AT394274B

AT394274B - DEVICE FOR MONITORING THE TENSION-ELASTICITY OF PRESSING BOLTS

Info

Publication number: AT394274B
Application number: AT256985A
Authority: AT
Original assignee: Elin Union Ag
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1992-02-25
Also published as: ATA256985A

Abstract

Alternating magnetic forces can loosen a laminated stator core, thereby leading to destruction of the insulating layer of the individual laminations (laminates). The object of the invention is to monitor the stress state of the laminated stator core, the aim being to monitor only the pressing force. The clamping bolt 1 has a bore 2 in which a strain gauge 3 is arranged over a part. The signal lines 4 of the strain gauge 3 are led to the outside through this bore. These signals can be read off in analog or digital fashion at a display panel arranged outside the machine. The strain gauge comprises four rosettes 10, 11, 12, 13 interconnected to form a full Wheatstone bridge. So that possible bending stresses do not falsify the measurement result, the centreline spacing (centre-to-centre distance) a of the equidirectional rosettes 10, 13 and 11, 12 corresponds to the product of the bore diameter and Pi/2. <IMAGE>

Description

AT 394 274 BAT 394 274 B

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Spannungs-Dehnungs-Zustandes von Preß-bolzen in Statorblechpaketen großer elektrischer Maschinen, wobei der Preßbolzen eine Bohrung in axialer Richtung aufweist, in der Dehnmeßstreifen vorgesehen sind, deren Meßsignale über Leitungen nach außen geführt sind und an einem außerhalb der Maschine angeordneten Anzeigegerät analog oder digital angezeigt werden, wobei die Dehnmeßstreifen an der Wand der Bohrung fixiert sind und am äußeren Ende der Bohrung im Preßbolzen eine Vertiefung vorgesehen ist, in der die Signalleitungen in einer Steckerbuchse oder Lötkontakten enden, nach Patent Nr. 388 049.The invention relates to a device for monitoring the stress-strain state of press studs in stator laminated core assemblies of large electrical machines, the press stud having a bore in the axial direction, in which strain gauges are provided, the measurement signals of which are conducted via lines to the outside and on one Display device located outside the machine can be displayed in analog or digital form, with the strain gauges fixed to the wall of the bore and a recess provided in the press bolt at the outer end of the bore, in which the signal lines end in a plug socket or solder contacts, in accordance with Patent No. 388 049.

Wie in dem Stammpatent bereits ausgeführt, können durch die magnetischen Wechselkräfte Lockerungen im Statorblechpaket auftreten, wodurch Änderungen der magnetischen bzw. elektrischen Werte gegeben sind. Ferner kann es auch zur Zerstörung der Isolierschicht der einzelnen Bleche kommen, so daß Eisenschlüsse die Folge sind. Die dadurch entstehenden Folgeschäden sind unabsehbar.As already stated in the parent patent, the magnetic alternating forces can cause loosening in the stator laminated core, which leads to changes in the magnetic or electrical values. Furthermore, the insulation layer of the individual sheets can also be destroyed, so that iron closures are the result. The consequential damage resulting from this is unforeseeable.

Aus der GB-PS Nr. 2030 300 sind Dehnmeßstreifen bekannt, die außen auf einem speziell gestalteten Meßbolzen angebracht sind, der in einer Bohrung des zu messenden Körpers befestigt wird. Diese Vorrichtung ist vorwiegend für die Messung von Biegespannungen gedacht.From GB-PS No. 2030 300 strain gauges are known, which are attached to the outside on a specially designed measuring bolt which is fastened in a bore in the body to be measured. This device is primarily intended for the measurement of bending stresses.

Es sind auch noch weitere Meßeinrichtungen bekannt, die jedoch alle anwendungsspezielle, aufwendige Vorarbeiten als Voraussetzung haben.There are also other measuring devices known, but all application-specific, complex preliminary work is a prerequisite.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ausschließlich die Preßkraft in den Blechpaketen genauest überwachtThe object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which only closely monitors the pressing force in the laminated cores

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser Dehnmeßstreifen aus vier zu einer Wheatstone-Vollbrücke zusammengeschaltenen Meßgittem besteht, wobei die Meßgitter, die gleichsinnige Meßrichtung aufweisen, senkrecht zur Achse der Bohrung, und die Meßgitter, die ungleichsinnige Meßrichtung aufweisen, zueinander axial versetzt angeordnet sind, und daß der Mittenabstand der gleichsinnigen Meßgitter dem Produkt aus Bohrungsdurchmesser und π/2 entspricht.The device according to the invention is characterized in that this strain gauge consists of four measuring grids connected to a Wheatstone full bridge, the measuring grids, which have the same direction of measurement, perpendicular to the axis of the bore, and the measuring grids, which have the opposite direction of measurement, are arranged axially offset from one another , and that the center distance of the measuring grids in the same direction corresponds to the product of the bore diameter and π / 2.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, den Einfluß von Biegespannungen auszuschalten und eine eventuelle Auswirkung des Übergangswiderstandes einer Steckverbindung auf den Meßwert zu verhindern. Es ist somit während des Betriebes möglich, Lockerungen im Ständerblechpaket zu erfassen. Dadurch kann abgeschätzt werden, ob ein weiterer Betrieb der Maschine noch vertretbar ist.With the invention, it is possible for the first time to eliminate the influence of bending stresses and to prevent a possible effect of the contact resistance of a plug connection on the measured value. It is thus possible to detect looseness in the stator core during operation. This makes it possible to estimate whether further operation of the machine is still justifiable.

