[发明专利]检测叠片铁心片间短路的方法和设备

说明书

本发明涉及一种检测电机叠片铁心片间短路的方法，在这方法中，利用一个辅助绕组将叠片铁心磁化，而铁心表面则用一个装有串接的测量仪表的测量线圈装置进行探测。

本发明还涉及一种实施这方法的设备。

本发明起源于一种现有技术，如在AT-杂志“ELIN杂志”1984年1/2册，第58页上登载的一段‘定子铁心上的磁分路测位’中所叙述的。

层叠的定子铁心，特别是电机的定子铁心，在制造时和在运行期间的维护采用定子铁心环激励的测量方法，以额定感应来检测片间短路。该方法显示出在局部温度差异下片间短路电流的效应，但要求有大功率的和能调整的高压电源以及大截面的励磁线圈。

对于带有内装绕组杆的定子铁心片来说，用这种检测方法只能辨认在齿冠表面上的缺陷位置（许多铁心之间的短路），而不能辨认在槽底和槽侧的铁片缺陷。用这个方法只能识别具有一定接触电阻并因此而产生局部温度差异的片间短路，而不是所有的片间短路位置。而且仅仅凭借温度升高并不足以对片间短路位置作出定量的判断。

通常的铁片检测方面的缺陷可以用前述“ELIN杂志”公布的在一个弱的磁轭感应下由片间短路电流的磁场的测量方法来避免。

对于叠片铁心的磁化只需要一个低压电源。这样，实际上几乎所有的片间短路都能查明，也包括那些位于槽边或槽底的片间短路。此外，还包括整个极靴的镗制表面（也包括槽表面）叠片绝缘的状态。铁心可以用内装的转子来检测。这一公知的方法能够对片间短路的位置进行合格的分析。可能实现的铁片修理的效率就能立即很容易地进行控制。此外，还能对许多电机的叠片铁心状态作比较。在时间进程中的叠片铁心的变化和老化就能加以确定。

但不利的是：对于一个叠片铁心-缺陷位置来说，其读出的测量值读数与故障电流成正比（“起因”），而不与在运行中出现的过热温度成正比（“后果”）。但是，由于“起因”和“后果”纯属物理的关系而不是简单的从属关系，因此就必须凭借一些经验才能解释测量的结果。在这里，对显示出来的测量值读数的解释并没有问题，因此，这种显示出的测量值读数都是来源于缺陷，困难解释的是扩散的测量值读数，因为，这既关系到“热点”也关系到叠片铁心的非均匀性。

为了能使测量值读数定量地与全然不同的叠片铁心类型相符合，将在每一测量开始时都进行相对的校准。叠片铁心的小分段在接通激励时被表面地短路（校准失误点），并对此登记测量值读数。对于一个实际的定子铁心缺陷读数，根据进行中的相对校准，可以从中推断出实际缺陷的大小。

从现有技术出发，本发明的任务是创制出一种不存在前述缺点的检测叠片铁心片间短路的方法，在这方法中不必进行对完整无缺的或校准缺陷位置的程序性相对校准，就能得出故障点位置和大小的定量结论。

本发明的另一任务就是提供一种实行这方法的设备。

根据本发明，这任务是这样解决的，即，通过利用至少两个在电的方面分开并径向隔开的，但在机械上相互连接的测量线圈，就可以从测量线圈中感应电压的相位差和/或振幅变化查明片间短路电流的磁场的径向分布。

用于实施该方法的相应的设备包括：一个用于对叠片铁心充磁的辅助线圈，一个带有两个在电方面分开，但机构上又相互连接的测量线圈的测量探针，一个连接在测量线圈上用于掌握在测量线圈中感应电压的相位角偏差和/或振幅变化的测量设备和一个串接的记录单元。

下面将根据附图对本发明作较详细的说明。

图1说明定子铁心的环状激励的原理图;

图2说明测量线圈位置的概略;

图3在两个定子齿上的测量设备的截面图，并附有在未受损害的定子铁心上的相应矢量图;

图4与图3相似但带有片间短路时的布置图;

图5用于产生基准信号的布置图并附有相应的矢量图;

图6测量设备的概略图示连同其机组连接图;

图7表示相位差变化的曲线图。

一个电机的定子铁心1利用一个围绕定子铁心的线圈2以通常测量中的环状激励使其微弱地磁化（图1）。在这测量中的磁轭感应只占额定感应的大约5-10%。对感应线圈的供电，低压网路就够用了。环状磁化最好通过一个接到低压网路上的可调节输出电压的自耦变压器（调节变压器）3来实现。通过并联电容器4的无功

电流补偿，可能会发生馈电电流I_Q的减少。在这测量中最大的馈电电流大约为20A。