本公開(kāi)涉及電動(dòng)機(jī)器維護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，本公開(kāi)涉及通過(guò)檢查用于容納導(dǎo)體條的槽道中的污染程度來(lái)確定電動(dòng)機(jī)器的功能能力。

電動(dòng)機(jī)器具體而言為旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)器，諸如待連接于燃?xì)饣蛘魵鉁u輪的同步發(fā)電機(jī)(渦輪發(fā)電機(jī))和待連接于水力渦輪的同步發(fā)電機(jī)(水力發(fā)動(dòng)機(jī))，或異步發(fā)電機(jī)或同步或異步電動(dòng)馬達(dá)或還有其他類型的電動(dòng)機(jī)器。

背景技術(shù)：

用于高功率生成的大型電動(dòng)機(jī)器具有許多年的運(yùn)行時(shí)間。通常維護(hù)和修理這些電動(dòng)機(jī)器，因?yàn)檫@些手段比整個(gè)機(jī)器的替換更經(jīng)濟(jì)。維護(hù)的其中一個(gè)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(gè)缺點(diǎn)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(jī)械定位。這些污染物可牢固地粘附于槽道的面。因此，簡(jiǎn)單的洗滌和清潔過(guò)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(dòng)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(diǎn)，存在過(guò)度清潔(這意味著工作時(shí)間的浪費(fèi))的風(fēng)險(xiǎn)、和損傷材料的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)槿Q于發(fā)電機(jī)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(dòng)機(jī)器中的這些槽道所需的時(shí)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(jī)的停機(jī)時(shí)間是代價(jià)高的關(guān)鍵因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是適當(dāng)?shù)卮_定電動(dòng)機(jī)器的槽道中的沾污。該目標(biāo)是通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的工具和方法的特征來(lái)實(shí)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(cè)量末梢布置在槽道與加壓介質(zhì)之間以對(duì)測(cè)量末梢施加壓力。測(cè)量的靈敏度是通過(guò)使方法和工具更有效的這些特征來(lái)提高的。

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

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(gè)楔以通過(guò)該至少一個(gè)楔沿與槽道垂直的方向?qū)y(cè)量末梢施加壓力。在另一示例中，加壓介質(zhì)包含至少一個(gè)可膨脹裝置以通過(guò)膨脹來(lái)調(diào)節(jié)加壓介質(zhì)在槽道內(nèi)的位置。通過(guò)工具的該構(gòu)造，在測(cè)量期間，牢固地且精確地固定工具的測(cè)量末梢。

附圖說(shuō)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(shí)施例的說(shuō)明中，更多特性和優(yōu)點(diǎn)將是更顯而易見(jiàn)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(kāi)圖，該工具具有布置在槽道處的三個(gè)測(cè)量末梢，測(cè)量末梢電氣地連接于應(yīng)用電壓的電壓生成器、測(cè)量沿著導(dǎo)體條的電壓降的電壓計(jì)、和基于測(cè)量結(jié)果推算槽道的污染的處理器；

圖2示出插入電動(dòng)機(jī)器的槽道中以對(duì)測(cè)量末梢施加壓力的工具的楔的剖開(kāi)側(cè)視圖；

圖3示出類似于圖2的插入電動(dòng)機(jī)器的槽道中的楔的剖開(kāi)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(guò)加壓介質(zhì)將不同壓力施加于測(cè)量末梢的情況下的槽道中的測(cè)量結(jié)果的三個(gè)曲線，其中槽道的長(zhǎng)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(cè)量結(jié)果的推算數(shù)據(jù)的曲線，其中槽道的長(zhǎng)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(cè)量末梢

3測(cè)量末梢

4測(cè)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(hào)線路

13壓力楔

14徑向楔

15壓力螺釘

16半體

18滑動(dòng)尺

19底部楔

20電壓計(jì)

21可膨脹裝置

30處理器。

具體實(shí)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(hào)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(kāi)圖。芯8可為電動(dòng)機(jī)器(特別是渦輪發(fā)電機(jī))的定子芯或轉(zhuǎn)子芯。芯8的剖開(kāi)部分示出了芯8的兩個(gè)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(méi)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(gè)長(zhǎng)度在與圖像平面垂直的方向上投影。多個(gè)槽道7取決于特定電動(dòng)機(jī)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(shí)有規(guī)則地置于槽道7中。在此，維護(hù)被描述為在渦輪發(fā)電機(jī)關(guān)閉時(shí)。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(gè)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(duì)于芯8的壁從內(nèi)側(cè)施加壓力。測(cè)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(duì)于測(cè)量末梢2、4、6施加壓力，該壓力類似導(dǎo)體條在插入時(shí)相對(duì)于芯8的壓力。在測(cè)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(cè)量末梢2與大地之間應(yīng)用電壓。該電壓是由連接于外測(cè)量末梢2、6的電壓生成器10經(jīng)由信號(hào)線路11生成的。在測(cè)量末梢2、4、6處，通過(guò)電壓計(jì)20測(cè)量電壓。在測(cè)量末梢2與測(cè)量末梢4之間測(cè)量第一電壓或電壓降，在測(cè)量末梢4與測(cè)量末梢6之間測(cè)量第二電壓或電壓降。通過(guò)知道在外測(cè)量末梢2處施加的電壓來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓降。電壓生成器10、電壓計(jì)20、和/或處理器30在工具1中可集成在一個(gè)裝置中。測(cè)量末梢2、3、4之間的這些測(cè)得的電壓降是槽道7中污染的指示。在處理器30中對(duì)值進(jìn)行比較，且根據(jù)電壓降來(lái)診斷槽道7中的污染水平。污染水平對(duì)維護(hù)操作者提供槽道7是得到了充分清潔還是需要進(jìn)一步清潔過(guò)程的信息。因此，操作者通過(guò)本方法和工具1獲取用于維護(hù)過(guò)程的重要信息。

