本公開涉及電動機器維護的技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，本公開涉及通過檢查用于容納導(dǎo)體條的槽道中的污染程度來確定電動機器的功能能力。

電動機器具體而言為旋轉(zhuǎn)電動機器，諸如待連接于燃氣或蒸氣渦輪的同步發(fā)電機(渦輪發(fā)電機)和待連接于水力渦輪的同步發(fā)電機(水力發(fā)動機)，或異步發(fā)電機或同步或異步電動馬達或還有其他類型的電動機器。

背景技術(shù)：

用于高功率生成的大型電動機器具有許多年的運行時間。通常維護和修理這些電動機器，因為這些手段比整個機器的替換更經(jīng)濟。維護的其中一個構(gòu)件是轉(zhuǎn)子和定子中的容納電繞組導(dǎo)體條的槽道。數(shù)年的持久操作之后的槽道的一個缺點是槽道的由污染物或碎片引起的沾污。沾污或污染削弱電氣特性、導(dǎo)體條與磁芯之間的電接觸。導(dǎo)體條的絕緣受損，直到絕緣的完全消失。而且，沾污削弱導(dǎo)體條到槽道中的精確機械定位。這些污染物可牢固地粘附于槽道的面。因此，簡單的洗滌和清潔過程不提供充分的清潔結(jié)果。在現(xiàn)有技術(shù)中提出了若干清潔方法，手動刮擦、磨削工具、干冰清潔、或水噴射清潔。然而，現(xiàn)有技術(shù)的方法具有缺點，存在過度清潔(這意味著工作時間的浪費)的風(fēng)險、和損傷材料的風(fēng)險。因為取決于發(fā)電機和所選擇的方法和清潔設(shè)備，待由專家執(zhí)行的清潔大型電動機器中的這些槽道所需的時間在數(shù)日或甚至數(shù)周的范圍內(nèi)，故這是正確的。特別地，發(fā)電機的停機時間是代價高的關(guān)鍵因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是適當(dāng)?shù)卮_定電動機器的槽道中的沾污。該目標(biāo)是通過根據(jù)獨立權(quán)利要求的工具和方法的特征來實現(xiàn)的。

在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的其他示例。

在本發(fā)明的示例中，測量末梢布置在槽道與加壓介質(zhì)之間以對測量末梢施加壓力。測量的靈敏度是通過使方法和工具更有效的這些特征來提高的。

在另一示例中，工具的加壓介質(zhì)設(shè)計為可膨脹管。該特征確保工具的簡單且廉價的設(shè)計。

在不同的示例中，加壓介質(zhì)是壓力螺釘，該壓力螺釘接合至少一個楔以通過該至少一個楔沿與槽道垂直的方向?qū)y量末梢施加壓力。在另一示例中，加壓介質(zhì)包含至少一個可膨脹裝置以通過膨脹來調(diào)節(jié)加壓介質(zhì)在槽道內(nèi)的位置。通過工具的該構(gòu)造，在測量期間，牢固地且精確地固定工具的測量末梢。

附圖說明

從在附圖中作為非限制示例例示的工具和方法的優(yōu)選但非排他性的實施例的說明中，更多特性和優(yōu)點將是更顯而易見的，在附圖中：

圖1示出了具有芯的具有槽道的一部分、和工具的示意透視剖開圖，該工具具有布置在槽道處的三個測量末梢，測量末梢電氣地連接于應(yīng)用電壓的電壓生成器、測量沿著導(dǎo)體條的電壓降的電壓計、和基于測量結(jié)果推算槽道的污染的處理器；

圖2示出插入電動機器的槽道中以對測量末梢施加壓力的工具的楔的剖開側(cè)視圖；

圖3示出類似于圖2的插入電動機器的槽道中的楔的剖開側(cè)視圖；

圖4示出利用根據(jù)本發(fā)明的示例的工具和方法，通過加壓介質(zhì)將不同壓力施加于測量末梢的情況下的槽道中的測量結(jié)果的三個曲線，其中槽道的長度在水平軸線上且電壓降在豎直軸線上；

圖5示出利用根據(jù)本發(fā)明的示例的工具和方法的基于槽道中的測量結(jié)果的推算數(shù)據(jù)的曲線，其中槽道的長度在水平軸線上，電壓降和α系數(shù)在豎直軸線上，其中第一曲線例示電壓降且第二曲線是從第一曲線推導(dǎo)的以推定槽道中的污染。

部件列表

1工具

2測量末梢

3測量末梢

4測量末梢

7槽道

8芯或磁芯

9加壓介質(zhì)

