Spôsob a zariadenie na meranie ložiskových prúdov v elektrickom stroji

Číslo patentu: E 13013

Dátum: 15.07.2009

Autori: Mäki-ontto Petri, Pekola Jari, Haring Tapio

Je ešte 3 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

SPÓSOB A ZARIADENIE NA MERANIE LOŽISKOVÝCH PRÚDOV v ELEKTRICKOM STROJI0001 Tento vynález sa týka spôsobu a zariadenia na meranie Iožiskových prúdov v elektrickom stroji. Konkrétne sa tento vynález týka merania Iožiskových prúdov na základe detegovania vysokofrekvenčných (RF) signálov,ktoré sú vytvárané elektrickými výbojmi v Iožiskách stroja.0002 Elektrické výboje v elektrických strojoch vznikajú z mnohých dôvodov. Tieto elektrické výboje sú škodlivé a môžu stroj rôznymi spôsobmi poškodiť. Tromi hlavnými dôvodmi sú čiastočné výboje vinutia, ložiskové prúdy a iskrenie komutátora. Všetky tieto javy boli dôkladne študované a bolo navrhnutých veľa riešení ako im zabrániť a/alebo ako ich detegovať pred tým,než dôjde ku zhoršeniu efektivity tohto elektrického stroja alebo pred tým, ako dôjde k úplnému zničeniu nejakej časti tohto stroja.0003 Bolo urobených vela pokusov použiť detekciu RF signálov na definovanie výskytu elektrických výbojov. Detektory RF signálov boli navrhnuté na detegovanie elektrických výbojov, ktoré sú spôsobené napr. uvolnenými alebo zlomenými vodičmi vo vinutí, prerušenými vláknami a náhlymi obratmi vo vinuti. Ďalej bolo navrhnutých niekoľko riešení za účelom sledovania iskrenia kefy v komutátore jednosmerného stroja.0004 Elektrické výboje a RF signály sú priamo spojené s vinutiamirespektíve s komutátormi, kde sa nachádza dôvod týchto výbojov. Elektrický výboj a RF signály vznikajú v komutátore napr. kvôli opotrebovaniu a stamutiu kíef.0005 V súvislosti s Iožiskovými prúdmi je situácia zložitejšia. Ložiskové prúdy vo väčšine prípadov nie je možné merať, avšak je možné merať iné veličiny, ako sú napr. súhlasný prúd alebo napätie na terrnináloch motora, alebo napätie cez ložisko. V niektorých prípadoch nie sú dostupné ani tieto veličiny. Ďalej nie je isté, či v ložisku vznikajú škodlivé výboje.0006 Zverejnená medzinárodná prihláška W 0 2007/106015 opisuje spôsob pre indikácie elektrického výboja v ložisku elektrického pohonného systému. Detegované RF signály sa spracujú za účelom odhadu elektrického výboja a je indikovaný odhadnutý elektrický výboj. Všetky riešenia podla doterajšieho stavu techniky využívajúce RF signály na detegovanie elektrických výbojov v spojeni s týmto elektrickým strojom majú určité nevýhody, ktoré je potrebné identifikovať, keď je detegovaný RF signál skutočne spojený s príslušným elektrickým výbojom.0007 á Patentový dokument US 4 238 733 opisuje systém, ktorý sleduje korónový výboj v štrbinách elektrického stroja. V blízkosti štrbiny statora je umiestnená anténa na detegovanie vysokofrekvenčného signálu, ktorý je vytvorený týmto korónovým výbojom.0008 Zverejnená patentová prihláška DE 38 21 241 opisuje ochranný systém, v ktorom je medzi ochranný merací obvod usporiadania obvodu a sieťový vypínač vložená tyristorová izolačná úroveň. izolačná úroveň spúšťacej jednotky je riadená spúšťacou riadiacou jednotkou, ktorá je synchronizovaná so sieťovou frekvenciou a je spojená s ochranným meracím obvodom.0009 Cielom tohto vynálezu je poskytnúť nový spôsob, tak ako je definovaný v nezávislom patentovom nároku 1, a zariadenie, tak ako je definované v nezávislom patentovom nároku 4, na meranie ložiskových prúdovEP 2 300 839 34333,v elektrických strojoch tým, že sa detegujú RF signály spôsobené elektrickými výbojmi.0010 Ďalšie aspekty tohto vynálezu sú uvedené v závislých