DE112019006999T5 - Inspektionsverfahren für eine rotierende elektrische maschine, rotierende elektrische maschine, sowie inspektionssystem für eine rotierende elektrische maschine - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Inspektionsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine angegeben, das Folgendes umfasst: einen ersten Schritt, in welchem ein erstes Bild durch Bildgebung eines Musters erfasst wird, das auf einer Außenumfangsfläche eines Halterings gebildet wird, der an einem axialen Endbereich eines Rotorkerns der rotierenden elektrischen Maschine montiert ist, und zwar über den Gesamtumfang des Halterings unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements, das an einem nicht-rotierenden Bereich der rotierenden elektrischen Maschine montiert ist, in einem Zustand, in welchem der Haltering gedreht wird; einen zweiten Schritt, in welchem ein zweites Bild durch Bildgebung des Musters über den Gesamtumfang des Halterings unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements in dem Zustand erfasst wird, in welchem der Haltering gedreht wird, wobei der zweite Schritt nach dem ersten Schritt ausgeführt wird, wobei ein Betrieb der rotierenden elektrischen Maschine dazwischen eingefügt ist; und einen dritten Schritt, in welchem eine Verzerrungs-Verteilung des Halterings erfasst wird, und zwar auf der Basis des ersten Bildes und des zweiten Bildes.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft: ein Inspektionsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine, die einen Haltering aufweist, der an einem axialen Endbereich eines Rotorkerns montiert ist; eine rotierende elektrische Maschine; sowie ein Inspektionssystem für eine rotierende elektrische Maschine.
  • Technischer Hintergrund
  • In der Patentliteratur 1 wird eine rotierende elektrische Maschine beschrieben. Die rotierende elektrische Maschine weist Folgendes auf: einen Rotorkern, der Magnetpole und einen Zwischenpolbereich aufweist, eine Mehrzahl von Nuten, die im Zwischenpolbereich des Rotorkerns in Umfangsrichtung ausgebildet ist, Rotorwindungen, die in den Nuten montiert sind, und Halteringe, die an beiden longitudinalen Endbereichen des Rotorkerns montiert sind und so konfiguriert sind, dass sie Endbereiche der Rotorwindungen, die vom Rotorkern vorstehen, gegen die Zentrifugalkraft halten.
  • Stand der Technik
  • Patentliteratur
  • [PTL 1] JP 2014-121 166 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei der oben beschriebenen rotierenden elektrischen Maschine werden die Halteringe verformt, so dass sie in Radialrichtung expandieren, und zwar durch die Zentrifugalkraft, die durch die Rotation des Rotors erzeugt wird. Wenn eine Aktivierung und ein Anhalten der rotierenden elektrischen Maschine wiederholt werden, so werden daher die Halteringe wiederholt verformt. Wenn die Halteringe wiederholt verformt werden, besteht die Gefahr, dass ein Defekt, wie z. B. ein Riss oder ein Bruch in den Halteringen auftreten kann. Im Allgemeinen wird daher in rotierenden elektrischen Maschinen eine visuelle Inspektion bzw. Sichtprüfung der Halteringe periodisch durchgeführt.
  • Wenn die Sichtprüfung der Halteringe durchgeführt wird, so wird der Rotor aus einem Stator herausgezogen, und zwar in einem Zustand, in welchem die rotierende elektrische Maschine angehalten ist, und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Defekts in den Halteringen wird visuell überprüft. Es ist notwendig, den Rotor aus dem Stator herauszuziehen. Demzufolge kann die Sichtprüfung der Halteringe nicht während eines Betriebszeitraums der rotierenden elektrischen Maschine durchgeführt werden, und außerdem ist die Ausführungsfrequenz der Sichtprüfung der Halteringe auf ein Mal alle paar Jahre begrenzt.
  • Indessen ist es für gewöhnlich wahrscheinlich, dass ein Defekt in den Halteringen während des Betriebszeitraums der rotierenden elektrischen Maschine auftritt. Daher besteht das folgende Problem: Selbst wenn während einer Sichtprüfung kein Defekt in den Halteringen beobachtet wird, kann ein Defekt in den Halteringen während des Betriebszeitraums auftreten, bis die nächste Sichtprüfung durchgeführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um das oben beschriebene Problem zu lösen. Sie hat die Aufgabe, Folgendes anzugeben: ein Inspektionsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine; eine rotierende elektrische Maschine; sowie ein Inspektionssystem für eine rotierende elektrische Maschine, mit welchen ein Haltering während eines Betriebszeitraums der rotierenden elektrischen Maschine überprüft werden kann.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Inspektionsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine angegeben, das Folgendes aufweist: einen ersten Schritt, in welchem ein erstes Bild durch Bildgebung eines Musters erfasst wird, das auf einer Außenumfangsfläche eines Halterings gebildet wird, der an einem axialen Endbereich eines Rotorkerns der rotierenden elektrischen Maschine montiert ist, und zwar über den Gesamtumfang des Halterings unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements, das an einem nicht-rotierenden Bereich der rotierenden elektrischen Maschine montiert ist, in einem Zustand, in welchem der Haltering gedreht wird; einen zweiten Schritt, in welchem ein zweites Bild durch Bildgebung des Musters über den Gesamtumfang des Halterings unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements in dem Zustand erfasst wird, in welchem der Haltering gedreht wird, wobei der zweite Schritt nach dem ersten Schritt ausgeführt wird, wobei ein Betrieb der rotierenden elektrischen Maschine dazwischen eingefügt ist; und einen dritten Schritt, in welchem eine Verzerrungs-Verteilung des Halterings erfasst wird, und zwar auf der Basis des ersten Bildes und des zweiten Bildes.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine rotierende elektrische Maschine angegeben, die Folgendes aufweist: einen nicht-rotierenden Bereich, der einen Stator aufweist; einen Rotor, der drehbar an einer Innenumfangsseite des Stators angebracht ist; und ein Bildaufnahmeelement, das am nicht-rotierenden Bereich montiert ist, wobei der Rotor Folgendes aufweist: einen Rotorkern; und einen Haltering, der an einem Endbereich des Rotorkerns in Axialrichtung des Rotors montiert ist, und wobei das Bildaufnahmeelement konfiguriert ist zum Bildgeben eines Musters, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings ausgebildet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Inspektionssystem für eine rotierende elektrische Maschine angegeben, das Folgendes aufweist: eine rotierende elektrische Maschine der vorliegenden Erfindung; und einen Computer, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Verzerrungs-Verteilung des Halterings auf der Basis eines Bildes, das vom Bildaufnahmeelement erfasst wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Haltering während des Betriebszeitraums der rotierenden elektrischen Maschine überprüft werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Turbogenerators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils eines Stators im Turbogenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung entlang der Axialrichtung.
