[實用新型]電機氣隙三參數(shù)監(jiān)測器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120451382.1
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN202330654U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林海波
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱瑞格大電機技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01K7/16;G01B7/02;G01R33/02
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標(biāo)代理有限公司 22204
• 代理人: 孫國振

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測量技術(shù)，具體涉及電機定、轉(zhuǎn)子之間氣隙溫度、位移和磁場強度的在線監(jiān)測裝置。?

背景技術(shù)

電機定、轉(zhuǎn)子氣隙的溫度、位移、磁場強度監(jiān)測是保證機組安全運行的必要手段。對于長期運行的老舊機組，轉(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯疊片的松動、變形和絕緣老化，將會引起鐵芯溫度過高、磁場畸變、甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)子“掃堂”的惡性事故發(fā)生，造成不可估量的損失。配置有效的監(jiān)測器對相關(guān)參數(shù)進行在線監(jiān)測，對實現(xiàn)早期預(yù)警、避免惡性事故發(fā)生具有重要意義。??

在轉(zhuǎn)子氣隙內(nèi)配置氣隙位移傳感器，可以監(jiān)測氣隙位移的動態(tài)變化，監(jiān)視轉(zhuǎn)子磁極輪廓的形變，評估定子鐵芯圓度；在轉(zhuǎn)子氣隙內(nèi)配置氣隙磁場強度傳感器，可以監(jiān)測氣隙磁場的動態(tài)變化，監(jiān)視氣隙磁場強度的波形和頻譜，評估轉(zhuǎn)子磁極和定子鐵心疊片的絕緣以及發(fā)生的形變；在轉(zhuǎn)子氣隙內(nèi)配置氣隙溫度傳感器，可以直接監(jiān)測氣隙溫度的動態(tài)變化，間接監(jiān)測轉(zhuǎn)子繞組、鐵芯和定子繞組、鐵芯的運行溫度，有效評估電機運行狀況。??

現(xiàn)有的比較成熟的與位移、溫度、磁場監(jiān)測相關(guān)的產(chǎn)品有電渦流或光電型位移傳感器、紅外線型溫度傳感器、霍爾型磁場強度傳感器，多為單一的監(jiān)測功能，?欲對溫度、位移、磁場強度同時進行在線監(jiān)測，涉及多套監(jiān)測裝置，給安裝、監(jiān)測操作及觀察帶來諸多不便。而且，前述的監(jiān)測裝置在結(jié)構(gòu)和性能上不能適應(yīng)電機狹窄的氣隙、高溫、強交變磁場、污染等苛刻的安裝環(huán)境條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電機氣隙三參數(shù)監(jiān)測器，用于對運行中的電機定、轉(zhuǎn)子氣隙的溫度、位移、磁場強度在線監(jiān)測，克服使用現(xiàn)有的監(jiān)測裝置進行同時在線檢測時存在的監(jiān)測裝置分散、安裝繁瑣，監(jiān)測操作、觀察不夠方便，及監(jiān)測裝置本身不適應(yīng)電機狹窄的氣隙、高溫、強交變磁場等苛刻安裝條件的不足。?

本發(fā)明的監(jiān)測器由集合成一體的溫度、位移、磁場強度三參數(shù)傳感器，溫度傳感信號前置適配器，位移傳感信號前置適配器，磁場強度傳感信號前置適配器，一個溫度、位移、磁場強度多功能信號變送器及傳感器、變送器、變送器之間的連線組成；其中的三參數(shù)傳感器由集合在同一絕緣薄片載體內(nèi)的薄型化的電阻式溫度傳感元件、電容式氣隙位移傳感元件、感應(yīng)式氣隙磁場強度傳感元件組成????

本發(fā)明的溫度傳感信號前置適配器包括溫度傳感信號屏蔽電纜驅(qū)動器、差動放大器、交流信號激勵源、信號輸出電器接口；位移傳感信號前置適配器包括位移傳感信號屏蔽電纜驅(qū)動器、緩沖放大器、交流信號激勵源、位移信號輸出電氣接口；磁場強度信號前置適配器包括阻抗匹配器、高頻積分網(wǎng)絡(luò)、低頻積分網(wǎng)絡(luò)、超低頻增益抑制器、信號輸出調(diào)理器、信號輸出電器接口。

本發(fā)明的多功能信號變送器有溫度信號處理單元、位移信號處理單元、磁場信號處理單元及信號遠傳接口；溫度信號處理單元依次由窄帶濾波器，包絡(luò)解調(diào)、線性化校正、幅值檢測、V/I轉(zhuǎn)換組成；位移信號處理單元依次由窄帶濾波器，包絡(luò)解調(diào)、線性化校正、幅值檢測、V/I轉(zhuǎn)換組成；磁場信號處理單元依次由信號調(diào)理、幅值檢測、V/I轉(zhuǎn)換組成。?

為在當(dāng)前技術(shù)條件下，為獲得最薄的傳感器，本發(fā)明以印刷電路式雙繞非標(biāo)準(zhǔn)無感銅絲電阻作為溫度傳感元件，銅絲電阻連接三根同軸電纜信號傳輸線。以印刷電路式梳狀電容器作為位移傳感元件，印刷電路襯板背面對應(yīng)電容電極區(qū)域布設(shè)梳狀屏蔽層，電極四周環(huán)繞與背面屏蔽層連通的不封閉矩形導(dǎo)體環(huán)，傳感電容器連接雙屏蔽同軸電纜信號傳輸線。以印刷電路式矩形多匝空心線圈作為磁場強度傳感元件，矩形多匝空心線圈連接同軸屏蔽電纜信號傳輸線。?

?本發(fā)明的積極效果是：首先給出薄形化監(jiān)測電機氣隙溫度、位移、磁場強度的傳感元件，其后又將薄形化傳感元件集合在一個適合電機狹窄氣隙安裝的絕緣薄片載體內(nèi)，配置相應(yīng)的信號處理電路，取得了一體化的電機氣隙三參數(shù)監(jiān)測器，降低了監(jiān)測裝置的制造成本，簡化了安裝工藝，為實現(xiàn)多參數(shù)同時在線監(jiān)測，評估電機老化趨勢和事故發(fā)生、維系電機安全運行提供有效的綜合監(jiān)測信息。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明監(jiān)測器傳感器、適配器、變送器組合結(jié)構(gòu)圖。?

圖2是本發(fā)明監(jiān)測器中傳感器引線圖。?

圖3是本發(fā)明監(jiān)測器中傳感器引線端剖面圖。?

圖4是本發(fā)明中傳感器傳感元件布局圖。?

圖5是本發(fā)明中傳感器傳感元件位置橫剖面(A-A)圖。?

圖6是本發(fā)明中傳感器傳感元件引線焊接圖。?

圖7是本發(fā)明中溫度傳感信號前置適配器原理圖。?

圖8是本發(fā)明中位移傳感信號前置適配器原理圖。?