圖2示出作為工具1的一部分插入電動(dòng)機(jī)器槽道7中的楔的剖開(kāi)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?cái)Q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(cè)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(guò)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(cè)量末梢2、3、4。槽道7中的污染測(cè)量如關(guān)于方法和工具1描述的那樣進(jìn)行。

圖3示出類似于圖2的插入電動(dòng)機(jī)器槽道中的另一楔的剖開(kāi)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(dòng)尺18，滑動(dòng)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(dòng)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(cè)量末梢2、3、4適當(dāng)?shù)膲毫?，以用于測(cè)量末梢2、3、4與槽道7的可靠的機(jī)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(cè)量結(jié)果的三個(gè)曲線。槽道7是清潔的，沒(méi)有污染。示出這三個(gè)曲線以解釋在有和沒(méi)有通過(guò)加壓介質(zhì)9應(yīng)用壓力以對(duì)測(cè)量末梢2、4、6施加壓力的情況下的不同測(cè)量結(jié)果。槽道7的長(zhǎng)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(cè)量點(diǎn)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(duì)測(cè)量末梢2、3、4應(yīng)用壓力的情況下測(cè)量的。在中間具有矩形測(cè)量點(diǎn)的上方的曲線具有更不均勻的曲線上升，其測(cè)得電壓稍微高于沒(méi)有壓力的曲線的測(cè)得電壓。在沿著槽道7的長(zhǎng)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(guò)電壓計(jì)20在對(duì)測(cè)量末梢2、4、6應(yīng)用400mbar的壓力的情況下測(cè)量的。從測(cè)量點(diǎn)標(biāo)有叉形的上面的第三曲線可清楚地看到，對(duì)測(cè)量末梢2、3、4應(yīng)用壓力在測(cè)得電壓方面增強(qiáng)輸出。例如在槽道7中的200mm處，沒(méi)有壓力的情況下的測(cè)得電壓近似為5v，而在此在應(yīng)用400mbar的壓力的情況下的測(cè)得電壓近似為14v。方法和工具1的靈敏度可通過(guò)本發(fā)明的示例利用加壓介質(zhì)9以應(yīng)用在測(cè)量末梢2、3、4處施加的壓力來(lái)增強(qiáng)。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例基于槽道7中的測(cè)量結(jié)果由處理器30推算的曲線。槽道7的長(zhǎng)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(cè)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(cè)量末梢2、3、4處的測(cè)量地點(diǎn)之間的測(cè)得電壓。頂部曲線示出槽道7的測(cè)量地點(diǎn)之間的10kω/m的恒定電阻r。在槽道7的一端處在左側(cè)開(kāi)始的具有-13v的推算值的曲線表示根據(jù)槽道7中的測(cè)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(duì)于槽道7的大部分長(zhǎng)度增大至0v的值，且在槽道7的第二端處進(jìn)一步增大至+13v的值?？赏ㄟ^(guò)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(kāi)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(lái)自工具1的測(cè)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(chǔ)存在處理器30中的表格進(jìn)行的。從圖5中例示的曲線且與所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)相比較，處理器30輸出表示所測(cè)量的槽道7中的污染的特點(diǎn)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(duì)操作者指出，在槽道7中的對(duì)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(lái)了維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。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(xiǎn)的過(guò)度清潔。在所描述的測(cè)量和推算之后，可以選擇性地執(zhí)行清潔過(guò)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(lái)檢查電動(dòng)機(jī)器的功能能力，因?yàn)椴鄣?中的污染削弱該功能性。

盡管已經(jīng)參考示范實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可進(jìn)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(shí)施例的前面的描述已被呈現(xiàn)以用于說(shuō)明和描述。它不意圖為詳盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制為公開(kāi)的精確形式，并且按照上面的教導(dǎo)或從實(shí)踐本發(fā)明中獲得修改和變型是可能的。實(shí)施例被選擇和描述以便解釋本發(fā)明的原理和其實(shí)際應(yīng)用，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員通過(guò)與預(yù)期的具體使用相稱的各種實(shí)施例而利用本發(fā)明。其意圖通過(guò)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。