    • 3 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators entlang der Linie III-III in 2.
    • 4 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer schematischen Konfiguration eines Inspektionssystems für den Turbogenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5 ist ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines schematischen Ablaufs eines Inspektionsverfahrens für den Turbogenerator gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 6 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils eines Stators im Turbogenerator gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung entlang der Axialrichtung.
    • 7 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators entlang der Linie VII-VII in 6.
    • 8 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils eines Stators im Turbogenerator gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung entlang der Axialrichtung.
    • 9 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators entlang der Linie IX-IX in 8.
    • 10 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils eines Stators im Turbogenerator gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung entlang der Axialrichtung.
    • 11 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators entlang der Linie XI-XI in 10.
    • 12 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators entlang der Linie XII-XII in 10.
    • 13 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators entlang der Linie XIII-XIII in 10.
    • 14 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils des Stators 20 im Turbogenerator 100 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung entlang der Axialrichtung.
    • 15 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie XV-XV in 14.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Erste Ausführungsform
  • Ein Inspektionsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine, eine rotierende elektrische Maschine sowie ein Inspektionssystem für eine rotierende elektrische Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein Turbogenerator 100 beispielhaft als eine rotierende elektrische Maschine beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration des Turbogenerators 100 gemäß dieser Ausführungsform. In 1 ist die Konfiguration von nur einer Seite bezüglich dem Achsenzentrum 11 des Turbogenerators 100 veranschaulicht. Die Rechts-Links-Richtung in 1 bezeichnet die Axialrichtung des Turbogenerators 100, und die Aufwärts-Abwärts-Richtung in 1 bezeichnet die Radialrichtung des Turbogenerators 100.
  • In dem Bereich, der in 1 veranschaulicht ist, gibt die untere Seite eine radiale Innenseite an, d. h. eine Innenumfangsseite, und die obere Seite gibt die radial äußere Seite an, d. h. eine Außenumfangsseite. 2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils des Stators 20 im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform bei Betrachtung entlang der Axialrichtung. 3 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie III-III in 2.In 3 ist nur ein Teil einer Endseite des Stators 20 in Axialrichtung veranschaulicht.
  • Wie in 1 bis 3 veranschaulicht, weist der Turbogenerator 100 einen Rahmen 10, den Stator 20 und einen Rotor 40 auf. Der Stator 20 hat eine zylindrische Form und ist an der Innenseite des Rahmens 10 befestigt. Der Rotor 40 ist drehbar auf einer Innenumfangsseite des Stators 20 angebracht.
  • Der Rotor 40 weist eine Drehwelle 41 und einen Rotor-Hauptkörper 42 auf. Die Drehwelle 41 ist mit einem (nicht dargestellten) Motor verbunden. Der Rotor-Hauptkörper 42 ist koaxial mit der Drehwelle 41 angebracht. Die Drehwelle 41 ist an dem Rahmen 10 so gehalten, dass sie um das Achsenzentrum 11 drehbar ist. Der Rotor-Hauptkörper 42 weist einen Rotorkern 43 auf, sowie eine Mehrzahl von Rotorspulen (nicht dargestellt), die am Rotorkern 43 angebracht ist. Ein Paar von Halteringen 44a und 44b sind an beiden Endbereichen des Rotorkerns 43 montiert.
  • Beide Endbereiche der Rotorspulen sind so ausgebildet, dass sie von beiden Endbereichen des Rotorkerns 43 in Axialrichtung vorstehen. Der Haltering 44a und der Haltering 44b halten jeweils beide Endbereiche der Rotorspulen, und zwar von der Außenumfangsseite, um zu verhindern, dass beide Endbereiche der Rotorspulen durch die Zentrifugalkraft verformt werden, die durch die Rotation des Rotors 40 hervorgerufen wird. Das heißt, der Haltering 44a und der Haltering 44b sind an beiden Außenumfangsseiten beider Endbereiche der Rotorspulen angebracht.
  • Der Haltering 44a und der Haltering 44b haben jeweils eine zylindrische Form. Der Haltering 44a ist an eine Außenumfangsfläche des axialen Endbereichs des Rotorkerns 43 schrumpfgepasst, so dass er an dem einen axialen Endbereich des Rotorkerns 43 befestigt und montiert ist. Der Haltering 44a ist auch an eine Außenumfangsfläche einer Endplatte 45 schrumpfgepasst (siehe 4), die eine Ringform hat und an der einen axialen Endseite des Rotorkerns 43 angeordnet ist.
  • Der Haltering 44b ist an eine Außenumfangsfläche des anderen axialen Endbereichs des Rotorkerns 43 schrumpfgepasst, so dass er an dem anderen axialen Endbereich des Rotorkerns 43 befestigt und montiert ist. Der Haltering 44b ist auch an eine Außenumfangsfläche einer Endplatte (nicht dargestellt) schrumpfgepasst, die eine Ringform hat und an der anderen axialen Endseite des Rotorkerns 43 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Halteringe 44a und 44b für einen Turbogenerator 100 verwendet.
  • Ein vorbestimmtes Muster, das von einem später noch beschriebenen Bildaufnahmeelement 30a abgebildet werden soll, ist auf zumindest einem Teil der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet. Auf ähnliche Weise ist ein vorbestimmtes Muster, das von einem später noch beschriebenen Bildaufnahmeelement 30b abgebildet werden soll, auf zumindest einem Teil der Außenumfangsfläche des Halterings 44b ausgebildet.
