CN103430017A

CN103430017A - 用于叠片铁芯的故障检测

Info

Publication number: CN103430017A
Application number: CN2012800145014A
Authority: CN
Inventors: V.利奥诺夫
Original assignee: Siemens Energy Inc
Current assignee: Siemens Energy Inc
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-12-04
Also published as: KR20130118392A; KR101532555B1; WO2012161760A1; US20120206162A1; US8508220B2; CA2826162A1; EP2673629A1; JP2014507659A

Abstract

一种评估电机的叠片铁芯的状态的方法和系统，并且包括：第一磁轭，其绕制有第一绕组并且具有在叠片铁芯的第一对齿之间跨骑的第一对臂；和第二磁轭，其绕制有第二绕组并且具有在第二对齿之间跨骑的第二对臂。电源为由第一和第二绕组之一限定的电路供电，以便在对应于第一和第二绕组之一并且限定励磁磁轭的磁轭中产生磁通。监视模块提供对由第一和第二绕组中的另一个限定的电路的特性的测量，以识别叠片铁芯中与单个叠片之间的涡流对应的故障。

Description

用于叠片铁芯的故障检测

技术领域

本发明涉及用于叠片铁芯的故障检测，并且更确切地说，涉及检测和定位由用于电机的叠片铁芯中的叠片之间的缺陷造成的故障。

背景技术

如可以在电机中使用的叠片定子铁芯可以由多个叠片形成，这些叠片包括位于相邻叠片之间的绝缘材料层，以阻止叠片之间的导电。可以针对在制造期间和维护操作期间的叠片间短路而检查叠片铁芯，以识别可以对叠片铁芯造成损害的状态。检查操作可以用包括对具有预定电感的定子叠片进行环状励磁的测量方法来执行。通过局部温差指示归因于叠片间短路的电路效果的方法需要高功率和高电压电源以及带有大横截面的励磁绕组。

在另一检查技术中，叠片铁芯可以设有特殊绕组，以在整个铁芯中激发磁通，并且在铁芯中感生出低磁通密度。该已知为电磁核心缺陷检测器（ELCID）测试的检查技术提供在测试中与在电机操作中的磁通密度不同的磁通密度，并且不能将足够的磁通供给至叠片铁芯来提供对齿区域中的绝缘损害的检测。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种评估电机的叠片铁芯的状态的方法。该方法包括将第一磁轭定位为在叠片铁芯的第一对齿之间延伸。第一磁轭包括与第一对齿啮合的一对臂，并且第一磁轭绕制有第一绕组。第二磁轭定位为在叠片铁芯的第二对齿之间延伸，第二对齿与第一对齿不同。第二磁轭包括与第二对齿啮合的一对臂，并且第二磁轭绕制有第二绕组。为由第一和第二绕组之一限定的电路供电，以在对应于第一和第二绕组之一并且限定励磁磁轭的磁轭中产生磁通。测量由第一和第二绕组中的另一个所限定的电路的特性，以识别叠片铁芯中对应于单个叠片之间的涡流的故障。

根据绕组的另一方面，可以将两个中间齿定位在第一对齿之间，并且这两个中间齿可以限定第二对齿。此外，可以在第一对齿之间限定至少三个缝隙。

根据本发明的另一方面，可以将至少一个暂时磁通分路安置在第一对齿的齿与邻近的中间齿之间的缝隙中。此外，可以将暂时磁通分路沿着第一对齿的齿与该邻近的中间齿移动到至少一个不同的高度，以识别叠片铁芯中故障的位置。

根据本发明的另一方面，励磁磁轭可以包括磁通感测绕组，并且为励磁绕组供电包括：测量磁通感测绕组中的、与励磁磁轭中的磁通对应的电压，以及在参考磁通感测绕组中电压的情况下调节施加给第一和第二绕组之一的电压，以维持励磁磁轭中的恒定磁通。

