CN107731067B - 一种发电机转子任意匝短路模拟装置及模拟系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发电机转子任意匝短路模拟装置及模拟系统,该模拟装置包括短路装置,用于插入发电机转子的通风孔内,并与发电机转子的线圈绕组上的每一匝线圈电性连接;短路选择装置,包括第一短路选择开关和第二短路选择开关,第一短路选择开关与短路装置连接,第二短路选择开关与第一短路选择开关中心短接;第一短路选择开关和第二短路选择开关接收用户输入的选择信号通过短路装置使线圈绕组上的任意两匝线圈短路。本发明在不损坏发电机转子的情况下,模拟发电机转子任意槽、任意匝的短路,以进行发电机RSO试验故障现象的模拟、试验实操课程、技能竞赛等,使学员能看到在真实发电机上很少碰到的铁芯短路故障现象,提升他们的故障分析判断能力。
Description
技术领域
本发明涉及电气领域,更具体地说,涉及一种发电机转子任意匝短路模拟装置及模拟系统。
背景技术
发电机转子绕组匝间短路会导致转子绕组局部过热,引起绕组变形或烧熔,故障的进一步发展会造成烧坏护环、大轴磁化或烧伤轴颈和轴瓦等事故。RSO试验,也叫重复脉冲试验,能准确发现并定位转子绕组匝间短路的故障,其主要原理是在转子绕组两端注入一个连续的前沿陡峭低电压脉冲,当转子绕组存在匝间短路点时,就会产生一个反射脉冲,当反射波与原始输入波在到达输入点时会合成一个特殊的波形,通过这个波形就可以用来分析绕组的故障。波形有突起则说明匝间存在异常,并且突起的波幅大小就表明短路故障的严重程度。即使绕组出现一匝短路故障,也能通过RSO试验发现并且能够较准确地确定在转子绕组匝间短路的具体线圈或具体槽位。
不同槽、不同匝的短路会引起相减波突起的位置不同,利用这个原理可以进行故障点的定位。
然而,在进行RSO试验实操培训时,使用的备件转子,其绝缘正常,无法使选手或学员真实的看到故障波形、也无从进行判断分析。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述在进行RSO试验实操培训时,由于所使用的备件转子绝缘正常,选手或学员无法真实的看到故障波形、也无从进行判断分析的缺陷,提供一种发电机转子任意匝短路模拟装置及模拟系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种发电机转子任意匝短路模拟装置,其特征在于,包括:
短路装置,所述短路装置用于插入发电机转子的通风孔内,并与所述发电机转子的线圈绕组上的每一匝线圈电性连接;
短路选择装置,所述短路选择装置包括第一短路选择开关和第二短路选择开关,所述第一短路选择开关与所述短路装置连接,所述第二短路选择开关与所述第一短路选择开关中心短接;
所述第一短路选择开关和所述第二短路选择开关接收用户输入的选择信号,并根据所述选择信号控制所述短路装置使所述线圈绕组上的任意两匝线圈短路。
优选地,所述第一短路选择开关和所述第二短路选择开关均包括多个连接端子,所述第一短路选择开关的每一个连接端子均与所述第二短路选择开关的一个连接端子短接。
优选地,所述短路装置包括固定杆以及以预设间距等间隔设置在所述固定杆上的多组弹性组件,每组所述弹性组件通过一根导线与一个所述连接端子连接,且每组所述弹性组件均与所述线圈绕组上的一匝线圈对应连接。
优选地,所述弹性组件包括第一弹性件和第二弹性件,所述第一弹性件和第二弹性件对称设置在所述固定杆两侧。
优选地,所述第一弹性件和第二弹性件均包括弹性触头和定位件,所述定位件设置在所述固定杆内并与所述弹性触头的一端连接,所述弹性触头的另一端与对应的线圈连接。
优选地,所述弹性组件还包括分别与所述第一弹性件和第二弹性件连接的连接件,所述连接件还与所述导线连接。
优选地,所述固定杆为绝缘杆。
优选地,所述固定杆内填充有封装胶,所述封装胶为环氧树脂。
优选地,还包括设置在所述固定杆端部的把手。
本发明还提供一种发电机转子任意匝短路模拟系统,包括箱体及如上所述的发电机转子任意匝短路模拟装置,所述发电机转子任意匝短路模拟装置包括多个短路选择装置和多个短路装置,其中,
所述多个短路选择装置设置在所述箱体内,且每一个所述短路选择装置连接一个短路装置。