  • Die Muster, die auf den Außenumfangsflächen des Halterings 44a und des Halterings 44b ausgebildet werden, werden beispielsweise durch Verwendung zweier Farben gebildet, deren Kontrast stark unterschiedlich ist, wie z. B. schwarz und weiß. Wenn beispielsweise das Muster auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet werden soll, wird ein weißes Beschichtungsmaterial gleichmäßig auf der gesamten Außenumfangsfläche des Halterings 44a aufgebracht, und dann wird ein schwarzes Beschichtungsmaterial auf die Außenumfangsfläche des Halterings 44a aufgebracht, so dass eine Mehrzahl von schwarzen Punkten unregelmäßig angeordnet ist. Die Größe jedes der Mehrzahl von Punkten beträgt einige Mikrometer bis zu einigen Millimetern.
  • Wenn ein später noch beschriebenes Digitalbild-Korrelationsverfahren verwendet wird, gilt Folgendes: Wenn die Größe eines jeden der Mehrzahl von Punkte kleiner wird, so dass die Intervalle bzw. Zwischenräume zwischen der Mehrzahl von Punkten kleiner werden, verbessert sich die Auflösung der Verzerrung. Bei dieser Ausführungsform werden die vorbestimmten Muster auf den Außenumfangsflächen des Halterings 44a und des Halterings 44b ausgebildet, so dass eine ausreichende Auflösung erhalten wird, und zwar bezüglich der im Haltering 44a und im Haltering 44b angenommenen zu verursachenden Verzerrungs-Änderung.
  • Die auf den Außenumfangsflächen des Halterings 44a und des Halterings 44b ausgebildeten Muster sind nicht auf jene beschränkt, die durch Aufbringen der Beschichtungsmaterialien ausgebildet werden, und sie können auch ausgebildet werden, indem Flächenkörper aufgeklebt werden, auf denen Muster ausgebildet sind. Außerdem können die Muster, die auf den Außenumfangsflächen des Halterings 44a und des Halterings 44b ausgebildet werden, Muster sein, die ursprünglich in den Materialien des Halterings 44a und des Halterings 44b enthalten sind, oder Muster, die erzeugt werden, wenn der Haltering 44a und der Haltering 44b in einem Herstellungsverfahren bearbeitet werden.
  • Der Stator 20 hat insgesamt eine zylindrische Form, und er ist so ausgebildet, dass er den Außenumfang des Rotors 40 umgibt. Eine Innenumfangsfläche des Stators 20 liegt der Außenumfangsfläche des Rotor-Hauptkörpers 42 gegenüber. Der Stator 20 weist einen Statorkern 21, der eine zylindrische Form hat, sowie eine Statorspule, die am Statorkern 21 montiert ist. Außerdem weist der Stator 20 Folgendes auf: ein Paar von Befestigungsplatten 23a und 23b, die an beiden axialen Enden des Statorkerns 21 angeordnet sind, eine Mehrzahl von Fingerplatten 24a, die zwischen der Befestigungsplatte 23a und dem Statorkern 21 angebracht ist, sowie eine Mehrzahl von Fingerplatten 24b, die zwischen der Befestigungsplatte 23b und dem Statorkern 21 angebracht ist.
  • Der Statorkern 21 hat eine Konfiguration, bei welcher eine Mehrzahl von Kernplatten in Axialrichtung laminiert sind. Auf einer Innenumfangsseite des Statorkerns 21 ist eine Mehrzahl von Kernzähnen 26 ausgebildet, die jeweils zur radial inneren Seite von einer Kern-Rückseite verlaufen, die eine Ringform hat, sowie Nuten 25, die jeweils zwischen zwei Kernzähnen 26 ausgebildet sind, die in Umfangsrichtung einander benachbart sind.
  • Das heißt, auf der Innenumfangsseite des Statorkerns 21 sind die Mehrzahl von Nuten 25 und die Mehrzahl von Kernzähnen 26 abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet. Die Statorspule verläuft gerade in der Axialrichtung in jeder Nut 25. Die Statorspule, die aus einem axialen Endbereich einer Nut 25 herausgezogen ist, ist als ein Statorspulenende 22a oder ein Statorspulenende 22b auf der Außenseite des Statorkerns 21 zurückgefaltet, und ist in eine andere Nut 25 eingeführt.
  • Das Paar von Befestigungsplatten 23a und 23b ist jeweils auf den Außenseiten beider Enden des Statorkerns 21 in Axialrichtung angebracht, so dass der Statorkern 21 von beiden Endseiten in Axialrichtung sandwichartig dazwischenliegt. Das Paar von Befestigungsplatten 23a und 23b ist aneinander unter Verwendung eines Durchgangsbolzens (nicht dargestellt) befestigt, der in Axialrichtung durch den Statorkern 21 hindurchgeht. Die Befestigungsplatte 23a und die Befestigungsplatte 23b haben jeweils eine Ringform, und sie sind über die gesamte Umfangsrichtung angebracht.
  • Eine oder mehrere Befestigungsplatten 23a und eine oder mehrere Befestigungsplatten 23b sind in Axialrichtung installiert. Einer oder mehrere Durchgangsbolzen werden für das Paar von Befestigungsplatten 23a und 23b verwendet. Damit wirkt der Flächendruck in Axialrichtung auf den Statorkern 21, und die Steifigkeit des gesamten Statorkerns 21 wird erhöht. Dadurch werden Vibrationen unterdrückt, die im Statorkern 21 hervorgerufen werden können, wenn der Turbogenerator 100 betrieben wird.
  • Die Befestigungsplatte 23a und die Befestigungsplatte 23b sind in einem Bereich auf der Außenumfangsseite bezüglich einer Wandfläche 25a der Kern-Rückseite installiert, die die jeweiligen Nuten 25 bilden, und zwar in Radialrichtung. Das heißt, eine Innenumfangsfläche 23a1 der Befestigungsplatte 23a und eine Innenumfangsfäche 23b 1 der Befestigungsplatte 23b befinden sich jeweils auf der Außenumfangsseite bezüglich der Wandfläche 25a. Demzufolge ist es weniger wahrscheinlich, dass der Flächendruck in Axialrichtung, der von der Befestigungsplatte 23a und der Befestigungsplatte 23b hervorgerufen wird, auf die Kernzähne 26 wirkt, die auf der Innenumfangsseite ausgebildet sind, und zwar bezüglich der Wandfläche 25a.
