RU2624780C1 - Way of control the preload of the electrical machine rotor rim - Google Patents
Way of control the preload of the electrical machine rotor rim Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624780C1 RU2624780C1 RU2016118465A RU2016118465A RU2624780C1 RU 2624780 C1 RU2624780 C1 RU 2624780C1 RU 2016118465 A RU2016118465 A RU 2016118465A RU 2016118465 A RU2016118465 A RU 2016118465A RU 2624780 C1 RU2624780 C1 RU 2624780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rim
- wedge
- rotor
- wedges
- electric machine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H5/00—Measuring propagation velocity of ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. of pressure waves
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
Landscapes
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии электромашиностроения, в частности к контролю посадочного натяга обода ротора электрической машины на остов, при этом на основе эффекта акустоупругости учитывается изменение напряженного состояния клиньев, обеспечивающих натяг обода ротора на остов.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to the technology of electrical engineering, in particular to the control of the seating interference of the rotor rim of the electric machine on the core, while based on the effect of acousto-elasticity, the stress state of the wedges providing the interference of the rotor rim on the core is taken into account.
Известен способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец без разборки бандажного узла (RU 2145144, МПК H02K 15/02, H02K 15/00. Способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины (варианты)), заключающийся в том, что оценку изменения натягов в местах посадки бандажных колец проводят до пуска турбогенератора в эксплуатацию и в процессе проведения ремонтных работ путем сравнительных измерений наружных диаметров колец контрольной стрелой.A known method for diagnosing the state of the interference fit of the retaining rings without disassembling the retainer assembly (RU 2145144, IPC H02K 15/02, H02K 15/00. A method for diagnosing the condition of the interference fit of the retaining rings on the components of the rotor of an electric machine (options)), which consists in the fact that assessment of changes in interference in the seats of retaining retaining rings is carried out before putting the turbogenerator into operation and during repair work by comparative measurements of the outer diameters of the rings with a control boom.
Недостатком способа является то, что при расчете величины изменения натяга используется соотношение коэффициентов податливости бандажных колец и ротора, что вносит значительные погрешности. Кроме того, определение численного значения этих коэффициентов является трудоемкой задачей, т.к. необходимо проводить расчет с учетом геометрии, упругих модулей или проводить дополнительные натурные испытания.The disadvantage of this method is that when calculating the magnitude of the change in interference, the ratio of the ductility coefficients of the retaining rings and the rotor is used, which introduces significant errors. In addition, determining the numerical value of these coefficients is a laborious task, because it is necessary to carry out the calculation taking into account the geometry, elastic modules or to conduct additional field tests.
Известен способ вибродиагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на бочку ротора электрической машины (RU 2289185 C1, МПК H02K 15/00, G01R 31/34. Способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на бочку ротора электрической машины), согласно которому дефект в роторе выявляют путем сравнительного измерения вибросмещения или виброскорости вала ротора или опорных подшипников электрической машины в различных режимах ее эксплуатации.A known method of vibration diagnostics of the state of the interference fit of the retaining rings on the barrel of the rotor of an electric machine (RU 2289185 C1, IPC H02K 15/00, G01R 31/34. A method for diagnosing the condition of the interference fit of the retaining rings on the barrel of the rotor of an electric machine), according to which a defect in the rotor is detected by comparative measurement of vibration displacement or vibration velocity of the rotor shaft or thrust bearings of an electric machine in various modes of its operation.
Недостатком способа является то, что появление и изменение вибросмещений может быть обусловлено не только ослаблением натяга бандажных колец на бочке ротора, но и другими факторами. Другими недостатками способа являются отсутствие информации об изменении напряженного состояния бандажных колец на бочке ротора и отсутствие количественных критериев ослабления натяга, регламентирующих дальнейшую эксплуатацию машины.The disadvantage of this method is that the appearance and change of vibration displacements can be caused not only by the weakening of the tightness of the retaining rings on the barrel of the rotor, but also by other factors. Other disadvantages of the method are the lack of information about the change in the stress state of the retaining rings on the barrel of the rotor and the lack of quantitative criteria for weakening the interference fit governing the further operation of the machine.