实施本发明的发电机转子任意匝短路模拟装置,具有以下有益效果:本可以在不损坏发电机转子的情况下,模拟发电机转子任意槽、任意匝的短路,从而可以进行发电机RSO试验故障现象的模拟、开设试验实操课程、开展技能竞赛、使学员或参赛选手能看到在真实发电机上很少碰到的铁芯短路故障现象,提升他们的故障分析判断能力。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明发电机转子任意匝短路模拟装置实施例的框图;
图2是本发明短路选择装置的电路图;
图3是本发明发电机转子任意匝短路模拟装置的结构示意图;
图4是本发明发电机转子任意匝短路模拟系统中的短路选择装置在箱体内的示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的发电机转子任意匝短路模拟装置可应用于RSO(重复脉冲)试验。
如图1所示,本发明一个优选实施例中的发电机转子任意匝短路模拟装置包括短路装置20以及与短路装置20连接的短路选择装置10。
短路装置20,用于插入发电机转子的通风孔40内,并与发电机转子的线圈50绕组上的每一匝线圈50电性连接。将短路装置20的一端插入发电机转子的通风孔40内可通过通风孔40将短路装置20插入到转子绕组的任意一槽中间,并通过短路装置20与发电机转子的线圈50绕组上的每一匝线圈50电性连接将转子线圈50绕组的各匝从电路上引出,另一端置于发电机转子的通风孔40外。
短路选择装置10,与短路装置20连接,以将短路装置20引出的每一匝线圈50连接到短路选择装置10上,通过短路选择装置10进行选择控制以使线圈50绕组上的任意两匝线圈50短路,从而实现了在不损坏发电机转子的情况下,模拟发电机转子任意槽、任意匝的短路。具体地,短路选择装置10包括第一短路选择开关101和第二短路选择开关102,第一短路选择开关101与短路装置20连接,第二短路选择开关102与第一短路选择开关101中心短接。
第一短路选择开关101和第二短路选择开关102接收用户输入的选择信号,并根据选择信号控制短路装置20使线圈50绕组上的任意两匝线圈50短路。可以理解地,用户输入的选择信号即为用户在旋转第一短路选择开关101和第二短路选择开关102时所产生的控制信号。通过第一短路选择开关101与短路装置20连接,且第二短路选择开关102与第一短路选择开关101中心短接,并通过短路装置20将发电机转子线圈50绕组上的每一匝线圈50从电路上引出到短路选择装置10,实现了在不损坏发电机转子的情况下,对发电机转子任意槽、任意匝短路的模拟,从而可以进行发电机RSO试验故障现象的模拟、开设试验实操课程、开展技能竞赛,使学员或参赛选手能看到在真实发电机上很少碰到的铁芯适中故障现象,提升他们的故障分析判断能力。
进一步地,第一短路选择开关101和第二短路选择开关102均包括多个连接端,其中,第一短路选择开关101的每一个连接端子均与第二短路选择开关102的一个连接端子短接,且第一短路选择开关101的每一个连接端子还与短路装置20连接,并通过短路装置20与发电机转子的线圈50绕组上的每一匝连接,即第一短路选择开关101的一个连接端子与一匝线圈50对应连接。
可以理解地,由于第二短路选择开关102的每一个连接端子均与第一短路选择开关101的一个连接端对应短接,因此,当第一短路选择开关101的每一个连接端子与线圈50绕组的一匝线圈50对应连接时,第二短路选择开关102也与线圈50绕组上的一匝线圈50对应连接,此时,只需通过控制第一短路选择开关101接通任一个连接端子,同时控制第二短路选择开关102接通任一个连接端子,即可实现将与所选通的两个连接端子连接的两匝线圈50短路。
在此需要说明的是,本发明的第二短路选择开关102也可以不与第一短路选择开关101中心短接,此时,第二短路选择开关102的每一个连接端子分别与线圈50绕组的一匝线圈50对应连接,同时,当控制第一短路选择开关101接通任一个连接端子,同时控制第二短路选择开关102接通任一个连接端子时,也可实现将与所选通的两个连接端子连接的两匝线圈50短路。
优选地,本实施例的第一短路选择开关101和第二短路选择开关102均可以为旋钮开关,其中,第一短路选择开关101和第二短路选择开关102结构相同。