  • Die Mehrzahl von Fingerplatten 24a und die Mehrzahl von Fingerplatten 24b sind so ausgebildet, dass der Flächendruck in Axialrichtung ausreichend auch auf die Kernzähne 26 wirkt. Das Material jeder der Mehrzahl von Fingerplatten 24a und der Mehrzahl von Fingerplatten 24b ist ein Metallmaterial, wie z. B. Edelstahl. Die Mehrzahl von Fingerplatten 24a ist zwischen der Befestigungsplatte 23a und einer axialen Endfläche des Statorkerns 21 angebracht.
  • Jede von der Mehrzahl von Fingerplatten 24a verläuft zur Innenumfangsseite bezüglich der Innenumfangsfläche 23a1 der Befestigungsplatte 23a bei Betrachtung entlang der Axialrichtung. Auf ähnliche Weise ist die Mehrzahl von Fingerplatten 24b zwischen der Befestigungsplatte 23b und der anderen axialen Endfläche des Statorkerns 21 angebracht. Jede der Mehrzahl von Fingerplatten 24b verläuft zur Innenumfangsseite bezüglich der Innenumfangsfläche 23b 1 der Befestigungsplatte 23b bei Betrachtung entlang der Axialrichtung.
  • Jede der Mehrzahl von Fingerplatten 24a hat eine rechteckige Parallelepiped-Form, die in einer Richtung langgezogen ist. Jede Fingerplatte 24a ist so angebracht, dass deren Longitudinalrichtung entlang der Radialrichtung des Statorkerns 21 verläuft. Die Länge jeder Fingerplatte 24a in Longitudinalrichtung stimmt im Allgemeinen mit dem radialen Abstand von einer distalen Endfläche jedes Kernzahns 26 überein, d. h. der Innenumfangsfläche 21a des Statorkerns 21 zur Außenumfangsfläche 21b des Statorkerns 21. Außerdem ist jede Fingerplatte 24a an einer axialen Endseite jedes Kernzahns 26 angebracht, so dass sie jeden Kernzahn 26 bei Betrachtung entlang der Axialrichtung überlappt. Das heißt, die Anzahl von Fingerplatten 24a stimmt mit der Anzahl von Kernzähnen 26 überein.
  • Jede von der Mehrzahl von Fingerplatten 24b hat eine Konfiguration ähnlich derjenigen von jeder der Mehrzahl von Fingerplatten 24a. Jede Fingerplatte 24b ist auf der anderen axialen Endseite jedes Kernzahns 26 angeordnet, so dass sie jeden Kernzahn 26 bei Betrachtung entlang der Axialrichtung überlappt. Das heißt, die Anzahl von Fingerplatten 24b stimmt mit der Anzahl von Kernzähnen 26 überein.
  • Jeder von sämtlichen Kernzähnen 26 liegt sandwichartig zwischen einer Fingerplatte 24a und einer Fingerplatte 24b, und zwar von beiden axialen Endseiten aus. Damit wird der Flächendruck in Axialrichtung von der Befestigungsplatte 23a und der Befestigungsplatte 23b auf jeden Kernzahn 26 über eine Fingerplatte 24a und eine Fingerplatte 24b übertragen. Damit wird die Steifigkeit des gesamten Statorkerns 21 erhöht.
  • Hierbei können die Mehrzahl von Fingerplatten 24a und die Mehrzahl von Fingerplatten 24b jeweils aus einem Material gebildet sein, das von Metall verschieden ist, wie z. B. einem Harzmaterial, solange das Material eine Steifigkeit aufweist, die es ermöglicht, dass der Flächendruck in Axialrichtung von der Befestigungsplatte 23a und der Befestigungsplatte 23b auf jeden Kernzahn 26 übertragen wird. Außerdem ist die Form jeder der Mehrzahl von Fingerplatten 24a und der Mehrzahl von Fingerplatten 24b nicht auf die rechteckige Parallelepiped-Form beschränkt.
  • Beim Herstellungsverfahren für einen Statorkern 21 wird jede Fingerplatte 24a an einer Kernplatte befestigt, die sich auf einer am meisten am Ende liegenden Seite in Axialrichtung unter der Mehrzahl von Kernplatten befindet, die den Statorkern 21 bilden, und zwar durch Punktschweißen oder dergleichen. Auf ähnliche Weise wird jede Fingerplatte 24b an einer Kernplatte befestigt, die sich auf der anderen am weitesten am Ende liegenden Seite in Axialrichtung unter der Mehrzahl von Kernplatten befindet, die den Statorkern 21 bilden, und zwar durch Punktschweißen oder dergleichen. Nachdem die Mehrzahl von Kernplatten in Axialrichtung laminiert worden sind, wird das Paar von Befestigungsplatten 23a und 23b installiert, und das Paar von Befestigungsplatten 23a und 23b wird unter Verwendung des Durchgangsbolzens befestigt.
  • Der Rotor-Hauptkörper 42 wird magnetisiert, indem veranlasst wird, dass ein Feldstrom durch die Rotorspulen fließt. Der Rotor-Hauptkörper 42 wird durch eine Rotationskraft gedreht, die vom Motor über die Drehwelle 41 übertragen wird. Wenn der Rotor-Hauptkörper 42 rotiert, fließt ein induzierter Strom durch die Statorspule des Stators 20. Im Turbogenerator 100 wird Energie erzeugt, indem der Strom entnommen wird, der durch die Statorspule fließt. Um einen Temperaturanstiegt im Rahmen 10 infolge der Energieerzeugung zu unterbinden, strömt ein Kühlmittel durch den Rahmen 10. Ein Gaskühler 12 ist für den Rahmen 10 angebracht, um das Kühlmittel zu kühlen.