Ein weiterer gravierender Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß der Ständerpreßbolzen selbst so gestaltet werden kann, daß er als Meßfühler für die Blechpaketpressung verwendet werden kann. Ferner bringt auch die Applikation der Dehnmeßstreifen direkt in der Bohrung des Bolzens finanzielle Einsparungen gegenüber den aufwendigen bekannten Einrichtungen.Another serious advantage of the present invention is that the stator press bolt itself can be designed so that it can be used as a sensor for the laminated core pressing. Furthermore, the application of the strain gauges directly in the bore of the bolt brings financial savings compared to the complex known devices.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze der Einrichtung und Fig. 2 den Dehnmeßstreifen.The invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Fig. 1 shows a schematic diagram of the device and Fig. 2 shows the strain gauge.

Gemäß der Fig. 1 ist der Preßbolzen (1) in der Preßplatte (5) angeordnet und mit einer Mutter (6) gesichert. Preßbolzen (1) weist eine Bohrung (2) auf. In dieser Bohrung (2) ist der Dehnmeßstreifen (3) angeordnet. Die Anordnung des Dehnmeßstreifens (3) ist derart, daß er einerseits geschützt ist und anderseits Biegespannungen keinen Einfluß auf ihn ausüben. Über die Signalleitungen (4) werden die vom Dehnmeßstreifen (3) abgegebenen Signale nach außen zu einem nicht dargestellten Anzeigegerät geführt.1, the press pin (1) is arranged in the press plate (5) and secured with a nut (6). Press bolt (1) has a bore (2). The strain gauge (3) is arranged in this bore (2). The arrangement of the strain gauge (3) is such that it is protected on the one hand and on the other hand bending stresses have no influence on it. Via the signal lines (4), the signals emitted by the strain gauge (3) are led to the outside of a display device, not shown.

Zur besseren Ausleitung der Signale ist im Preßbolzen (1) eine Vertiefung (7) vorgesehen in der die Signalleitungen (4) in einer Steckerbuchse (8) enden. Statt der Steckerbuchse (8) könnten auch Lötkontakte vorgesehen sein. Durch diese Ausgestaltung sind die Steckerbuchse (8) bzw. die Lötkontakte gegen eine Beschädigung geschützt.For better transmission of the signals, a recess (7) is provided in the press bolt (1) in which the signal lines (4) end in a plug socket (8). Instead of the plug socket (8), solder contacts could also be provided. This configuration protects the plug socket (8) or the solder contacts against damage.

Der Hohlraum (9) der Bohrung (2) ist mit einem Füllstoff ausgegossen, wodurch Drahtbrüche vermieden werden.The cavity (9) of the bore (2) is filled with a filler, which prevents wire breaks.

Gemäß der Fig. 2 besteht dieser Dehnmeßstreifen (3) aus vier zu einer Wheatstone-Vollbrücke zusammengeschaltenen Meßgittem (10), (11), (12), (13). Diese komplette Schaltung kann aus einer Folie herausgeätzt werden.According to FIG. 2, this strain gauge (3) consists of four measuring grids (10), (11), (12), (13) interconnected to form a Wheatstone full bridge. This complete circuit can be etched out of a foil.

Damit eventuelle Biegespannungen das Meßergebnis nicht verfälschen, entspricht der Mittenabstand (a) der gleichsinnigen Meßgitter (10), (13) bzw. (11), (12) dem Produkt aus dem Bohrungsdurchmesser der Bohrung (2) und π/2.So that any bending stresses do not falsify the measurement result, the center distance (a) of the coincident measuring grids (10), (13) or (11), (12) corresponds to the product of the bore diameter of the bore (2) and π / 2.

Die Anordnung des Dehnmeßstreifens (3) in der Bohrung (2) kann mannigfaltig erfolgen. So wäre es denkbar, den Dehnmeßstreifen (3) für die Verklebung mit der Bohrungswand auf einem Silikongummi aufzubringen, der ihn dann an die Bohrungswand anpreßt.The arrangement of the strain gauge (3) in the bore (2) can be varied. So it would be conceivable to apply the strain gauge (3) for gluing to the bore wall on a silicone rubber, which then presses it against the bore wall.

Ferner könnte auch auf einem Schlauchstück der Dehnmeßstreifen aufgebracht werden. Der Anpreßdruck würde dann über Preßluft, die in den Schlauchteil eingebracht wird, erfolgen.Furthermore, the strain gauge could also be applied to a piece of tubing. The contact pressure would then be via compressed air which is introduced into the hose part.

Weiters könnte bei einer konischen Bohrung, der entsprechend der Dehnmeßstreifen angepaßt ist, der Anpreßdruck mit einem äquivalenten Stoppel hergestellt werden. -2-Furthermore, the contact pressure could be produced with an equivalent stubble in the case of a conical bore which is adapted in accordance with the strain gauges. -2-

Claims

AT 394 274 B PATENT CLAIM Device for monitoring the stress-strain state of press studs in stator laminated core assemblies of large electrical machines, the press stud having a bore in the axial direction, in which strain gauges are provided, the measurement signals of which are routed to the outside and to one outside the machine arranged display device can be displayed analog or digital, the strain gauges are fixed to the wall of the bore and a recess is provided in the press bolt at the outer end of the bore, in which the signal lines end in a plug socket or solder contacts, according to Patent No. 388 049 , characterized in that this strain gauge (3) consists of four measuring grids (10, 11, 12, 13) interconnected to form a full Wheatstone bridge, the measuring grids (10, 13 and 11, 12), which have the same direction of measurement, perpendicular to the axis of the hole, and the measuring grids (10.11 and 12.13), the non-uniform Have sense of the direction of measurement, are axially offset from each other, and that the center distance (a) of the measuring grids of the same direction (10, 13 or 11, 12) corresponds to the product of the bore diameter and π / 2. Towards that

2 sheets of drawings -3-