Устройство для индикации мест замыкания листов стали статора электрической машины

Устройство для индикации мест замыкания листов стали статора электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 28. 06. 76 (21) 2380927/24-07 (53)M с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Н 02 К 15/02

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй и открытий

Опубликовано 23.10,81. Бюллетень Й9 39 (5?) УДК 621. 313.

° 3 (088. 8) Дата опубликования описания 23. 10. 81 г,:., Г. А, Горкин, Д. Д. Вальчихин и В. П. Панйн--, . . !

", (72) Авторы изобретения, (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ МЕСТ ЗАМЫКАНИЯ

ЛИСТОВ СТАЛИ CTATOPA ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для нераэрушаюшего контроля операции сборки активной стали статоров турбогенераторов и синхронных компенсаторов.

Известно устройство для индикации

Мест замыкания листов стали статора электрической машины при намагничивании статора переменным током, содержащее контактный щуп (11.

Контактные щупы обладают малыми размерами и массой, удобны в эксплуатации.

Однако эти щупы не удовлетворяют требованиям техники испытаний вследствие большой инерционности, вызванной малой теплопроводностью пленки лака на поверхности стали.

Известно также устройство для индикации мест замыкания листов стали статора электрической машины, содержащее приемник инфракрасного излучения и мостовую схему термокомпенсации колебаний температуры корпуса, заключенные в теплопроводный корпус (2).

Приемники инфракрасного (ИК) излучения позволяют количественно измерять неоднородность нагрева слабо- ЗО нагретых поверхностей по интенсивнос1 ти радиации, излучаемой поверхности в ИК-диапазоне, без непосредственного контакта с поверхностью.

Недостатком этих устройств является влияние на их показания колебаний температуры корпуса приемника

ИК-излучения. Для устранения возникающей при этом погрешности применяется либо термостатирование приемника радиации тем или иным способом, либо введение в конструкцию измерительного устройства образцового нагревателя, излучение которого сравнивается с излучением контролируемого объекта.

Однако габариты и масса известных приборов велики, что затрудняет их применение в качестве рабочего инструмента испытателя. Кроме того,при использовании таких устройств для целей испытания машин необходимо в рабочую полость статора подводить электропитание, что усложняет эксплуатацию и нарушает требования техники безопасности при проведении испытаний.

Известная схема позволяет осуществлять коррекцию беэ подвода хладагента и при весьма малом энерго875543 потреблении в компенсирующей цепи.

Однако,, устройство обладает следующими недостатками:

1. Малая точность коррекции, вызванная тем, что компенсирующая цепь создает напряжение,пропорциональное примерно первой степени температуры (Т) корпуса, тогда как для полной коррекции необходимо получение функции вида AT",ãäe A †. постоянная, а и 4-6 в зависимости от выбранной полосы ИК-излучения. Несоответствие характеристик приводит к неустойчивости нулевого положения при значительных колебаниях температуры корпуса.

2. Неоднородность нагрева частей корпуса, а также различие в тепловой инерционности приемника излучения и компенсирующего термочувствительного элемента, создают условия для появления дополнительной нестационарной составляющей напряжения, имитирующей в процессе осмотра машины эффект появления неустойчивого влияния неоднородности нагрева дополнительные термопары, в силу линейности их характеристик, не дают полного устранения ошибок. Указанные недостатки устройства не препятствуют использованию его в качестве стационарного низкотемпературного пирометра, но делают неэффективным применение устройств такого типа для целей испытания машин, так как быстрые и большие колебания температуры окружаю щей среды, характерные для этих испытаний, маскируют слабый по величине контролируемый эффект.

Цель изобретения — уменьшение вли яния колебаний температуры окружающей среды.

Для реализации поставленной цели устройство снабжено металлическим корпусом, охватывающим теплопроводный корпус, металлической ручкой для оператора, теплоизолирующей прокладкой, установленной между корпусами, и металлическим теплопроводником, соединяющим оба корпуса в месте крепления ручки, при этом в металлическом корпусе напротив приемника выполнено окно для пропускания излучения к приемнику.

На фиг. 1 представлена принципиаль ная схема устройства; на фиг. 2 поперечный разрез оптической головки.

Устройство состоит из оптической головки, которая во время испытания находится в руке оператора, и измерительного блока, подвешенного на ремне. Оптическая головка содержит приемник ИК-излучения, радиационный термоэлемент 1, объектив 2, термочувствительный элемент 3, выполненный в виде обмоток, навитых на корпус 4 в котором крепятся указанные

l элементы, теплоизолирующую прокладку

5, защитный корпус б с металлической ручкой 7 и окном, теплопроводник 8, через который пропущены провода,соединяющие оптическую головку и измерительный блок. Измерительный блок (фиг.1) содержит мостовую схему 9, в одно из плеч которой включен многозвенный термочувствительный элемент 3, индикатор 10 напряжения и автономный источник 11 питания.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от контролируемой части. поверхности объекта попадает через объектив 2 на радиационный термоэлемент 1, вызывая изменение его температуры, вследствие чего образуется поток тепла. Этот поток тепла уходит на корпус 4 и далее через теплопроводник 8, ручку 7 на тело оператора.