  • Außerdem weist der Turbogenerator 100 bei dieser Ausführungsform das Bildaufnahmeelement 30a und das Bildaufnahmeelement 30b auf. Das Bildaufnahmeelement 30a ist so konfiguriert, dass es das Muster abbildet, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet ist. Das Bildaufnahmeelement 30b ist so konfiguriert, dass es das Muster abbildet, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44b ausgebildet ist. Sowohl das Bildaufnahmeelement 30a, als auch das Bildaufnahmeelement 30b sind an einem nicht-rotierenden Bereich innerhalb des Rahmens 10 im Turbogenerator 100 montiert.
  • Hierbei bezeichnet der nicht-rotierende Bereich einen Bereich, der im Turbogenerator 100 nicht rotiert, d. h. einen Bereich des Turbogenerators 100 exklusive dem Rotor 40. Der nicht-rotierende Bereich weist zumindest den Stator 20 und den Rahmen 10 auf. Jedes von dem Bildaufnahmeelement 30a und dem Bildaufnahmeelement 30b ist so konfiguriert, dass es Daten eines erfassten digitalen Bildes an eine später noch beschriebene Berechnungseinrichtung 200 ausgibt.
  • Das Bildaufnahmeelement 30a ist am nicht-rotierenden Bereich des Turbogenerators 100 montiert. Folglich sind die Energiezufuhr zum Bildaufnahmeelement 30a und die Datenausgabe aus dem Bildaufnahmeelement 30a sogar während des Betriebszeitraums des Turbogenerators 100 möglich. Auf ähnliche Weise ist das Bildaufnahmeelement 30b am nicht-rotierenden Bereich des Turbogenerators 100 montiert. Folglich sind die Energiezufuhr zum Bildaufnahmeelement 30b und die Datenausgabe aus dem Bildaufnahmeelement 30b sogar während des Betriebszeitraums des Turbogenerators 100 möglich.
  • Bei dieser Ausführungsform ist das Bildaufnahmeelement 30a an der Fingerplatte 24a montiert, die ein Teil des Stators 20 ist. Die Fingerplatte 24a ist ein Element, das nahe dem Haltering 44a angebracht ist, wobei dazwischen ein Spalt 46a gefügt ist. Genauer gesagt: Das Bildaufnahmeelement 30a ist an einem Endbereich 24a1 montiert, der sich auf der Innenumfangsseite des Stators 20 in einer Fingerplatte 24a befindet. Zum Montieren des Bildaufnahmeelements 30a wird beispielsweise Schweißen, Kleben oder Einpassen unter Verwendung eines Keils verwendet. Der Endbereich 24a1 der Fingerplatte 24a liegt einem Teil der Außenumfangsfläche des Halterings 44a in Umfangsrichtung durch den Spalt 46a gegenüber.
  • Damit ist das Bildaufnahmeelement 30a so montiert, dass es der Außenumfangsfläche des Halterings 44a durch den Spalt 46a gegenüberliegt. Die Abbildungsrichtung des Bildaufnahmeelements 30a ist die Richtung, die zum Achsenzentrum 11 zeigt, und zwar entlang der Radialrichtung, wie mit dem Pfeil in 1 und 4 angezeigt, auf die unten Bezug genommen wird. Durch Rotation des Halterings 44a, der ein Teil des Rotors 40 ist, kann das Bildaufnahmeelement 30a das Muster abbilden, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet ist, und zwar über den Gesamtumfang.
  • Das Bildaufnahmeelement 30a ist an der Fingerplatte 24a montiert. Dadurch ist es imstande, eine Verringung der Stärke des Turbogenerators 100 zu unterbinden, die durch Montieren des Bildaufnahmeelements 30a hervorgerufen werden kann. Es ist bevorzugt, dass das Bildaufnahmeelement 30a so montiert ist, dass es der Außenumfangsfläche des Halterings 44a gegenüberliegt, und zwar selbst dann, wenn das Bildaufnahmeelement 30a am nicht-rotierenden Bereich montiert ist, der von der Fingerplatte 24a verschieden ist.
  • Auf ähnliche Weise ist das Bildaufnahmeelement 30b an der Fingerplatte 24b montiert, die ein Teil des Stators 20 ist. Die Fingerplatte 24b ist ein Element, das nahe dem Haltering 44b angebracht ist, wobei dazwischen ein Spalt 46b eingefügt ist. Genauer gesagt: Das Bildaufnahmeelement 30b ist an einem Endbereich 24b1 montiert, der sich auf der Innenumfangsseite des Stators 20 in einer Fingerplatte 24b befindet. Zum Montieren des Bildaufnahmeelements 30b wird beispielsweise Schweißen, Kleben oder Einpassen unter Verwendung eines Keils verwendet. Der Endbereich 24b 1 der Fingerplatte 24b liegt einem Teil der Außenumfangsfläche des Halterings 44b in Umfangsrichtung durch den Spalt 46b gegenüber.
  • Damit ist das Bildaufnahmeelement 30b so montiert, dass es der Außenumfangsfläche des Halterings 44b durch den Spalt 46b gegenüberliegt. Die Abbildungsrichtung des Bildaufnahmeelements 30b ist die Richtung, die zum Achsenzentrum 11 zeigt, und zwar entlang der Radialrichtung, wie mit dem Pfeil in 1 angezeigt. Durch Rotation des Halterings 44b, der ein Teil des Rotors 40 ist, kann das Bildaufnahmeelement 30b das Muster abbilden, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44b ausgebildet ist, und zwar über den Gesamtumfang.
  • Das Bildaufnahmeelement 30b ist an der Fingerplatte 24b montiert. Dadurch ist es imstande, eine Verringerung der Stärke des Turbogenerators 100 zu unterbinden, die durch Montieren des Bildaufnahmeelements 30b hervorgerufen werden kann. Es ist bevorzugt, dass das Bildaufnahmeelement 30b so montiert ist, dass es der Außenumfangsfläche des Halterings 44b gegenüberliegt, und zwar selbst dann, wenn das Bildaufnahmeelement 30b am nicht-rotierenden Bereich montiert ist, der von der Fingerplatte 24b verschieden ist.
