（３）不同径向位置上的探测器（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）同时在所述两个相对于所述转子轴（３）不同径向位置上测量所述磁场（７，Ｂ），其特征在于，在大小和／或相位方面来评估并且相互比较所述两个在所述不同位置测量的信号（１０），用于探测匝间短路，其中通过差值形成来确定所述至少两个信号的相对大小和／或相对相位，并且仅仅记录所述信号中的相对区别。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·霍贝尔斯贝格尔，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH
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