根据本发明的另一方面，第一磁轭可以包括励磁磁轭，并且第二磁轭可以定位在由励磁磁轭生成的磁通的区域内。此外，第一和第二磁轭之一可以定位在第一和第二磁轭中的另一个内。此外，第二磁轭可以定位在与第一磁轭共同的径向平面中，该径向平面从齿向外径向地延伸。

根据本发明的另一方面，为励磁绕组供电可以包括以恒定电压为励磁绕组供电。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于评估电机的叠片铁芯的状态的系统，该叠片铁芯包括多个径向延伸的齿。该系统包括：具有从横向部分延伸的第一对臂的第一磁轭，该第一对臂以基本上与叠片铁芯的第一对齿之间的间隔相同的距离彼此间隔，并且该第一磁轭绕制有第一绕组。第二磁轭具有从横向部分延伸的第二对臂，该第二对臂以基本上与第二对齿之间的间隔相同的距离彼此间隔，该第二对齿与第一对齿不同，并且第二磁轭绕制有第二绕组。该系统还包括电源，其为由第一和第二绕组之一限定的电路供电，以在对应于第一和第二绕组之一并且限定励磁磁轭的磁轭中产生磁通。监视模块提供对于由第一和第二绕组中的另一个所限定的电路的特性的测量，以识别叠片铁芯中对应于单个叠片之间的涡流的故障。

根据本发明的另一方面，该系统还包括暂时磁通分路，其由磁性材料形成并且定尺寸为跨骑限定在第一对齿的齿与第二对齿的邻近齿之间的至少一个缝隙。此外，暂时磁通分路可以沿着至少一个缝隙移动到至少一个其它高度位置，以识别叠片铁芯中的故障位置。

根据本发明的另一方面，可以提供磁通感测绕组，其定位在励磁磁轭上并且提供与励磁磁轭中的磁通成比例的电压输出。磁通感测绕组可以连接至电压调节器并且电压调节器可以连接至电源，以在参考磁通感测绕组中的电压的情况下控制施加给第一和第二绕组之一的电压，以便维持励磁磁轭中预定的磁通。

根据本发明的另一方面，第一磁轭可以包括励磁磁轭并且第二磁轭可以定位在由叠片铁芯中的励磁磁轭生成的磁通的区域中。此外，第一和第二磁轭之一可以定位在第一和第二磁轭中的另一个内。另外，第二磁轭可以定位在与第一磁轭共同的径向平面中，该径向平面从齿向外径向地延伸。

附图说明

虽然说明书以特别指出和明确要求保护本发明的权利要求结束，但是所相信的是，将从下面结合附图的描述来更好地理解本发明，在附图中相似的附图标记标注相似的元件，并且其中：

图1A示出了根据本发明的、用于评估叠片铁芯的状态的设备的剖视图；

图1B示出了根据本发明的、用于评估叠片铁芯的状态的设备的另一方面的剖视图；

图2示出了图1A中所示设备的等效电路的示意图；

图3示出了图1A中所示设备的替换等效电路的示意图；

图4示出了图1B中所示设备的等效电路的示意图；

图5示出了在对参考元件进行参考的情况下评估叠片铁芯的状态的桥式电路的示意图；

图6A-C示出了在用于评估叠片铁芯的状态的桥式电路中使用的替换臂元件的示意图；

图7示出了在对参考元件进行参考的情况下用于评估叠片铁芯的状态的替换的桥式电路的示意图；

图8A-C示出了根据本发明的、包括用于评估叠片铁芯的状态的参考元件的设备的替换配置的剖视图；以及

图9示出了用于评估叠片铁芯的状态的替换设备的剖视图。

具体实施方式

在下面对优选实施例的详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中以例证方式，而不是以限制方式，示出了可以在其中实践本发明的特定优选实施例。可以理解的是，可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出改变。

