[发明专利]定子铁心松动诊断装置及定子铁心松动诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种诊断旋转电机的定子铁心松动的诊断装置及其诊断方法。

背景技术

一般，在发电机和电动机等旋转电机的定子中，在其内径侧层叠具有插入线圈的空间的较薄电磁钢板，在轴方向紧固所层叠的电磁钢板而构成定子铁心。并且，在内径侧的线圈插入空间中插入线圈，使该线圈在铁心外部连接。

在这样构成的定子铁心中，在铁心的紧固较弱时，所层叠的电磁钢板的紧固表面压力下降，在电磁钢板振动时，由于电磁钢板彼此间的摩擦和互相敲击，使得涂覆在电磁钢板表面的绝缘层剥离，导致电磁钢板之间电气连接并流过涡电流，在最恶劣时将产生铁心熔化破损故障。因此，在制造工序中当然需要控制铁心表面压力进行装配，在运转中的工厂里也需要定期检修、检查。关于该检查方法，在电磁钢板之间的间隙中插入较薄的刀状工具，根据其进入情况依靠感觉来判断铁心的紧固程度，但是判断基准依赖于检查员个人的感觉，判定需要熟练经验，而且判定也因每个判定人员而出现差异，存在质量不稳定等问题。

对此，专利文献1公开了定量评价铁心紧固程度的方法。在该方法中，为了冷却旋转电机的定子铁心，向通常设计的通风道部分插入扭力扳手，测定通过扭力扳手撬铁心时的扭力扳手指示的扭力值和铁心或扭力扳手的位移量，从而利用数值评价铁心表面压力。

专利文献1：日本特开2000-354353号公报

在专利文献1的方法中，必须向通风道部分插入扭力扳手，但通常这种通风道宽度较小，只能插入极薄结构的扭力扳手。另一方面，铁心的紧固表面压力极大，如果是这种较薄的扭力扳手，将导致扭力扳手自身变形，不能对铁心施加充足的外力，不能评价具有实用性的铁心紧固力。

并且，扭力扳手对铁心施加外力的部分是铁心极小的一部分，所以能够评价的铁心的紧固力也只是铁心极小的一部分，被限定为表面压力较低的铁心的外表面附近。因此，必须测定许多部位，并且被评价为低于铁心的平均表面压力的表面压力，存在导致铁心被紧固得超过必要程度的问题。另外，在已有的工厂的诊断中，存在导致没有问题的设备被判定为异常的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种定子铁心松动诊断装置及其诊断方法，能够简单而且定量地判定旋转设备的定子铁心整体的铁心紧固程度。

为了达到上述目的，本发明涉及的定子铁心松动诊断装置，用于诊断旋转电机的定子铁心的松动，该旋转电机构成为在轴方向层叠两面或一面被涂覆了绝缘保护膜、内径侧具有插入线圈的空间的电磁钢板，在轴方向紧固所层叠的电磁钢板，在内径侧的线圈插入空间中插入线圈，在外部连接该线圈，所述诊断装置的特征在于，具有：  在半径方向对所述定子铁心励振的励振单元；检测所述定子铁心的半径方向的振动的振动检测单元；在通过所述励振单元对所述定子铁心励振时，对通过所述振动检测单元检测产生于所述定子铁心的振动而得到的振动检测单元的输出信号进行频率分析，提取定子铁心的圆环固有振动模态的测定固有振动模态的单元；根据定子铁心的形状数据推测定子铁心的圆环固有振动模态的单元；以及通过比较所述测定固有振动模态、和根据所述推测固有振动模态得到的判定基准，判定定子铁心的紧固程度的判定单元。

本发明涉及的定子铁心松动诊断装置的其他方式用于诊断旋转电机的定子铁心的松动，该旋转电机构成为在轴方向层叠两面或一面被涂覆了绝缘保护膜、内径侧具有插入线圈的空间的电磁钢板，在轴方向紧固所层叠的电磁钢板，在内径侧的线圈插入空间中插入线圈，在外部连接该线圈，所述诊断装置的特征在于，具有：在横方向对所述定子铁心励振的励振单元；检测所述定子铁心在轴方向的多个不同位置处各自的励振方向的振动的振动检测单元；在通过所述励振单元对所述定子铁心励振时，对通过所述振动检测单元检测产生于所述定子铁心的振动而得到的输出信号进行频率分析，提取定子铁心的横向振动模态的测定固有振动频率的单元；根据定子铁心的形状数据推测定子铁心的横向振动模态的推测固有振动频率的单元；根据所述推测固有振动频率生成判定值的单元；以及通过比较所述推测固有振动频率和所述判定值，判定定子铁心的紧固程度的判定单元。