patentových nárokoch.0011 Tento vynález poskytuje spoľahlivé a presné údaje v pripade, že vysokofrekvenčné napätia, ktoré pochádzajú od elektronických spínačov napájania, spôsobia iskrenie. Tieto údaje je možné analyzovať a presne sledovať. Tento jav a jeho vývoj v priebehu životnosti stroja je tak možné lahko sledovať a využiť pri vyhodnocovani stavu a prípadnej potreby údržby tohto stroja.Prehľad obrázkov na výkresoch0012 Ďalšie znaky a výhody tohto vynálezu vyplynú z nasledujúceho podrobného opisu, ktorý sa odkazuje na pripojené výkresy, na ktorýchobr.1 schematicky znázorňuje jedno uskutočnenie podľa tohto vynálezuobr. 2 schematicky znázorňuje iné uskutočnenie podla tohto vynálezu aobr. 3 schematicky znázorňuje uskutočnenie podla tohto vynálezu v spojení s diagnostickým prístrojom.Podrobný opis príkladov uskutočnenia0013 Obr. 1 schematicky znázorňuje jedno uskutočnenie podla tohto vynálezu. Elektrický striedavý motor 2 je poháňaný frekvenčným meničom 4,ktorý konvertuje striedavé sieťové napätie privádzané z rozvodnej siete 6. Výstup frekvenčného meniča 4 je cez vedenie 8 spojený s terminálmi motora 2. Frekvenčný menič 4 je tvorený niekoľkými elektronickými spinačmi, ktoré súriadené vysokofrekvenčnými PWM pulzmi, ako je to v doterajšom stave0014 Hriadeľ 10 elektrického motora 2 je nesený vzhľadom k rámu 12 motora Iožiskom 14. Keď pulzy vysokofrekvenčného napätia prechádzajú statorom motora, tak môžu za určitých podmienok vyvolať puIz vysokého napätia cez lubrikačnú vrstvu ložiska 14. Keď je napätie dostatočne vysoké, tak Iožiskom 14 preteká Iožiskový prúd. ktorý vyvolá elektrický výboj. Tento jav vytvorí vysokofrekvenčný (RF) signál, ktorý môže byť detegovaný anténou 16,ktorá je umiestnená v blízkosti ložiska. Napätie na výstupe 17 antény 16 môže byť sledované na obrazovke osciloskopu 18. Je možné merať amplitúdu ložiskového prúdu, ktorá je proporcionálna vzhľadom k elektrickým výbojom. Za účelom získania presných výsledkov merania sú spúšťacie signály spínačov vo frekvenčnom meniči 4 cez vedenie 20 privádzané do osciloskopu 18.0015 Obr. 2 znázorňuje iné uskutočnenie podľa tohto vynálezu. Na tomto obr. 2 sa spúšťacie signály osciloskopu 18 cez vedenie 21 berú z terminálov elektrického stroja 2. spúšťacie signály sú teda generované zo senzorov, ktoré merajú súhlasné napätie alebo súhlasný prúd.0016 Anténou 16 je slučková anténa s niekoľkými slučkami prijímajúcimi RF signály. Je možné použiť aj iný druh antény vhodný na prijímanie RF signálov. Voľba antény závisí aj od vzdialenosti merania. Synchronizačným signálom môže byť ľubovoľný signál, ktorý je spojený so začiatkom vytvárania ložiskových prúdov. Základnou myšlienkou je získať presný časovací signál spínacej frekvencie a tento signál sa použije ako synchronizačný signál pri detegovaní RF signálu anténou. Rušivé signály je možné spoľahlivo eliminovať.0017 Obr. 3 znázorňuje diagnostický prístroj, ktorý využíva tento vynález. Výstup 20 osciloskopu 18 spúšťaný synchronizačným signálom je privedený do analyzéra 24. Deteguje sa a v registračnom module 26 sa zaznamenáva intenzita a opakovanie iskrenia. Výsledky sa ukladajú v pamäti 28 kontinuálne. Tieto údaje sa použijú pri určovaní servisu a údržby.

MPK / Značky

MPK: G01R 31/12, G01R 31/34

Značky: ložiskových, elektrickom, stroji, meranie, prúdov, spôsob, zariadenie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/11-e13013-sposob-a-zariadenie-na-meranie-loziskovych-prudov-v-elektrickom-stroji.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob a zariadenie na meranie ložiskových prúdov v elektrickom stroji</a>

Podobne patenty