参考图1A，设备10用于评估电机中的叠片铁芯12、例如发电机中的叠片定子铁芯的磁路状态。叠片铁芯12可以包括叠置的磁性材料叠片的组件，每个叠片涂覆有电绝缘材料，以形成例如定子，该定子具有由多个间隔开地径向突出的齿16限定的面14，以及相关的、在齿16之间的缝隙17。如后面描述的那样，设备10可以用于检测故障，例如故障可以由叠片之间的绝缘材料中的缺陷导致，并且造成相邻叠片之间的电短路，如由经过齿16的磁路传导的磁通的变化所指示的那样，该变化是相对于在不同的位置、即在由叠片铁芯12的无故障的部分限定的位置上传导经过由齿16形成的磁路的磁通而言的。

设备10包括励磁磁轭18，该励磁磁轭包括U型的铁磁体部件，其可以包括多个层压的层片，并且该励磁磁轭包括由横向部24连接的一对臂20、22。励磁磁轭18的横向部24绕制有生成磁通的励磁绕组26。励磁磁轭18和绕组26形成探头结构27，以在叠片铁芯12中生成磁通。在用于评估叠片铁芯12的状态的测试程序期间，以臂20、22将磁轭18定位在紧邻一对叠片铁芯齿16处，其中，臂20、22的端部优选与该对齿16的间隔匹配地间隔，并且臂20、22与齿16之间的任意气隙优选保持为最小。将交变电压或电流提供给包括绕组26的电励磁电路28，以在磁轭18中产生磁通，并且将磁通励磁注入到叠片铁芯12中。励磁电路28可以包括电源30、即电压或电流源，其可以提供频率为50Hz或60Hz的交变电压或电流，或者可以以从60Hz到800Hz的预定频率操作。磁通在叠片铁芯12的、长度上位于被磁轭18跨骑的齿16对附近的局部区域中生成。由磁轭18生成的磁通密度优选与在电机操作期间、例如在发电机中使用叠片铁芯12期间在叠片铁芯12中生成的磁通密度相同或相当。

磁轭18的磁路与叠片铁芯12的测试区的磁路32耦合，并且两个耦合的磁路形成耦合的测试磁路33（图2）。提供给绕组26的交变电流由绕组26的与磁轭18关联的、具有有功和无功分量的阻抗限制。参考图2，其示出了测试区磁路32的等效电路和耦合的测试磁路33的相关励磁电路28，绕组26中的电流具有通过磁轭18的、带有叠片铁芯12中的涡流的磁链，其中单个叠片中的涡流效果由具有等效电阻36和漏电感38的电路部分34表示。此外，在短路或故障存在于相邻叠片之间，例如在叠片之间失去绝缘的情况下，如在图1A和1B中31处描绘那样，以绕组26形成的磁链可以包括由在叠片铁芯12中的短路形成的环流，如由电路部分40示出那样。叠片之间的短路由位于闭合位置中的开关42（由点线表示）表示，以包括测试区磁路32中的等效电阻44和电感46。等效电阻44可以表示或对应于经过叠片之间的短路的环流，并且等效电感46可以表示或对应于经过叠片之间的短路的环流的漏电感。

图3示出了与变压器的等效电路类似的等效电路33'，其包括测试区部分32'和相关的励磁电路部分28'。励磁电路部分28'包括由电阻48表示的绕组26、互感52和漏电感50。互感52进一步包括在测试区部分32'中，其中互感52表示绕组26与1）叠片中的涡流；与2）流过叠片之间的短路的环流之间的互感。电感56表示在单个叠片中的涡流的漏电感，并且电阻器54表示单个叠片中的涡流的等效电阻。此外，在测试区部分32'中的相邻叠片之间存在短路或故障的情况下，以绕组26进行的磁链可以包括由叠片铁芯12中的短路形成的环流，如由电路部分40'示出那样。叠片之间的短路由位于闭合位置的开关42'表示（由点线表示），以包括测试区部分32'中的等效电阻44'和电感46'。等效电阻44'限制流经叠片之间的短路的环流，并且等效电感46'表示流经叠片之间的短路的环流的漏电感。