如图2所示,本实施例的第一短路选择开关101和第二短路选择开关102的选择旋钮数量相同(即连接端子数量相同),均为8个,分别包括1号连接端子、2号连接端子、3号连接端子、4号连接端子、5号连接端子、6号连接端子、7号连接端子和8号连接端子。其中,第一短路选择开关101的1号连接端子与第二短路选择开关102的1号连接端子短接,第一短路选择开关101的2号连接端子与第二短路选择开关102的2号连接端子短接,同理,其他连接端子均一一对应短接。在具体操作时,当第一短路选择开关101接通1号连接端子时,第二短路选择开关102接通2号连接端子时,与1号连接端子连接的线圈50和与2号连接端子连接的线圈50短路。
如图3所示,短路装置20包括固定杆201以及以预设间距等间隔设置在固定杆201上的多组弹性组件202,每组弹性组件202通过一根导线与一个连接端子连接,且每组弹性组件202均与线圈50绕组上的一匝线圈50对应连接。
可以理解地,等间隔设置在固定杆201上的弹性组件202的数量大于或等于发电机转子绕组的线圈50匝数,并且每组弹性组件202之间的距离与转子绕组上相邻两匝线圈50之间的距离相同。当短路装置20通过通风孔40插入发电机转子本体欲模拟适中的槽中间后,发电机转子绕组上的每一匝线圈50均与一组弹性组件202电性连接,且每一组弹性组件202均通过一根导线与一个连接端子连接。此时,通过导线与连接端子连接后,可实现第一短路选择开关101和第二短路选择开关102对每一匝线圈50的短路模拟控制,且在模拟短路过程中,不会划伤匝间绝缘,也不会损坏发电机转子,安全性好、模拟精度高。
在本实施例中,弹性组件202的数量与线圈50绕组上的线圈50匝数以及第一短路选择开关101的连接端子数量相同,均为8个。通过每组弹性组件202与一匝线圈50对应连接,实现了将线圈50绕组上的各匝线圈50引出至与第一短路选择开关101的每一个连接端子对应连接。
具体地,通过将短路装置20插入发电机转子本体欲模拟短路的槽内,如第1槽,通过旋转第一短路选择开关101和第二短路选择开关102的旋钮位置,以模拟第一槽8匝线圈50之间的任意两匝线圈50短路。例如,将第一短路选择开关101旋至1号端子,此时1号端子被选通,将第二短路选择开关102旋至2号端子,2号端子被选通,由于第一短路选择开关101和第二短路选择开关102中心短接,因此,与1号端子连接的第1槽的第1匝线圈50和与2号端子连接的第2匝线圈50发生短路,即通过两个旋开关的作用,旋转设置模拟出第1槽第1匝线圈50与第2匝线圈50的短路。同理,将第一短路选择开关101旋至2号端子,第二短路选择开关102旋至5号端,即可模拟出第1槽第2匝与第5匝之间的短路。
进一步地,如图3所示,每组弹性组件202均包括第一弹性件和第二弹性件,其中,第一弹性件和第二弹性件对称设置在固定杆201两侧。
第一弹性件和第二弹性件均包括弹性触头2021,其中,弹性触头2021的一端与对应线圈50电连接,弹性触头2021的另一端固定在固定杆201上。
第一弹性件和第二弹性件均还包括设置在弹性触头2021与固定杆201之间的定位件2022,定位件2022设定在固定杆201内,通过设置定位件2022进一步加强弹性触头2021与固定杆201之间的连接,使弹性触头2021可稳定在固定杆201上。
优选地,本实施例的弹性组件202还包括分别与第一弹性件和第二弹性件连接的连接件2023,且连接件2023还与导线连接,从而实现了每组弹性组件202与第一短路选择开关101的一个连接端子连接。优选地,本实施例的连接件2023可以为弹簧。即如图3所示,每一个连接件2023均通过一根导线与第一短路选择开关101的一个连接端子连接,进而实现了将转子绕组中的各匝从电路上引出并与短路选择装置10连接,通过对短路选择装置10的设置以实现对发电机转子绕组任意匝的短路模拟。
另外,本实施例的固定杆201为绝缘杆,且在固定杆201内浇筑有封装胶,通过将固定杆201内的空隙浇筑封装胶可进一步保证弹性触头2021、定位件2022以及导线的固定性和稳定性。
短路装置20还包括固定在固定杆201端部的把手203,可供用户将固定杆201通过通风孔40插入发电机转子的槽中间。