В качестве прототипа выбран способ контроля натяга обода ротора, заключающийся в измерении радиуса обода по валу до боковой поверхности при его расклиновке (СТО 17330282.27.140.001-2006 «Методики оценки технического состояния основного оборудования гидроэлектростанций»). Способ позволяет с помощью парных встречных клиньев обеспечить необходимый натяг обода на остов и довести форму обода до значений, указанных в нормативных документах.As a prototype, a method for controlling the interference of the rotor rim was selected, which consists in measuring the radius of the rim along the shaft to the side surface when it is wedged out (STO 17330282.27.140.001-2006 "Methods for assessing the technical condition of the main equipment of hydroelectric power stations"). The method allows using the pair of oncoming wedges to provide the necessary tightness of the rim on the skeleton and bring the shape of the rim to the values specified in the regulatory documents.
Недостатком способа является то, что для периодического контроля натяга на различных этапах эксплуатации электрической машины необходимо проводить разборку ротора, что весьма трудоемко и экономически невыгодно. Кроме того, при данном способе не контролируется состояние отдельных клиньев, обеспечивающих натяг.The disadvantage of this method is that for periodic monitoring of interference at various stages of operation of an electric machine, it is necessary to disassemble the rotor, which is very laborious and economically disadvantageous. In addition, with this method, the state of individual wedges that provide interference is not controlled.
Следует заметить, что измерение линейных размеров обода ротора, в общем случае, не достаточно для принятия решения о возможности дальнейшей эксплуатации электрической машины. Величина натяга может находиться в допустимых пределах, тогда как в клиньях, удерживающих обод на остове, вследствие различных факторов могут значительно уменьшиться усилия обжатия, т.е. обод может находиться, практически, в свободном состоянии. Это может привести к возникновению аварийной ситуации.It should be noted that the measurement of the linear dimensions of the rotor rim, in the General case, is not enough to decide on the possibility of further operation of the electric machine. The amount of interference can be within acceptable limits, while in the wedges holding the rim on the skeleton, due to various factors, the reduction force can be significantly reduced, i.e. the rim can be practically in a free state. This may lead to an emergency.
Предлагаемый способ контроля натяга обода ротора лишен недостатков известных способов, описанных выше.The proposed method of controlling the interference of the rotor rim is devoid of the disadvantages of the known methods described above.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в контроле посадочного натяга обода на остов без разборки ротора и достигается за счет оценки изменения напряженного состояния клиньев, обеспечивающих натяг. Предлагаемый способ позволяет регистрировать факт уменьшения посадочного натяга ниже критического.The technical result of the invention is to control the fit of the rim on the skeleton without disassembling the rotor and is achieved by assessing the change in the stress state of the wedges providing interference. The proposed method allows you to register the fact of reducing the landing interference below the critical.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. На торцевую поверхность закладного клина 1 (фиг. 1), расположенного между остовом ротора 2 и ободом 3 (фиг. 1), устанавливается преобразователь упругих волн 4 (фиг. 2). С помощью преобразователя в тело клина 1 вводятся упругие волны (фиг. 1, фиг. 2). Далее регистрируются временная задержка t1 импульса, отраженного от искусственного отражателя 5 в теле клина, и временная задержка t2 импульса, отраженного от обратной торцевой поверхности клина.The essence of the proposed method is as follows. On the end surface of the embedded wedge 1 (Fig. 1), located between the core of the
При достаточно малой длине клина и достаточно малой величине затухания упругих волн в клине в качестве t1 может быть выбрана временная задержка первого импульса, отраженного от обратной торцевой поверхности клина (прошедшего путь, равный двойной длине клина), а в качестве t2 может быть выбрана временная задержка второго импульса, отраженного от обратной торцевой поверхности клина (прошедшего путь, равный четырем длинам клина). Кроме того, в качестве t1 может быть выбрана временная задержка зондирующего импульса, однако, это связано с большими погрешностями, связанными с особенностями акустической аппаратуры, в том числе преобразователей упругих волн.At a sufficiently small length of the wedge, and sufficiently small damping of the elastic waves in the wedge as t 1 may be chosen time delay of the first pulse, reflected from the back end surface of the wedge (past distance equal to twice the length of the wedge), and can be selected as t 2 time delay of the second impulse reflected from the back end surface of the wedge (having traveled a path equal to four wedge lengths). In addition, the time delay of the probe pulse can be selected as t 1 , however, this is due to large errors associated with the features of acoustic equipment, including transducers of elastic waves.