  • Die Fingerplatte 24a, an welcher das Bildaufnahmeelement 30a montiert ist, und die Fingerplatte 24b, an welcher das Bildaufnahmeelement 30b montiert ist, können einander bei Betrachtung entlang der Axialrichtung überlappen, oder sie können zueinander bei Betrachtung entlang der Axialrichtung in Umfangsrichtung versetzt sein.
  • Es ist wahrscheinlich, dass ein Defekt, wie z. B. ein Riss oder ein Bruch in einem Schrumpfpassbereich des Halterings 44a auftritt, der an den Rotorkern 43 oder die Endplatte 45 schrumpfgepasst ist. Folglich ist es bevorzugt, dass das Bildaufnahmeelement 30a so montiert ist, dass es dem Schrumpfpassbereich des Halterings 44a gegenüberliegt, so dass zumindest der Schrumpfpassbereich des Halterings 44a über den Gesamtumfang abgebildet werden kann. Auf ähnliche Weise ist es bevorzugt, dass das Bildaufnahmeelement 30b so montiert ist, dass es dem Schrumpfpassbereich des Halterings 44b gegenüberliegt, so dass zumindest der Schrumpfpassbereich des Halterings 44b über den Gesamtumfang abgebildet werden kann.
  • Bei dieser Ausführungsform ist ein einziges Bildaufnahmeelement für einen Haltering vorgesehen, aber es können auch eine Mehrzahl von Bildaufnahmeelementen für einen Haltering vorgesehen sein. In diesem Fall ist die Mehrzahl von Bildaufnahmeelementen an Positionen angebracht, die zueinander in Umfangsrichtung oder Axialrichtung des Halterings verschoben sind.
  • 4 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer schematischen Konfiguration eines Inspektionssystems für den Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform. Wie in 4 veranschaulicht, weist das Inspektionssystem gemäß dieser Ausführungsform den Turbogenerator 100 auf, sowie die Berechnungseinrichtung 200, die mit dem Turbogenerator 100 über die Kommunikationsleitung 210 verbunden ist. Die Berechnungseinrichtung 200 ist ein Computer, der einen Prozessor, eine Speichereinrichtung, eine Eingabe-/Ausgabeschnittstellenschaltung, eine Kommunikationseinrichtung und dergleichen als Hardware-Konfiguration aufweist.
  • Die Berechnungseinrichtung 200 fungiert als eine Bildanalyseeinrichtung, wenn ein Programm, das in der Speichereinrichtung gespeichert ist, vom Prozessor ausgeführt wird. Das heißt, die Berechnungseinrichtung 200 ist so konfiguriert, dass sie eine Bildanalyse unter Verwendung eines Bildes durchführt, das vom Bildaufnahmeelement 30a erfasst worden ist, so dass sie eine Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a erhält. Obwohl in 4 nicht veranschaulicht, ist die Berechnungseinrichtung 200 so konfiguriert, dass sie eine Bildanalyse unter Verwendung eines Bildes durchführt, das vom Bildaufnahmeelement 30b erfasst worden ist, und so eine Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44b erstellt.
  • Die Berechnungseinrichtung 200 weist außerdem eine Anzeigeeinheit 201 auf, die zum Anzeigen von Informationen konfiguriert ist. Ein Personal-Computer kann als Berechnungseinrichtung 200 verwendet werden. Die Verbindung zwischen dem Turbogenerator 100 und der Berechnungseinrichtung 200 ist nicht auf eine drahtgebundene Verbindung über die Kommunikationsleitung 210 beschränkt, und sie kann auch eine drahtlose Verbindung sein.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines schematischen Ablaufs eines Inspektionsverfahrens für den Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform. In den in 5 veranschaulichten Prozessen werden zumindest ein Prozess gemäß Schritt S 1 und Prozesse gemäß Schritt S3 bis Schritt S8 von der Berechnungseinrichtung 200 ausgeführt. Bei dem Inspektionsverfahren für den Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform werden jeweils der Haltering 44a und der Haltering 44b inspiziert bzw. untersucht. Im Folgenden ist ein Verfahren zum Untersuchen des Halterings 44a beschrieben, aber das Verfahren zum Untersuchen des Halterings 44b wird auf ähnliche Weise durchgeführt.
  • Zunächst erfasst die Berechnungseinrichtung 200 ein erstes Bild (Schritt S1). Das erste Bild wird durch Bildgebung des Musters erfasst, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet ist, und zwar über den gesamten Umfang des Halterings 44a, unter Verwendung des Bildaufnahmeelements 30a in einem Zustand, in welchem der Haltering 44a gedreht wird. Das erste Bild ist ein Referenzbild, wenn die Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a erfasst wird.
  • Demzufolge ist es bevorzugt, dass das erste Bild zu einem Zeitpunkt erfasst wird, zu welchem die Verzerrung, die im Haltering 44a auftritt, relativ klein ist, d. h. zu einem Zeitpunkt, zu welchem die Betriebszeit ausgehend von der Herstellung des Turbogenerators 100 so kurz wie möglich ist. Beispielsweise wird das erste Bild zu der Zeit eines Abgleichtests des Turbogenerators 100 erfasst. Der Abgleichtest des Turbogenerators 100 wird durchgeführt, nachdem die Herstellung des Turbogenerators 100 abgeschlossen ist und bevor der Turbogenerator 100 ausgeliefert wird.
  • Das erste Bild kann jedoch auch während des Betriebszeitraums des Turbogenerators 100 erfasst werden, nachdem die Auslieferung und die anschließende Installation des Turbogenerators 100 vollständig sind. Beispielsweise kann das erste Bild während der Rotation mit niedriger Drehzahl in der Mitte der Aktivierung oder in der Mitte des Stopps des Turbogenerators 100 erfasst werden, oder das erste Bild kann während des Nennbetriebs des Turbogenerators 100 erfasst werden. In jedem Fall wird das erste Bild in einem Zustand erhalten, in welchem der Haltering 44a gedreht wird.
  • Das erste Bild kann ein zweidimensionales Bild enthalten, wobei das Muster des Halterings 44a über den Gesamtumfang entwickelt wird, oder es kann eine Mehrzahl von zweidimensionalen Bildern enthalten, wobei das Muster des Halterings 44a über den Gesamtumfang für jeden Teil in Umfangsrichtung geteilt ist.