如由图2和3的等效电路示出那样，绕组26中的电流和其在固定或预定电压上的阻抗可以根据绕组26的磁链而变化至其本身（自感应），单个叠片中的涡流的值与通过绕组26的磁通有关（在图2中由36和38表示；并且在图3中由52、54、56表示），并且叠片之间的环流与通过绕组26的磁通有关（在图2中由44、46表示；并且在图3中由44'、46'表示）。如果磁轭18和相关的绕组26沿着叠片铁芯12纵向移动，即沿着齿16的长度方向移动，则励磁绕组26的电路28的特性可以变化。

因此，不同的特性或参数可以作为叠片之间的故障或短路的指示器来使用或监视。例如在无特殊稳定化、即并无用于针对从预定电压或电流的小变化进行稳定化或补偿的附加部件地操作电源30的情况下，与励磁电路28相关的监视模块58可以将绕组26中的电流或者绕组26中阻抗作为叠片短路的指示器来监视。类似地，在电源30是恒压电源、即带有稳定的电压的情况下，监视模块58也可以将绕组26中的电流或者绕组26中阻抗作为叠片短路的指示器来监视。在电源30是恒流电源、即带有稳定的电流的情况下，监视模块58也可以将施加给绕组26中的电压或者绕组26中阻抗作为叠片短路的指示器来监视。

根据设备10的另一方面，可以将电源30控制为使得在磁轭18中维持恒定磁通。参考图1B和图4（其中图4示出了图3的等效电路的修改形式），磁轭18可以设有连接至调节器62的第二绕组60，以控制电源30的电压输出。磁轭18中的磁通在第二绕组60中生成与磁轭18中的磁通成比例的AC电压。调节器62监视第二绕组60的输出AC电压，以自动控制电源30的输出电压，以便将磁轭18中的磁通维持为基本恒定。根据设备10的该配置，监视模块58可以将绕组26中的电流或者绕组26的阻抗作为叠片短路的指示器来监视。

在上面描述的各个用于检测叠片铁芯12中的故障的配置中，所监视参数（电流、阻抗或电压）可以与对应于已知无故障的叠片铁芯的已知值相比较。监视模块58可以例如通过计量器或其它读出装置来提供所监视参数的直接指示。替换地或附加地，监视模块58可以将作为叠片铁芯12中故障的指示器接收的结果数字化、例如借助包含在监视模块58中的微处理器来数字化，并且将数字化过的结果存储在存储器中，用于自动处理和分析，以识别叠片铁芯12中的故障位置。

根据本设备10的另一方面，在图5中示出了用于识别与叠片铁芯12中的故障对应的指示器值的配置。尤其，示出了相对于桥式电路64中的参考值确定在监视模块58处接收的值的配置。包括桥式电路64的配置可以包括由励磁电路28的包括探头结构27（励磁磁轭18和绕组26）的部分限定的第一上臂，如参考图1A和1B描述那样。桥式电路64还包括由参考元件66限定的第二上臂，该参考元件可以是例如参考绕组、参考电感或参考电容中的一个，如更下面描述那样。桥式电路64的第一和第二下臂68、70可以包括相同的元件，其包括例如电阻器72和电感器74（图7A）、电阻器76（图7B）、或者电阻器78和电容器80（图7C）。应注意到的是，图7A的电阻器72和电感器74可以串联或并联连接，并且图7C的电阻器78和电容器80可以串联或并联连接。

第一下臂68和由探头结构27限定的第一上臂限定桥式电路64的第一支路65，并且第二下臂70和由参考元件66限定的第二上臂限定桥式电路64的第二支路67。提供有跨骑在桥式电路64的两个支路65、67之间的计量器82，以提供对两个支路65、67之间的电流或电压差的指示。计量器82可以包括操作者可读的计量器和/或可以包括监视模块58的线路，以提供指示两个支路65、67中的电流或电压之间的电压差或电流差的模拟或数字测量值。监视模块58除了包括桥式电路64的由计量器82表示的电压或电流测量部件之外，监视模块58还可以包括桥式电路64的一个或多个附加部件，例如桥式电路64的下臂68、70和/或参考元件66。

