200000. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés villamos forgógépek horonyban elhelyezkedő tekercse, illetve kalickája hibáinak mérésére mágneses-impulzus gerjesztéssel és mágneses érzékeléssel
1 HU 200 000 B 2 A találmány tárgya elrendezés villamos forgógép horonyban elhelyezkedő tekercse, illetve kalickája hibáinak mérésére mágneses-impulzus gerjesztéssel és mágneses érzékeléssel, mely kapcsolási elrendezésben a villamosgép egyik hornya fölé vasmagos gerjesztő és érzékelő tekercsek vannak elhelyezve, a gerjesztő tekercs pedig impulzusgenerátor kimenetéhez csatlakozik párhuzamosan. A gyakorlati életben nagy problémát jelent a villamos forgógépek tekrcselésében a részleges menetzárlatnak, illetve a kalicka keresztmetszete részleges csökkenésének vagy teljes szakadásának a kimutatása karbantartás, illetve helyszíni szerelés esetén. Fenti hibák próbatermi körülmények között a jelenleg ismert módszerekkel csak részben mutathatók ki. A mérésekkel nem tudjuk a hibás hornyot meghatározni, illetve a kalicka keresztmetszetének részleges csökkenését kimutatni. A maradó hiba a normál üzemelés során relatív túlterhelést jelent, mely a gép teljes tönkremeneteléhez vezet. A próbatermi méréstechnikában több megoldás ismert a fenti hibák mérésére. Ilyen megoldást ismertet például a 4,377,784 lajstromszámú US szabadalmi leírás, melyben a hibás tekercsrészt egy szenzornak a horony mentén való elhelyezésével határozzák meg a motor működése közben. Ezen megoldás rendkívül nehézkes, bonyolult kijelző és érzékelő berendezést igényel. Nem határozza meg a hiba konkrét helyét, feltételezi a másik fő részegység (álló vagy forgórész) teljes épségét. Másik ismert hibameghatározási módszer, illetve berendezés - melyet főként rövidrezárt forgórészek kalickaszakadásának kimutatására alkalmaznak — a mágnestörzses módszer. Ennek légyenege, hogy a kalickás forgórészt egy U alakú elektromágnesen helyezik el, illetve fölötte forgatják. A geijesztőáram nagyságának változása utal a kalicka szakadására. E módszer is csak a teljes pálcaszakadást képes kimutatni, a keresztmetszet részleges csökkenését nem. A módszer másik hibája, hogy nagy gerjesztési teljesítményt igényel, többtonnás forgórészek esetén pedig a megoldás kivitelezése nehezen képzelhető el. A találmány az ismert megoldások hátrányait küszöböli ki és egyben új igényt elégít ki azáltal, hogy lehetővé teszi a hornyonkénti mérést és ezzel a hibás tekercs, illetve kalicka egyértelmű kiválasztását, továbbá a hibás pálca keresztmetszeti viszonyát is ki* mutatja a többi ép horonyhoz képest. A találmány a Maxwell-féle összefüggések elvén alapszik. A találmány szerinti megoldásnál a villamos forgógép egyik hornya, annak egyik vége vasmagos geijesztő tekerccsel pillanatnyi időtartamú (max. 1 sec.) mágneses impulzussal van gerjesztve. A gerjesztés hatására kialakuló fluxus a horonyban elhelyezett vezetőben feszültséget indukál, melynek hatására a gerjesztett vezetőből kiinduló és a többi vezetőn át záródó áram folyik. Az fly módon kialakult áram - megfelelő méretezéssel - a horony névleges üzemi áramának nagyságát is elérheti. Ezen áram a hornyot teljes hosszában felmágnesezi, így a horony távolabbi részén (másik végén) a mágneses kör zárását biztosító vasmagos érzékelő tekercsben a gerjesztő árammal arányos feszültséget indukál. Ha a vezető keresztmetszete csökken, akkor az ellenállása nő, a vezetőben folyó áram csökken minimális vagy nulla értékre. összefoglalva tehát, ha a vezető keresztmets; csökken, akkor az érzékelőn megjelenő indu! feszültség is azzal arányosan csökken az ép veze mért értékhez képest. Ezen mérési módszerrel nyii kapcsu tekercselésben zárlatot, zárt tekercsrends nél pedig szakadást, illetve keresztmetszethibát dunk mérni. A találmány ezen fizikai összefüggést ésjelensé magábafoglaló, illetve erre alapozott elrende, melyben villamos forgógép egyetlen hornya fölé lesztett gerjesztő és érzékelő vasmagos tekercsek v nak elhelyezve. A gerjesztő és érzékelő vasmag fék tésében és a horony feletti elhelyezkedésében te sen azonos. Az U alakú vasmagok a hornyot áthidalva a szomszédos foghoz illeszkednek. A gerjesztő vasi gos tekercs impulzusgenerátor kimenetéhez kapc lódik párhuzamosan. Továbbiakban a találmány szerinti kapcsolási rendezést kiviteli példán mutatjuk be ábrák se; ségével, ahol 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés bio vázlatát mutatja. 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezésben kalmazott gerjesztő és érzékelő vasmagos tel esek horony fölötti helyzetét és a kialakult mág ses fluxust mutatja. A 2. ábra jelölései az 1. ábrán jelölt azonos eg\ gekkel azonosan vannak rögzítve. Az 1. ábrán a 6 forgórész egyik 7 hornyának v fölé a 3 gerjesztő vasmag van helyezve, melyen ; gerjesztő tekercs helyezkedik el. A 2 gerjesztő teke 1 impulzusgenerátor kimenetéhez kapcsolódik p huzamosan. Az ugyanazon 7 horony másik vége í a 4 érzékelő vasmag van illesztve, melyen az 5 éi kelő tekercs helyezkedik el. A 2. ábrán a 6 forgórész 7 hornya körül kialak: 4>g gerjesztő fluxus, továbbá az azonos kialakítási gerjesztő vasmag (és 4 érzékelő vasmag) mérés köz ni elhelyezkedése látható. Az 1. és 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezés s rinti berendezés működése a következő : A 6 forgórész 7 hornyának egyik vége fölé illesztjü 3 gerjesztő vasmagot, a 7 horony másik vége f pedig a 4 érzékelő vasmagot. Ha a 3 geijesztő v magon elhelyezkedő 2 gerjesztő tekercsre az 1 imp zusgenerátorból egy villamos impulzust vezetüi akkor a 3 gerjesztő vasmagban a 6 forgórész fog; át záródó impulzusszerű mágneses fluxus alakul mely körbefogja a 7 hornyot. Ha a 7 horonyban z. tekercsrendszer vezetője van, akkor abban feszült* indukálódik, melynek hatására e vezetőből kiindi és a többi vezetőn át záródó áram folyik. Az induk áram a vezető körül a teljes hornyot felmágnesezi az ugyanazon 7 horony felett elhelyezkedő 4 érzéki vasmagon át záródó fluxus alakul ki. E fluxus hatá ra a 4 érzékelő vasmagon elhelyezett 5 érzékelő kercsben feszültség indukálódik, mely az 5 érzéki tekercs kapcsairól értékelésre elvezethető. A kapcsolási elrendezésben lévő egységek egyt kialakításúak, jelenleg nem tipizáltak. A kísérleti berendezésben az egységekkel szemb támasztott követelmények az alábbiak voltak: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
