[发明专利]检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于检测旋转电机（Rotating Machines），如发电机（Electric Generators）的系统和方法，尤其涉及一种可利用光学检测来检测发电机的定子端部绕组（Stator End-windings）的系统和方法。

背景技术

旋转电机，如发电机已经被广泛的应用来把机械能转化为电能。特别是发电机常和蒸汽涡轮机、燃气涡轮机、风力涡轮机或其他类似的设备相连接以把来自该等涡轮机的机械能转化为电能。通常，发电机设置有定子绕组，其可用来传输发电机所产生的数千安倍的电流。定子绕组常包括有定子芯（Stator Cores）、设置于开设在定子芯上的相应的收容槽中的导电条（Conductive Bars）及延伸于定子芯外且用来电性连接导电条的端部绕组（End-windings）。

在发电机的运行过程中，定子端部绕组常经受电磁力和机械力的作用，从而导致定子端部绕组中的部件发生松动或移位，这进一步可导致部件的磨损。由于部件的磨损，就会产生灰尘，比如玻璃（Glass）材料、云母（Mica）材料、树脂（Resin）材料和油漆（Paint）材料等。该灰尘与来自发电机中的轴承和密封件上的油相混合形成油污（Grease）而累积在定子端部绕组上，这就会导致端部绕组的健康状态的恶化，而且可导致为了清洁端部绕组而对发电机进行不期望或没有安排的关机。这样，对发电机中的定子端部绕组上的灰尘进行检测从而确保大电机的安全运行就显得尤为重要。

目前，已经有多种尝试来检测定子端部绕组上的灰尘/油污。比如，利用视觉方法进行观测。然而，此种方法需要对发电机进行拆卸，这就影响了发电机的正常运行，提高了维护成本。

所以，需要提供一种新的用于检测发电机的定子端部绕组上的灰尘或油污的系统和方法，从而确保发电机的安全运行。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种用于检测旋转电机中的定子端部绕组的检测系统。该检测系统包括光源、复数个光纤束、成像装置、光学单元及处理装置。该光源用于产生光线。该复数个光纤束中的每一个光纤束包括复数个照明光纤和复数个成像光纤，所述照明光纤可用于把来自所述光源的光线传输并投射到所述定子端部绕组上以产生散射光，所述成像光纤可用于传输来自所述定子端部绕组的所述散射光。该成像装置用于接收所述成像光纤传输的所述散射光以产生所述定子端部绕组的图像数据。该光学单元设置在所述光纤束和所述定子端部绕组间且用于把来自所述照明光纤的光线传输到所述定子端部绕组上。该处理装置用于处理所述图像数据。

本发明另一个实施例提供了一种用于检测旋转电机中的定子端部绕组的检测方法。该检测方法包括产生光线；通过复数个照明光纤把来自所述光源的光线传输并投射到所述定子端部绕组上以产生散射光；通过复数个成像光纤传输来自所述定子端部绕组上的所述散射光；通过成像装置接收所述成像光纤传输的所述散射光以产生所述定子端部绕组的图像数据；及通过处理装置处理所述图像数据以检测所述定子端部绕组。其中该成像光纤与所述照明光纤设置在一起，且该设置在一起的成像光纤和照明光纤形成了复数个光纤束。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明用于检测旋转电机的定子端部绕组的检测系统的一个实施例的示意图；

图2到图3为本发明一个光纤束（Fiber Bundle）中的照明光纤和成像光纤的排列的多个实施例的示意图；及

图4为本发明检测系统成像的一个实施例的示意图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。