图8A示出了参考元件66的示例性配置，其中参考元件66包括绕制有参考绕组86的参考磁轭84，并且，桥式电路64的第二上臂可以包括参考绕组86（图6）并且叠片铁芯12被包括为参考元件66的磁路的部分。参考绕组86可以连接至电源30，其中电源30将功率输出提供给参考绕组86，该功率输出包括由电源30输出给励磁绕组26的输出基本相同的电流和/或电压。参考磁轭84和参考绕组86优选包括分别与励磁磁轭18和励磁绕组26基本相同的元件，使得参考磁轭84和参考绕组86将表现出与励磁磁轭18和励磁绕组26在相同条件下基本相同的阻抗、即基本相同的电阻和基本相同的电抗。即，当探头结构27和参考元件66均在沿着叠片铁芯12的无叠片短路的位置上时，桥式电路64的计量器82将检测到两个桥式电路支路65、67之间的、接近零的电压或电流差。如果探头结构27位于叠片短路31附近（图1A），使得生成循环磁通，则绕组26的阻抗将改变，于是生成桥式电路64中的不平衡。桥式电路64中的不平衡可以被计量器82检测为电压或电流上升，于是提供对于叠片短路的出现的指示。

根据参考元件66的一个方面，如上面参考图8A描述那样，探头结构27可以限定第一探头，并且参考元件66可以限定第二探头，该第二探头被连接或支承以随着探头结构27运动，并且与探头结构27间隔预定距离d。被连接的探头结构27和参考元件66形成探头组件90。来自电源30的功率连接至绕组26和86，使得在假设绕组26和86以相同的阻抗操作的情况下，绕组26和86在叠片铁芯12的公共或相同的齿16上建立相同极性的磁通。此外，在探头结构27和参考元件66之间的距离d优选大至足以避免在绕组26和86之间显著的磁链。在检查操作期间，探头组件90可以沿着叠片铁芯12的纵向方向L移动。当探头结构27或参考元件66遭遇叠片铁芯12的叠片中的短路时，邻近该叠片短路的相应绕组26、86的阻抗将相对于另一个绕组26、86的阻抗改变，于是改变桥式电路64的平衡，如可以通过计量器82上电流或电压的变化指示那样。

根据参考元件66的另一方面，如上面参考图5描述样，探头结构27和参考元件66可以是基本上相同的结构，如上面关于参考磁轭84和参考绕组86（图8A）描述那样。然而，如在图8B中示出那样，参考元件66可以定位在叠片铁芯12上的固定位置L₁上，其中参考磁轭84在一对齿16之间延伸，使得叠片铁芯12形成参考元件66的磁路的一部分。固定位置L₁选择为在叠片铁芯12的已知并无叠片之间的故障或短路的部分上。此外，参考元件66和其在叠片铁芯12上的位置L₁的结构使得参考元件66将表现出基本上与探头结构27在该探头结构27定位在沿着叠片铁芯12的没有叠片短路的位置上时基本相同的阻抗。探头结构27可以在纵向方向L上沿着叠片铁芯12移动，以检测叠片之间的短路。当探头结构27遭遇叠片铁芯12的叠片中的短路31（图1A）时，绕组26的阻抗将相对于参考绕组86的阻抗改变，于是改变桥式电路64中的平衡，如可以在监视模块58上检测到那样，即如可以通过在计量器82上电流或电压的变化指示那样。

根据参考元件66的另一方面，如上面参考图5描述样，参考元件66可以与叠片结构12间隔，使得叠片结构12并不是参考元件66的磁路的部分。如在图8C中示出那样，参考元件66可以与上面参考图8A描述的类似地包括参考磁轭84和参考绕组86，并且可以与参考磁路12_R关联，或者可以包括不同的结构，该不同的结构包括形成与叠片铁芯12分离的磁路的参考绕组86，并且可以由电源30供能。参考元件66的绕组86可以构造为具有与探头结构27的绕组26相同的电感和阻抗，或者可以仅具有与其相同的阻抗。根据该方面，探头结构27可以在纵向方向L上沿着叠片铁芯12移动，以检测叠片之间的短路。当探头结构27遭遇叠片铁芯12的叠片中的短路31（图1A）时，绕组26的阻抗将相对于参考绕组86的阻抗改变，于是改变桥式电路64中的平衡，如可以在监视模块58上检测到那样，即如可以通过计量器82上电流或电压的改变指示那样。