  • Als Nächstes erfasst die Berechnungseinrichtung 200 das zweite Bild (Schritt S3), nachdem das erste Bild erfasst worden ist, wobei dazwischen ein Betrieb des Turbogenerators 100 (Schritt S2) durchgeführt wird. Ähnlich wie beim ersten Bild wird das zweite Bild erfasst, indem das Muster, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet ist, über den Gesamtumfang des Halterings 44a unter Verwendung des Bildaufnahmeelements 30a abgebildet wird, und zwar in einem Zustand, in welchem der Haltering 44a gedreht wird. Das heißt, das zweite Bild wird in einem Zustand erfasst, in welchem der Haltering 44a während des Betriebs des Turbogenerators 100 gedreht wird, wie z. B. während einer Rotation mit niedriger Drehzahl in der Mitte der Aktivierung oder in der Mitte des Stopps des Turbogenerators 100 oder während des Nennbetriebs des Turbogenerators 100.
  • Das zweite Bild kann zu einem jeglichen Zeitpunkt erfasst werden, solange der Betrieb des Turbogenerators 100, in welchem der Haltering 44a von der Zentrifugalkraft verformt werden kann, eingefügt wird, nachdem das erste Bild erfasst worden ist. Beispielsweise erfasst die Berechnungseinrichtung 200 das zweite Bild, wenn die Betriebszeit des Turbogenerators 110, nachdem das erste Bild erfasst worden ist, einen zeitlichen Schwellenwert überschreitet.
  • Ähnlich wie beim ersten Bild kann das zweite Bild ein zweidimensionales Bild enthalten, wobei das Muster des Halterings 44b über den Gesamtumfang entwickelt wird, oder es kann eine Mehrzahl von zweidimensionalen Bildern enthalten, wobei das Muster des Halterings 44b über den Gesamtumfang für jeden Teil in Umfangsrichtung geteilt ist.
  • Als Nächstes erfasst die Berechnungseinrichtung 200 die Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a auf der Basis des ersten Bildes und des zweiten Bildes (Schritt S4). Wenn die Berechnungseinrichtung 200 die Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a erfasst, verwendet die Berechnungseinrichtung 200 beispielsweise das Digitalbild-Korrelationsverfahren. Das Digitalbild-Korrelationsverfahren ist ein Verfahren zum Erhalten des Verformungswerts und der Verformungsrichtung an jeder Position einer Oberfläche eines Objekts auf der Basis der Änderung der Helligkeitsverteilung in zwei Bildern, die durch Bildgebung bzw. Abbildung der Oberfläche des Objekts vor und nach der Verformung erhalten werden.
  • Das Digitalbild-Korrelationsverfahren basiert auf dem Konzept, dass sich ein Muster auf der Oberfläche des Objekts zusammen mit der Oberfläche des Objekts bewegt, und ein Merkmal des Musters wird vor und nach der Verformung gespeichert. Durch Verwendung des Digitalbild-Korrelationsverfahrens werden der Verformungswert und die Verformungsrichtung an jeder Position der Außenumfangsfläche des Halterings 44a von der Erfassung des ersten Bildes bis zur Erfassung des zweiten Bildes erhalten, und zwar auf der Basis der Änderung der Helligkeitsverteilung im ersten Bild und im zweiten Bild.
  • Das heißt, die Verzerrungs-Verteilung der Außenumfangsfläche des Halterings 44a von der Erfassung des ersten Bildes bis zur Erfassung des zweiten Bildes wird erhalten. Auf der Basis der Verzerrungs-Verteilung der Außenumfangsfläche des Halterings 44a können nicht nur das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Defekts im Haltering 44a bestimmt werden, sondern es können auch die Position und die Größe des Defekts geschätzt werden.
  • Wenn die Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a auf der Basis des ersten Bildes und des zweiten Bildes erfasst werden soll, kann hier die Berechnungseinrichtung 200 auch ein Verfahren nutzen, das von dem Digitalbild-Korrelationsverfahren verschieden ist, beispielsweise ein Moire-Verfahren.
  • Als Nächstes bestimmt die Berechnungseinrichtung 200 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Defekts im Haltering 44a auf der Basis der Verzerrungs-Verteilung der Außenumfangsfläche des Halterings 44a (Schritt S5 und Schritt S6). Wenn bestimmt wird, dass ein Defekt im Haltering 44a vorliegt, fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S7 fort.
  • Im Schritt S7 schätzt die Berechnungseinrichtung 200 die Position und Größe des Defekts im Haltering 44a auf der Basis der Verzerrungs-Verteilung der Außenumfangsfläche des Halterings 44a. Damit können Informationen über die Position und Größe des Defekts im Haltering 44a, d. h. Informationen über den Grad des Bruchs des Halterings 44a, quantitativ erfasst werden, und zwar auf eine nicht-zerstörende und berührungslose bzw. kontaktlose Weise, ohne dass der Rotor 40 aus dem Stator 20 gezogen wird.
  • Als Nächstes führt im Schritt S8 die Berechnungseinrichtung 200 einen Prozess durch, in welchem die Anzeigeeinheit 201 veranlasst wird, die Informationen über den Defekt anzuzeigen. Die Informationen, die auf der Anzeigeeinheit 201 anzuzeigen sind, schließen zumindest Informationen ein, dass ein Defekt im Haltering 44a vorhanden ist, und, falls notwendig, schließen sie auch die Informationen über die Position und Größe des Defekts im Haltering 44a ein.
  • Wenn im Schritt S6 wiederum bestimmt wird, dass kein Defekt im Haltering 44a vorhanden ist, springt die Verarbeitung zum Schritt S2 zurück, und das zweite Bild wird erneut erfasst (Schritt S3), und zwar zu einem jeglichen Zeitpunkt, wobei der Betrieb des Turbogenerators 100 (Schritt S2) dazwischen eingefügt ist. Danach führt die Berechnungseinrichtung 200 die Prozesse von Schritt S4 bis Schritt S6 erneut aus, und zwar auf der Basis des bereits erfassten ersten Bildes und des neu erfassten zweiten Bildes.