2О Одновременно на защитный корпус б от окружающей среды поступает поток тепла, который также через ручку 7 стекает на тело оператора. Большая теплоемкость и относительно ста25 бильная температура руки оператора ограничивает колебания температуры корпуса 4 и приемника более узкими рамками, определяемыми разницей температур защитный корпус б — среда и отношением термических проводимостей защитный корпус б — среда к проводимости ручки 7 корпуса б — рука, которое много меньше единицы.

Изотермичность корпуса 4 обеспечивается выбором материала с высоким коэффициентом теплопроводности (алюминия) и приданием ему формы короткого толстостенного цилиндра, во внутренней полости которого располагается объектив 2 и радиацион40 ный термоэлемент 1. Многозвенный термочувствительный элемент 3 выполняется из медной и манганиновой проволоки и размещается в кольцевой выемке на наружной поверхности корпуса 4.

Напряжение на выходе многозвенного термочувствительного элемента 3 в зависимости от температуры внутреннего корпуса изменяется по закону

5О О> = KaT< где К вЂ” коэффициент пре- образования элемента 3, bTlc — изменение температуры корпуса 4.

При равенстве коэффициентов преобразования термочувствительного элемента 3 и приемника ИК-излучения

1 в условиях хорошего сглаживания резких колебаний температуры окружающей среды обеспечивается значительное уменьшение погрешности от изменения температуры корпуса 4 приемЩ ника. Однако из-за близкого расстояния от нагретого статора и малого времени, которое отводится на осмотр (5-10 мин), происходит неравномерный нагрев устройства и смещение

Я стрелки индикатора 10.

875543

6 иг. 1 аличие двух корпусов 4 и 6 и теплопроводящей ручки 7 позволяет устранить это явление за счет теплоотвода на теле оператора. Так как температура тела человека стабильна, а корпус приемника 6 находится все время в руке оператора, целесообраз5 но использовать ее в качестве термостата, т.е. защитный корпус 6 через ручку 7 передает тепло на руку испытателя. Для отвода тепла, поступаю- 0 щего от статора через окно, предусмотрена,тепловая связь с ручкой оператора через теплопроводник 8 и ручку 7.

Таким образом, в устройстве имеются две схемы термокомпенсации многозвенный термокомпенсирующий элемент 3 и термостабилизации за счет теплоотвода на тело оператора.

Напряжение, создаваемое приемником излучения, суммируется с напря- 30 жением разбаланса моста 9 и показывается индикатором 10 напряжения, который расположен на оптической головке и постоянно находится в поле зре.— ния оператора. 25

Индикация замыканий листов статора производится следующим образом.

До начала испытаний осуществляется предварительная балансировка измерительной схемы регулировкой плеч моста 9, для того чтобы индикатор

10 напряжения установить в нулевое положение. После включения обмотка намагничивания статора места замыкания лиСтов стали нагреваются сильнее остальной части статора и при просмотре поверхности проявляют .себя повышенной интенсивностью излучения, отмечаемой индикатором 10 напряжения. Осмотр статора осуществляется оператором, который держит 40 оптическую головку в руке и перемещает ее под поверхностью статора.

Так как оба корпуса 4 и 6 отделены друг от друга теплоизолирующей прокладкой по всей поверхности за 45 исключением места прикрепления ручки 7, где оба корпуса 4 и 6 оказываются связанными друг с другом в тепловом отношении через, металлический теплопроводник 8, то благодаря этому достигается ослабление непосредственного теплового контакта корпуса 4 приемника ИК-излучения с окружающей средой. Использование тепловой -связи с рукой оператора,обладающей биологически стабильной температурой, позволяет ограничить колебания температуры корпуса 4 приемника, а использование двух теплоизолированных друг от друга корпусом 4 и 6, повышает иэотермичность внутреннего объекта. Ограничение тепловой связи корпусов 4 и 6 зазором, заполненным теплоиэоляционной прокладкой 5, дает возможность дополнительно сглаживать быстрые изменения температуры за счет появляющейся при этом тепловой инерционности внутреннего корпуса 4.

Формула . изобретения.

Устройство для индикации мест замыкания листов стали статора электрической машины, содержащее приемник. инфракрасного излучения и мостовую схему термокомпенсации колЕбаний температуры корпуса, заключенные в теплопроводный корпус, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения влияния колебаний температуры окружающей среды, оно снабжено металлическим корпусом, охватывающим теплопроводный корпус, металлической ручкой для оператора, теплоиэолирующей прокладкой, установленной между корпусами, и металлическим теплопроводником, соединяющим оба корпуса в месте крепления ручки, при этом в металлическом корпусе напротив приемника выполнено окно для пропускания излучения к приемнику.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технология крупного электромашиностроения. Ч.1, "Турбогенераторы". M.-Л., "Энергия", 1966.

2. Патент США 9 2.696.117, кл. 73-355, 1954.

875543

Составитель В. Никаноров

Техред М.Рейвес Корректор Л. Бокшан

Редактор А. Шандор

Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9373/82

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектная,4