В качестве информативного параметра определяется разность временных задержек t=t2-t1.The difference in time delays t = t 2 -t 1 is determined as an informative parameter.
Временные задержки измеряются до расклиновки, после расклиновки, а также после наработки при плановых остановках электрической машины.Time delays are measured before rasklinivaniya, after rasklinika, and also after an operating time at planned stops of the electric machine.
Величина P, характеризующая усилие обжатия i-го клина и связанная с его напряженным состоянием, определяется как относительное изменение разности временных задержек:The value of P, characterizing the compression force of the i-th wedge and associated with its stress state, is defined as the relative change in the difference in time delays:
где t0 - значение разности временных задержек в ненагруженном клине (до расклиновки), tσ - значение разности временных задержек в нагруженном клине, i - номер клина.where t 0 is the value of the difference in time delays in an unloaded wedge (before the wedging), t σ is the value of the difference in time delays in a loaded wedge, i is the number of the wedge.
Посадочный натяг обода ротора δ пропорционален среднему значению величин Рi.The fit of the rotor rim δ is proportional to the average value of the values of P i .
где k - коэффициент пропорциональности (определяется после расклиновки путем сопоставления значения натяга, измеренного механическим способом, со средним значением Pi), n - количество клиньев в роторе.where k is the coefficient of proportionality (determined after the rasklining by comparing the value of the interference measured by a mechanical method with the average value of P i) , n is the number of wedges in the rotor.
Во время остановки электрической машины для профилактических работ без демонтажа ротора снова измеряются временные задержки, определяются величины Pi по формуле (1) и рассчитывается значение 8 по формуле (2). При периодическом мониторинге отслеживаются изменения величин Pi в клиньях:During the stop of the electric machine for maintenance work without dismantling the rotor again measured time delays determined P i values according to the formula (1) and the calculated value of 8 by the formula (2). During periodic monitoring, changes in P i values in wedges are monitored:
где Pнараб - величина P, измеренная после наработки, Pраскл - величина P, измеренная после расклиновки.where P narab is the value of P, measured after running hours , P dev - the value of P, measured after wedging.