参考图7，示出了包括替换参考元件66'的替换桥式电路64'，并且该桥式电路配置为麦克斯韦-韦恩桥式电路。在该配置中，如在之前的配置中那样，参考元件66'与叠片铁芯12分离。桥式电路64'的第一支路65'的第一上臂由探头结构27形成。参考元件66'可以包括电容器92和电阻器94，或者可以仅包括电容器92，并且限定桥式电路66'的第二支路67'中的第二下臂。在参考元件66'包括电容器92和电阻器94的情况下，电容器92和电阻器94可以如示出那样配置为串联的，或者配置为并联的。第一下臂68'和第二上臂70'可以包括如下部件，这些部件相同于或类似于参考图6A、6B和6C对于臂68、70描述的部件。因为与在探头结构27的绕组26中的电感50相关的相移将与电容器92中的相移相反，所以探头结构27的电感性阻抗可以被位于桥式电路64'的相反臂中的参考元件66'的电容性阻抗抵消。根据该方面，探头结构27可以在纵向方向L上沿着叠片铁芯12移动，以检测叠片之间的短路。当探头结构27遭遇叠片铁芯12的叠片中的短路31（图1A）时，绕组26的阻抗将相对于参考元件66'的阻抗改变，于是改变桥式电路64'中的平衡，如可以通过位于桥式电路64'的两个支路65'、67'之间的计量器82'上电流或电压变化指示那样。

参考图9，示出了用于评估叠片铁芯12的磁路状态的替换设备110。设备110包括第一探头组件127，其包括第一磁轭118和绕制在磁轭118上并且限定励磁绕组的第一绕组126。第一磁轭118可以包括U型铁磁部件，其可以包括多个层压片层，并且包括一对由横向部124连接的臂120、122。磁轭118的横向部124可以绕制有第一绕组126。在用于评估叠片铁芯12的状态的测试程序期间，第一磁轭118可以定位为在第一对齿16a、16b之间延伸，其中该对臂120、122与该第一对齿16a、16b啮合。

设备110进一步包括第二探头组件107，其包括第二磁轭108以及绕制在第二磁轭108上并且限定感测绕组的第二绕组106。第二磁轭108可以包括小于第一磁轭118的U型铁磁部件，并且该U型铁磁部件可以包括多个层压片层。第二磁轭108包括由横向部104连接的一对臂100、102。第二磁轭108的横向部104可以绕制有第二绕组106。在用于评估叠片铁芯12的状态的测试程序期间，第二磁轭108可以定位为在第二对齿16c、16d之间延伸，其中该对臂100、102与该第二对齿16c、16d啮合。第二对齿16c、16d定位在第一对齿16a、16b中间或之间。如在图9中示出那样，第一磁轭118可以跨过三个缝隙17a、17b、17c，于是包括第二对齿16c、16d，并且第二磁轭108可以跨过位于另两个缝隙17a和17b中间或之间的单个缝隙17b。替换地，第一磁轭118可以跨过多于三个缝隙17，并且第二磁轭108可以位于中间齿上，以跨过从被第一磁轭118跨骑的缝隙17中选出的缝隙17。通常，第二磁轭108将跨骑比第一磁轭118跨骑的缝隙17数目少至少两个的缝隙17。

第二磁轭108可以连接至或刚性地附接至第一磁轭118，使得第一和第二磁轭118、108可以沿着叠片铁芯12一致地移动。第二磁轭108可以在相同的平面中与第一磁轭118对齐，其中第二磁轭104的横向部104直接位于第一磁轭118的横向部124的下方或者位于从其向内处。替换地，第二磁轭108可以相对于第一磁轭118而言很靠近却在纵向方向L上稍微偏移，直至第二磁轭108仍然位于由第一探头127生成的磁通区域中的程度，如更下面讨论那样。

