用于评估电机的状况的系统和方法与流程

专利2025-07-13  20



背景技术:

1、在发电活动中通常使用发电机、并且特别是三相同步发电机来使用原动机(诸如燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、风力涡轮机、水力涡轮机等等)生成适合电网的电力。发电机通常包括在操作期间保持静止的定子以及相对于定子旋转的转子。转子通常包括两个或更多个极,在旋转时,这些极与定子相互作用,以便以所期望的频率和电压生成所期望的电流。

2、在操作期间,绝缘部件和其他部件可能因损坏或磨损而变得不那么有效。通常在计划内或计划外停机期间实施检查,以检测这些损坏的部件。无论如何,尽早发现此损坏将允许制定计划,这可以降低一些维修的成本和停机时间。


技术实现思路

1、在一个方面中,一种电机包括沿着纵向轴线堆叠以限定定子芯的多个叠片。这多个叠片中的每一叠片协作以限定沿平行于纵向轴线的方向延伸的多个槽,这多个叠片包括第一叠片、第二叠片以及在第一叠片与第二叠片之间的绝缘层。多个绕组设置在这多个槽中,这多个绕组可操作以便以所期望的电压和所期望的频率传导电流。传感器线圈环绕这多个叠片的一部分,并且传导第一信号。检测器电气地连接到传感器线圈,以测量第一信号并且将该第一信号与第二信号进行比较,第一信号与第二信号之间的差异指示第一叠片与第二叠片之间的短路。

2、在一个方面中,一种检测沿着纵向轴线布置以限定定子芯的多个叠片中的第一叠片与第二叠片之间的短路的方法包括:用设置在平行于纵向轴线的平面中的传感器线圈中的第一线圈环绕这多个叠片的一部分;测量来自传感器线圈的第一信号;将该第一信号与第二信号进行比较以识别差异;以及响应于该差异指示存在短路。

3、在一个方面中,一种电机包括:沿着纵向轴线堆叠的多个叠片;以及多个绝缘层,这多个绝缘层被布置成使得一个绝缘层设置在这多个叠片中的相邻叠片之间。第一线圈被定位成环绕这多个叠片和多个绝缘层,并且布置在包括纵向轴线的平面中、在纵向轴线的第一侧上,并且第二线圈被定位成环绕这多个叠片和多个绝缘层,并且布置在该平面中、在纵向轴线的第二侧上,该第二侧在纵向轴线的与第一侧相对的一侧上。第一线圈和第二线圈串联连接。检测器电气地连接到第一线圈和第二线圈,以测量第一信号并且将该第一信号与参考信号进行比较,第一信号与参考信号之间的差异指示损坏的绝缘层。



技术特征:

1.一种电机,其包括:

2.根据权利要求1所述的电机,其中所述第一信号和所述第二信号中的每一者均包括阻抗、电压和波形,并且其中所述第一信号和所述第二信号的所述阻抗、所述电压和所述波形中的一者之间的差异指示所述短路。

3.根据权利要求1所述的电机,其中所述传感器线圈包括布置在平行于所述纵向轴线的平面中的第一线圈。

4.根据权利要求3所述的电机,其中所述传感器线圈包括第二线圈,所述第二线圈与所述第一线圈一起布置在所述平面中,并且定位在所述纵向轴线的与所述第一线圈相对的一侧上。

5.根据权利要求4所述的电机,其中所述第一线圈和所述第二线圈串联连接以产生所述第一信号,并且其中所述第二信号是指示未损坏的定子芯的参考信号。

6.根据权权利要求4所述的电机,其中所述第一线圈生成所述第一信号,并且所述第二线圈生成所述第二信号。

7.根据权利要求3所述的电机,其中所述传感器线圈包括与所述第一线圈共面的第二线圈,并且其中所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述纵向轴线的同一侧上并且彼此轴向分离。

8.根据权利要求1所述的电机,其中在第一时间测量所述第一信号,并且在早于所述第一时间的第二时间测量所述第二信号。

9.根据权利要求1所述的电机,其还包括环绕所述多个叠片的第二部分的励磁线圈,所述励磁线圈可操作以接收励磁信号。

10.一种检测沿着纵向轴线布置以限定定子芯的多个叠片中的第一叠片与第二叠片之间的短路的方法,所述方法包括:

11.根据权利要求10所述的方法,其还包括用第二线圈环绕所述多个叠片的第二部分,所述第二线圈与所述第一线圈一起布置在所述平面中,并且定位在所述纵向轴线的与所述第一线圈相对的一侧上。

12.根据权利要求11所述的方法,其还包括串联连接所述第一线圈和所述第二线圈,并且其中比较步骤检测所述第一信号与所述第二信号之间的不平衡电压,所述不平衡电压指示所述短路。

13.根据权利要求11所述的方法,其还包括从所述第一线圈生成所述第一信号,并且从所述第二线圈生成所述第二信号。

14.根据权利要求10所述的方法,其还包括形成与所述第一线圈共面的第二线圈,所述第一线圈和所述第二线圈彼此轴向分离,并且设置在所述纵向轴线的同一侧上。

15.根据权利要求1所述的方法,其还包括在第一时间测量所述第一信号,并且在早于所述第一时间的第二时间测量所述第二信号。

16.一种电机,其包括:

17.根据权利要求16所述的电机,其中所述第一信号响应于所述电机的操作生成,并且所述参考信号是零电压信号。

18.根据权利要求16所述的电机,其中所述第二线圈包括第一子线圈和第二子线圈,所述第一子线圈环绕所述多个叠片的第一轴向部分,所述第二子线圈环绕所述多个叠片的第二轴向部分。

19.根据权利要求18所述的电机,其中所述第一子线圈和所述第二子线圈串联连接。

20.根据权利要求16所述的电机,其还包括励磁线圈,所述励磁线圈被定位成环绕所述多个叠片和所述多个绝缘层,并且布置在包括所述纵向轴线的第二平面中,所述励磁线圈可操作以生成励磁信号,并且响应于所述励磁信号生成所述第一信号。


技术总结
一种电机包括沿着纵向轴线堆叠以限定定子芯的叠片。这些叠片协作以限定沿平行于纵向轴线的方向延伸的多个槽,并且包括第一叠片、第二叠片以及在第一叠片与第二叠片之间的绝缘层。多个绕组设置在这多个槽中,这多个绕组可操作以便以所期望的电压和所期望的频率传导电流。传感器线圈环绕叠片的一部分,并且传导第一信号。检测器电气地连接到传感器线圈,以测量第一信号并且将该第一信号与第二信号进行比较,第一信号与第二信号之间的差异指示第一叠片与第二叠片之间的短路。

技术研发人员:V·列昂诺夫,H·布拉塞特,T·I·尼尔森,R·米勒
受保护的技术使用者:西门子能源美国公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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