При уменьшении посадочного натяга δ ниже критического значения и при увеличении дисперсии изменений значений Pi выше критического значения считается, что состояние натяга обода ротора является неудовлетворительным и электрическая машина останавливается для ремонта.With a decrease in the seating interference δ below the critical value and with an increase in the variance of the changes in the values of P i above the critical value, it is considered that the condition of the interference of the rotor rim is unsatisfactory and the electric machine stops for repair.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118465A RU2624780C1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Way of control the preload of the electrical machine rotor rim |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118465A RU2624780C1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Way of control the preload of the electrical machine rotor rim |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2624780C1 true RU2624780C1 (en) | 2017-07-06 |
Family
ID=59312763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118465A RU2624780C1 (en) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | Way of control the preload of the electrical machine rotor rim |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2624780C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3690155A (en) * | 1970-10-30 | 1972-09-12 | Gen Motors Corp | Apparatus for measuring sound velocity in a workpiece |
US4388830A (en) * | 1980-12-08 | 1983-06-21 | Teitsu Denshi Kenkyusho Co., Ltd. | Method and apparatus for measurement of thickness utilizing ultrasonic pulses |
SU1460620A1 (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-23 | ЛГУ им.А.А.Жданова | Method of measuring the mean ultrasound velocity in positively nonhomogeneous layer |
RU2289185C1 (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-10 | Владимир Юрьевич Аврух | Method for diagnosing interference fit on electrical machine rotor barrel |
RU2490606C1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ") (НИУ) | Method of measuring speed of ultrasonic surface wave |
KR20140004987A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-14 | 한국전기연구원 | Vibration signal analysis method in motors |
-
2016
- 2016-05-11 RU RU2016118465A patent/RU2624780C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3690155A (en) * | 1970-10-30 | 1972-09-12 | Gen Motors Corp | Apparatus for measuring sound velocity in a workpiece |
US4388830A (en) * | 1980-12-08 | 1983-06-21 | Teitsu Denshi Kenkyusho Co., Ltd. | Method and apparatus for measurement of thickness utilizing ultrasonic pulses |
SU1460620A1 (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-23 | ЛГУ им.А.А.Жданова | Method of measuring the mean ultrasound velocity in positively nonhomogeneous layer |
RU2289185C1 (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-10 | Владимир Юрьевич Аврух | Method for diagnosing interference fit on electrical machine rotor barrel |
RU2490606C1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ") (НИУ) | Method of measuring speed of ultrasonic surface wave |
KR20140004987A (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-14 | 한국전기연구원 | Vibration signal analysis method in motors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9103741B2 (en) | Methods and systems for assessing residual life of turbomachine airfoils | |
US9423330B2 (en) | Method of determining the non-propagation threshold of fatigue cracks at high frequency | |
US7292954B2 (en) | Acceptance testing of actuators using backlash and stiction measurements | |
Sinha | Vibration analysis, instruments, and signal processing | |
JP5113874B2 (en) | Structural integrity monitoring system | |
US20180100895A1 (en) | Method and apparatus for diagnosing a fault condition in an electric machine | |
US7741854B2 (en) | Method of in slot tightness measuring of stator coil | |
US20130191039A1 (en) | Method and system of deterministic fatigue life prediction for rotor materials | |
CN102288374A (en) | Testing platform and testing method for simultaneously recognizing multipoint random loads | |
CN105067703A (en) | Plate-like metal member/material remaining life non-destructive detection and evaluation method | |
CN105651496A (en) | Method for determining fatigue life index of hydraulic conduit | |
Rahimian et al. | Performance of a horizontal axis marine current turbine–A comprehensive evaluation using experimental, numerical, and theoretical approaches | |
Kielb et al. | Experimental study of aerodynamic and structural damping in a full-scale rotating turbine | |
US20160283622A1 (en) | Obtaining Dynamic Properties of a Part of Wind Turbine | |
JP6675946B2 (en) | Tension measuring device, tension measuring method, and tension measuring program | |
RU2624780C1 (en) | Way of control the preload of the electrical machine rotor rim | |
JP2009098101A (en) | Determination method for existence of suffering of building | |
CN106202906A (en) | A kind of Corrosion Fatigue Properties characterizes and life estimation method | |
RU2729592C1 (en) | Method of determining axial force acting on turbomachine rotor during its operation | |
Meinzer et al. | Experimental and numerical quantification of the aerodynamic damping of a turbine blisk | |
JP6994350B2 (en) | Rotary machine and its diagnostic method | |
EP3708992A1 (en) | Estimating device, estimating method, and program storing medium | |
RU2756781C2 (en) | Method for long-term prediction of the individual resource of a hydraulic unit in the conditions of frequently changing operating factors | |
Korczewski et al. | Energy analysis of propulsion shaft fatigue process in rotating mechanical system Part I Testing significance of influence of shaft material fatigue excitation parameters | |
Levinski et al. | An Innovative High-Fidelity Approach to Individual Aircraft Tracking |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190512 |