探头组件127可以连接至包括为绕组126提供交变电压和电流的电源130的电路128，以在叠片铁芯的靠近探头组件127的局部区域中产生磁通。电源130可以包括如下电源，该电源提供如上面对于设备10中的电源30描述那样的输出，来生成相同于或类似于在电机操作期间在叠片铁芯12中生成的磁通密度的磁通密度。

第二探头组件107可以包括传感器探头，其中，作为将第二磁轭108通过第二对齿16c、16d磁链接至在叠片铁芯12中通过第一探头组件127生成的磁通的结果，在第二绕组106中可以产生电压。即第二探头组件107可以将由第一探头组件127产生的磁通的一部分感测为所感测的通过第二对齿16c、16d的磁通漏。包括第一和第二探头组件127、107的结构在纵向方向L上沿着叠片铁芯移动时的电压变化，或者相对于预定阈值而言的、从第二探头组件107测量的特别电压，可以提供对在叠片铁芯12的叠片中的故障、即短路的指示。第二绕组106可以位于包括监视模块158的第二电路109中，该监视模块可以包括用于监视电压的、操作者可读的计量器。替换地或附加地，监视模块158可以将例如借助包括在监视模块158中的微处理器接收的、作为对在叠片铁芯12中的故障的指示器的结果数字化，并且将该数字化过的结果存储在存储器中用于自动处理和分析，以识别叠片铁芯12中的故障位置。

根据图9中示出的配置的另一方面，在没有出现在缝隙17中的发电机定子绕组地利用设备110进行测试程序的情况下，磁分路121可以分别放置在限定在第一对齿16a、16b和第二对齿16c、16d之间的缝隙17a、17c中。分路121可以由层压的磁性材料构成，并且可以定位在缝隙17a、17c内，以将较大部分的磁通转向至第二探头组件107。所相信的是，分路121和相关的磁通转向可以增大设备110的、感测第二对齿16b、16c中的叠片短路的敏感度。即，分路121可以增大导向到第二对齿16a、16b中的磁通量，于是增大与叠片中的故障相关的信号的强度。此外，分路121可以移至缝隙17a、17b内的不同径向位置，即相对于齿16a、16b的顶端移至不同的位置，以辅助沿着齿16a、16b的特殊径向位置对叠片短路的识别，如通过粗略绘出的叠片短路131例示那样。

应理解的是，虽然上面参考包括励磁绕组的第一绕组126和包括感测绕组的第二绕组106描述了设备110，但是励磁和感测绕组的位置可以转换，使得第二探头107操作为将磁通提供给叠片铁芯12，并且第一探头127操作为感测叠片铁芯12中的磁通，以便识别叠片中故障的位置。

在设备110的其它方面中，电源130可以在没有相对于电流的特殊稳定化的情况下操作，或者可以包括恒压电源。替换地，电源130可以被控制为使得在第一磁轭118中维持恒定磁通，其中第一磁轭中的磁通可以由磁通感测绕组160感测，参见图9，该磁通感测绕组连接至电压调节器162，以控制电源130的电压输出。第一磁轭118中的磁通在磁通感测绕组160中生成与磁轭118中的磁通成比例的AC电压。调节器162可以监视磁通感测绕组160的输出AC电压，以自动控制电源130的输出电压，以便将磁轭118中的磁通维持为基本恒定。

虽然已经示出和描述了本发明的特殊实施例，但对于本领域技术人员明显的是，可以做出不同的其它改变和修改而不脱离本发明的精神和范围。因此，在所附权利要求中覆盖的所有改变和修改在本发明的范围内。