10電壓生成器

11信號線路

13壓力楔

14徑向楔

15壓力螺釘

16半體

18滑動尺

19底部楔

20電壓計

21可膨脹裝置

30處理器。

具體實施方式

參照附圖，它們示出了本發(fā)明的示例，其中，類似的參考標(biāo)號貫穿若干視圖指出相同或?qū)?yīng)的部分。

圖1示出芯8的部分的示意透視剖開圖。芯8可為電動機器(特別是渦輪發(fā)電機)的定子芯或轉(zhuǎn)子芯。芯8的剖開部分示出了芯8的兩個壁，它們包圍在芯8中銑削在中央的槽道7。完整的芯8具有圓柱形形狀，而圖1僅示出沒有曲率的小部分。槽道7具有矩形形狀，且通常沿芯8的整個長度在與圖像平面垂直的方向上投影。多個槽道7取決于特定電動機器而被銑削在芯8中。在圖1中，移除導(dǎo)體條，導(dǎo)體條在操作時有規(guī)則地置于槽道7中。在此，維護被描述為在渦輪發(fā)電機關(guān)閉時。作為導(dǎo)體條的代替，將加壓介質(zhì)9置于槽道7中。加壓介質(zhì)9在該示例中占據(jù)整個空間。然而，加壓介質(zhì)9可僅占據(jù)槽道7空間的一部分。加壓介質(zhì)9在該示例中為可膨脹管，例如自行車管。管在未膨脹狀態(tài)下置于槽道7中且然后膨脹。在膨脹狀態(tài)下，加壓介質(zhì)9相對于芯8的壁從內(nèi)側(cè)施加壓力。測量末梢2、4、6布置在芯8的壁與加壓介質(zhì)9之間。因而，加壓介質(zhì)9相對于測量末梢2、4、6施加壓力，該壓力類似導(dǎo)體條在插入時相對于芯8的壓力。在測量末梢2、4、6處施加的壓力例如可被調(diào)節(jié)在200mbar和300mbar之間。在外測量末梢2與大地之間應(yīng)用電壓。該電壓是由連接于外測量末梢2、6的電壓生成器10經(jīng)由信號線路11生成的。在測量末梢2、4、6處，通過電壓計20測量電壓。在測量末梢2與測量末梢4之間測量第一電壓或電壓降，在測量末梢4與測量末梢6之間測量第二電壓或電壓降。通過知道在外測量末梢2處施加的電壓來測量兩個電壓降。電壓生成器10、電壓計20、和/或處理器30在工具1中可集成在一個裝置中。測量末梢2、3、4之間的這些測得的電壓降是槽道7中污染的指示。在處理器30中對值進行比較，且根據(jù)電壓降來診斷槽道7中的污染水平。污染水平對維護操作者提供槽道7是得到了充分清潔還是需要進一步清潔過程的信息。因此，操作者通過本方法和工具1獲取用于維護過程的重要信息。

圖2示出作為工具1的一部分插入電動機器槽道7中的楔的剖開側(cè)視圖。該楔分為徑向楔14和壓力楔13。徑向楔14和壓力楔13由壓力螺釘17接合，壓力螺釘15垂直地擰入槽道7中。壓力螺釘15的端部被旋入壓力楔13中。徑向楔14和壓力楔13沿所示的透視圖中的水平方向?qū)Υ判净蛐?施加壓力。這是以上的備選方案，在以上中，測量末梢2、3、4處的壓力由作為加壓介質(zhì)9的管施加。加壓介質(zhì)9在此由徑向壓力螺釘15、徑向楔14和壓力楔13替換。在徑向楔14和壓力楔13下方，半體16布置在槽道7的內(nèi)側(cè)。在半體16的腔中布置有可膨脹裝置21，可膨脹裝置21用于調(diào)節(jié)半體16和鄰接的壓力楔13在槽道7中的位置。通過可膨脹裝置21的適當(dāng)方式的膨脹，在槽道7中調(diào)節(jié)壓力楔13的位置，以適應(yīng)測量末梢2、3、4。槽道7中的污染測量如關(guān)于方法和工具1描述的那樣進行。

圖3示出類似于圖2的插入電動機器槽道中的另一楔的剖開側(cè)視圖。該楔除了根據(jù)圖2描述的楔之外具有額外的特征。徑向楔14鄰接壓力楔13，壓力楔13圍繞壓力螺釘15的端部。在壓力楔13下方布置有滑動尺18，滑動尺18鄰接在壓力楔13下方且在下方夾著底部楔19。底部楔19靠在半體16上。半體16同樣具有腔，該腔容納可膨脹裝置21。本示例的另一特征是第二可膨脹裝置21，該第二可膨脹裝置21定位在滑動尺18與底部楔19之間。操縱第一和第二可膨脹裝置21中的壓力提供所描述的部分的在槽道7內(nèi)的精確調(diào)節(jié)，以給予測量末梢2、3、4適當(dāng)?shù)膲毫?，以用于測量末梢2、3、4與槽道7的可靠的機械和電連接。