本发明还提供了一种发电机转子任意匝短路模拟系统,如图4所示,为本发明的发电机转子任意匝短路模拟系统一优选实施例的示意图。在本实施例中,发电机转子任意匝短路模拟系统,包括箱体100和上述发电机转子任意匝短路模拟装置,发电机转子任意匝短路模拟装置包括多个短路选择装置10和多个短路装置20,其中,多个短路选择装置10设置在箱体100内且每一个短路选择装置10连接一个短路装置20。
通过将所有短路选择装置10(如旋钮开关)设置在箱体100内,在实操培训过程中,即可由评委或教员控制任意槽、任意匝的短路,由学员进行试验,根据试验波形,计算和判断转子绕组是否匝间短路,短路的位置在哪槽、哪匝等。
该发电机转子任意匝短路模拟系统的具体使用方法如下:
将短路装置20插入转子本体欲模拟短路的槽内,如第1槽。
通过设置与第1槽对应的两个短路选择开关的位置,模拟第1槽8个匝之间任意两匝的短路。例如,将第一短路选择开关101置于1号连接端子,第二短路选择开关102置于2号连接端子,则模拟出第1槽第1匝和第2匝之间的短路。将第一短路选择开关101置于2号连接端子,第二短路选择开关102置于5号连接端子,则模拟出第1槽第2匝和第5匝之间的短路。
关上盖子,使选手或学员无法看到短路选择开关的设定,选手通过RSO试验判断哪个槽的哪两匝之间短路。
打开盖子,验证选手或学员判断是否正确。
本发明提供了一种可以在不损坏发电机转子的情况下,模拟发电机转子任意槽、任意匝的短路,从而可以进行发电机RSO试验故障现象的模拟、开设试验实操课程、开展技能竞赛、使学员或参赛选手能看到在真实发电机上很少碰到的铁芯短路故障现象,提升他们的故障分析判断能力。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种发电机转子任意匝短路模拟装置,其特征在于,包括:
短路装置,所述短路装置用于插入发电机转子的通风孔内,并与所述发电机转子的线圈绕组上的每一匝线圈电性连接;
所述短路装置包括固定杆以及以预设间距等间隔设置在所述固定杆上的多组弹性组件,每组所述弹性组件通过一根导线与一个所述连接端子连接,且每组所述弹性组件均与所述线圈绕组上的一匝线圈对应连接;所述弹性组件包括第一弹性件和第二弹性件,所述第一弹性件和第二弹性件对称设置在所述固定杆两侧,所述第一弹性件和第二弹性件均包括弹性触头和定位件,所述定位件设置在所述固定杆内并与所述弹性触头的一端连接,所述弹性触头的另一端与对应的线圈连接;
短路选择装置,所述短路选择装置包括第一短路选择开关和第二短路选择开关,所述第一短路选择开关与所述短路装置连接,所述第二短路选择开关与所述第一短路选择开关中心短接;
所述第一短路选择开关和所述第二短路选择开关接收用户输入的选择信号,并根据所述选择信号控制所述短路装置使所述线圈绕组上的任意两匝线圈短路。
2.根据权利要求1所述的发电机转子任意匝短路模拟装置,其特征在于,所述第一短路选择开关和所述第二短路选择开关均包括多个连接端子,所述第一短路选择开关的每一个连接端子均与所述第二短路选择开关的一个连接端子短接。
3.根据权利要求1所述的发电机转子任意匝短路模拟装置,其特征在于,所述弹性组件还包括分别与所述第一弹性件和第二弹性件连接的连接件,所述连接件还与所述导线连接。
4.根据权利要求1所述的发电机转子任意匝短路模拟装置,其特征在于,所述固定杆为绝缘杆。
5.根据权利要求1所述的发电机转子任意匝短路模拟装置,其特征在于,所述固定杆内填充有封装胶,所述封装胶为环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的发电机转子任意匝短路模拟装置,其特征在于,还包括设置在所述固定杆端部的把手。
7.一种发电机转子任意匝短路模拟系统,其特征在于,包括箱体和权利要求1-6任一项所述的发电机转子任意匝短路模拟装置,所述发电机转子任意匝短路模拟装置包括多个短路选择装置和多个短路装置,其中,
所述多个短路选择装置设置在所述箱体内,且每一个所述短路选择装置连接一个短路装置。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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