Claims

1.一种评估电机的叠片铁芯的状态的方法，包括：

将第一磁轭定位为在所述叠片铁芯的第一对齿之间延伸，所述第一磁轭具有与所述第一对齿啮合的臂对，并且所述第一磁轭绕制有第一绕组；

将第二磁轭定位为在所述叠片铁芯的第二对齿之间延伸，所述第二对齿与所述第一对齿不同，所述第二磁轭具有与所述第二对齿啮合的臂对，并且所述第二磁轭绕制有第二绕组；

为由所述第一绕组和第二绕组之一限定的电路供电，以在对应于所述第一绕组和第二绕组之一并且限定励磁磁轭的磁轭中产生磁通；以及

测量由所述第一绕组和第二绕组中的另一个所限定的电路的特性，以识别所述叠片铁芯中与单个叠片之间的涡流对应的故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将两个中间齿定位在所述第一对齿之间，并且所述两个中间齿限定所述第二对齿。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述第一对齿之间限定至少三个缝隙。

4.根据权利要求2所述的方法，包括将至少一个暂时磁通分路安置在位于所述第一对齿的齿与邻近的中间齿之间的缝隙中。

5.根据权利要求3所述的方法，包括将所述至少一个暂时磁通分路沿着所述第一对齿的齿与所述邻近的中间齿移动到至少一个不同的高度位置，以识别所述叠片铁芯中的故障的位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述励磁磁轭包括磁通感测绕组，并且为所述励磁绕组供电包括：测量所述磁通感测绕组中的、与所述励磁磁轭中的磁通对应的电压；以及在参考所述磁通感测绕组中的电压的情况下调节施加给所述第一绕组和第二绕组之一的电压，以便维持所述励磁磁轭中的恒定磁通。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一磁轭包括所述励磁磁轭，并且所述第二磁轭定位在由所述励磁磁轭生成的磁通的区域内。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一磁轭和第二磁轭之一定位在所述第一磁轭和第二磁轭中的另一个内。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二磁轭定位在与所述第一磁轭共同的径向平面中，所述径向平面从齿向外径向延伸。

10.根据权利要求1所述的方法，其中为所述励磁绕组供电包括以恒定电压为所述励磁绕组供电。

11.一种用于评估电机的叠片铁芯的状态的系统，所述叠片铁芯包括多个径向延伸的齿，所述系统包括：

具有从横向部分延伸的第一对臂的第一磁轭，所述第一对臂以基本上与所述叠片铁芯的第一对齿之间的间隔相同的距离彼此间隔，并且所述第一磁轭绕制有第一绕组；

具有从横向部分延伸的第二对臂的第二磁轭，所述第二对臂以基本上与第二对齿之间的间隔相同的距离彼此间隔，所述第二对齿与所述第一对齿不同，并且所述第二磁轭绕制有第二绕组；

电源，所述电源为由所述第一绕组和第二绕组之一限定的电路供电，以在对应于第一绕组和第二绕组之一并且限定励磁磁轭的磁轭中产生磁通；以及

监视模块，所述监视模块提供对于由所述第一绕组和第二绕组中的另一个所限定的电路的特性的测量，以识别所述叠片铁芯中与单个叠片之间的涡流对应的故障。

12.根据权利要求11所述的系统，包括暂时磁通分路，所述暂时磁通分路由磁性材料形成，并且定尺寸为跨骑限定于所述第一对齿的齿与所述第二对齿的邻近齿之间的至少一个缝隙。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述暂时磁通分路能够沿着所述至少一个缝隙移动到至少一个不同的高度位置，以识别所述叠片铁芯中的故障的位置。

14.根据权利要求11所述的方法，包括磁通感测绕组，所述磁通感测绕组定位在所述励磁磁轭上并且提供与所述励磁磁轭中的磁通成比例的电压输出，所述磁通感测绕组连接至电压调节器并且所述电压调节器连接至电源，以在参考所述磁通感测绕组中的电压的情况下控制施加给所述第一绕组和第二绕组之一的电压，以便维持所述励磁磁轭中的预定磁通。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一磁轭包括所述励磁磁轭，并且所述第二磁轭定位在由所述叠片铁芯中的励磁磁轭生成的磁通的区域中。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一磁轭和第二磁轭之一定位在所述第一磁轭和第二磁轭中的另一个内。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二磁轭定位在与所述第一磁轭共同的径向平面中，所述径向平面从齿向外径向地延伸。