圖4示出借助于根據(jù)本發(fā)明的示例的工具1和方法的在槽道7的部分中的測量結(jié)果的三個曲線。槽道7是清潔的，沒有污染。示出這三個曲線以解釋在有和沒有通過加壓介質(zhì)9應(yīng)用壓力以對測量末梢2、4、6施加壓力的情況下的不同測量結(jié)果。槽道7的長度在水平軸線上按照mm標(biāo)出。電壓降或電壓差δv在豎直軸線上按照伏特標(biāo)出。例示為具有圓形測量點的下方的曲線具有比較恒定的曲線上升。該曲線是在槽道7中在不對測量末梢2、3、4應(yīng)用壓力的情況下測量的。在中間具有矩形測量點的上方的曲線具有更不均勻的曲線上升，其測得電壓稍微高于沒有壓力的曲線的測得電壓。在沿著槽道7的長度的200mm與500mm之間的一些區(qū)域中，曲線從下方曲線發(fā)散得更多。第三曲線是通過電壓計20在對測量末梢2、4、6應(yīng)用400mbar的壓力的情況下測量的。從測量點標(biāo)有叉形的上面的第三曲線可清楚地看到，對測量末梢2、3、4應(yīng)用壓力在測得電壓方面增強輸出。例如在槽道7中的200mm處，沒有壓力的情況下的測得電壓近似為5v，而在此在應(yīng)用400mbar的壓力的情況下的測得電壓近似為14v。方法和工具1的靈敏度可通過本發(fā)明的示例利用加壓介質(zhì)9以應(yīng)用在測量末梢2、3、4處施加的壓力來增強。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例基于槽道7中的測量結(jié)果由處理器30推算的曲線。槽道7的長度s在水平軸線上按照米m標(biāo)出，從零到四米。電壓和電壓降在豎直軸線上按照伏特標(biāo)出，其中刻度在左側(cè)。而且，α系數(shù)在豎直軸線上按照kω/m標(biāo)出，其中刻度在右側(cè)。α系數(shù)描述在芯8與測量末梢2、3、4之間的電氣接觸的特性。α系數(shù)的推算在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。α系數(shù)的近似是利用以下等式推算的：。α系數(shù)的精確推算為：。其中電壓u2和u1是測量末梢2、3、4處的測量地點之間的測得電壓。頂部曲線示出槽道7的測量地點之間的10kω/m的恒定電阻r。在槽道7的一端處在左側(cè)開始的具有-13v的推算值的曲線表示根據(jù)槽道7中的測量結(jié)果推算的電壓的特性。該曲線的推算值例示為在曲線上具有圓形。該曲線對于槽道7的大部分長度增大至0v的值，且在槽道7的第二端處進一步增大至+13v的值?？赏ㄟ^該曲線確定，13v的電壓升高出現(xiàn)在槽道7的一端處，且13v的另一電壓升高在槽道7的另一端處。電壓v在槽道7中在近似0.0m與0.5m之間以及3.3m與3.7m之間升高，從而形成階梯狀曲線。第二曲線例示由處理器30推算的α系數(shù)，其以5/m開始，降至-10/m，且再次升高至5/m，具有槽的曲線形狀。推算值在曲線上用三角形標(biāo)出。該曲線示出，最初和最后1.5列具有高阿爾法系數(shù)。來自工具1的測量值被傳送至處理器30，處理器30根據(jù)該數(shù)據(jù)推定且推算α系數(shù)且基于其推定且推算槽道7的污染。這是利用儲存在處理器30中的表格進行的。從圖5中例示的曲線且與所儲存的數(shù)據(jù)相比較，處理器30輸出表示所測量的槽道7中的污染的特點的結(jié)果。從圖5可推導(dǎo)，污染存在于槽道7的兩端處，沿著槽道7大概在零和0.7m之間以及3.2m和4m之間。例如，高于零的推算的α系數(shù)對操作者指出，在槽道7中的對應(yīng)區(qū)域處存在清潔的需要。因此必須清潔兩端，而具有低α系數(shù)值的槽道7中央的較大部分是基本上清潔的且不需要清潔。所獲得的該結(jié)果帶來了維護的優(yōu)點。確定槽道7的需要清潔的部分。避免了未被污染的具有足夠功能性的部分的高成本清潔。而且，避免了具有損傷高精度制造的槽道7的風(fēng)險的過度清潔。在所描述的測量和推算之后，可以選擇性地執(zhí)行清潔過程。如所描述的，借助于用于容納導(dǎo)體條的槽道7中的污染程度來檢查電動機器的功能能力，因為槽道7中的污染削弱該功能性。

盡管已經(jīng)參考示范實施例描述了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員顯而易見的是，本發(fā)明可進行各種更改并且使用等同物而不脫離本發(fā)明的范疇。本發(fā)明的優(yōu)選實施例的前面的描述已被呈現(xiàn)以用于說明和描述。它不意圖為詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制為公開的精確形式，并且按照上面的教導(dǎo)或從實踐本發(fā)明中獲得修改和變型是可能的。實施例被選擇和描述以便解釋本發(fā)明的原理和其實際應(yīng)用，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員通過與預(yù)期的具體使用相稱的各種實施例而利用本發(fā)明。其意圖通過所附權(quán)利要求和所附權(quán)利要求的同等物限定本發(fā)明的范圍。