  • Damit wird die Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a erneut erfasst, und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Defekts wird erneut bestimmt, und zwar auf der Basis der Verzerrungs-Verteilung. Wenn die Verzerrungs-Verteilung zwei Mal oder öfter erfasst wird, kann eine Änderung der Verzerrungs-Verteilung auf der Basis der Verzerrungs-Verteilung, die in der Vergangenheit erfasst worden ist, sowie der neu erfassten Verzerrungs-Verteilung erfasst werden, und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Defekts kann auf der Basis der Änderung der Verzerrungs-Verteilung bestimmt werden.
  • Wie oben beschrieben, ist das Inspektionsverfahren für den Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform das Inspektionsverfahren für den Turbogenerator 100, das von der Berechnungseinrichtung 200 ausgeführt werden soll, und es weist einen ersten Schritt (Schritt S1 gemäß 5), einen zweiten Schritt (Schritt S3 gemäß 5) und einen dritten Schritt (Schritt S4 gemäß 5) auf. Der erste Schritt ist ein Schritt, in welchem das erste Bild durch Abbildung des Musters erfasst wird, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet ist, der am axialen Endbereich des Rotorkerns 43 des Turbogenerators 100 montiert ist, und zwar über den Gesamtumfang des Halterings 44a unter Verwendung des Bildaufnahmeelements 30a, das am nicht-rotierenden Bereich des Turbogenerators 100 montiert ist, in einem Zustand, in welchem der Haltering 44a gedreht wird.
  • Der zweite Schritt wird nach dem ersten Schritt durchgeführt, wobei der Betrieb des Turbogenerators 100 dazwischen eingefügt ist, und er ist ein Schritt, in welchem das zweite Bild durch Abbildung des Musters über den Gesamtumfang des Halterings 44a unter Verwendung des Bildaufnahmeelements 30a abgebildet wird, und zwar in dem Zustand, in welchem der Haltering 44a gedreht wird. Der dritte Schritt ist ein Schritt, in welchem die Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a erfasst wird, und zwar auf der Basis des ersten Bildes und des zweiten Bildes. Hierbei ist der Turbogenerator 100 ein Beispiel für die rotierende elektrische Maschine. Die Berechnungseinrichtung 200 ist ein Beispiel für den Computer.
  • Bei dieser Konfiguration kann durch Erfassen der Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a auf der Basis des ersten Bildes und des zweiten Bildes der Haltering 44a untersucht werden. Demzufolge kann der Haltering 44a in Echtzeit auf nicht-zerstörende und kontaktlose Weise untersucht werden, ohne den Rotor 40 aus dem Stator 20 herauszuziehen. Demzufolge kann mit dieser Ausführungsform der Haltering 44a während des Betriebszeitraums des Turbogenerators 100 untersucht werden.
  • Gemäß der oben erwähnten Konfiguration kann außerdem auf der Basis der Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a der Bruchgrad bzw. Zerstörungsgrad des Halterings 44a quantitativ erfasst werden. Wenn eine Zerstörung des Halterings 44a durch eine Sichtprüfung bestätigt wird, ist eine Reparatur oder ein Austausch des Halterings 44a im Allgemeinen sofort nötig. Im Ergebnis kann der Zeitpunkt der Reparatur oder des Austauschs nicht eingestellt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Gegensatz dazu der betriebsfähige Zeitraum des Turbogenerators 100 gemäß dem quantitativen Bruchgrad bzw. Zerstörungsgrad des Halterings 44a erfasst werden.
  • Demzufolge kann der Haltering 44a zu einem geeigneten Zeitpunkt repariert oder ausgetauscht werden, indem die zulässige Drehzahl des Turbogenerators 100 angepasst wird. Bei dieser Ausführungsform kann außerdem der Bruchgrad bzw. Zerstörungsgrad des Halterings 44a auf der Basis der Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a erfasst werden. Dadurch ist es möglich, einen Defekt innerhalb des Halterings 44a zu erfassen, der durch eine Sichtprüfung nicht erkannt werden kann.
  • Der Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform weist Folgendes auf: den nicht-rotierenden Bereich, der den Stator 20 aufweist; den Rotor 40, der drehbar auf der Innenumfangsseite des Stators 20 angebracht ist; und das Bildaufnahmeelement 30a, das am nicht-rotierenden Bereich montiert ist. Der Rotor 40 weist den Rotorkern 43 auf, sowie den Haltering 44a, der am Endbereich des Rotorkerns 43 in Axialrichtung des Rotors 40 montiert ist. Das Bildaufnahmeelement 30a ist so konfiguriert, dass es ein Muster abbildet, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a ausgebildet ist. Hierbei ist der Turbogenerator 100 ein Beispiel für die rotierende elektrische Maschine.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann - ohne dass der Rotor 40 aus dem Stator 20 herausgezogen wird - der Haltering 44a unter Verwendung des vom Bildaufnahmeelement 30a erfassten Bildes untersucht werden. Außerdem kann mit dieser Konfiguration der Haltering 44a in Echtzeit auf nicht-zerstörende und kontaktlose Weise untersucht werden. Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform der Haltering 44a während des Betriebszeitraums des Turbogenerators 100 untersucht werden.
  • Außerdem gilt gemäß der oben erwähnten Konfiguration Folgendes: Durch Bildgebung bzw. Abbildung des Musters auf der Außenumfangsfläche des rotierenden Halterings 44a mittels des feststehenden Bildaufnahmeelements 30a kann das Bild des Musters auf dem Haltering 44a über dem Gesamtumfang erfasst werden. Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform ein Mechanismus, der zum Bewegen des Bildaufnahmeelements 30a in Umfangsrichtung konfiguriert ist, weggelassen werden.
  • Im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform weist der Stator 20 den Statorkern 21 auf, er weist die Befestigungsplatte 23a auf, die eine Ringform hat und an der Außenseite des Statorkerns 21 in Axialrichtung angebracht ist, und die Fingerplatte 24a, die zwischen dem Statorkern 21 und der Befestigungsplatte 23a angebracht ist und zur Innenumfangsseite bezüglich der Innenumfangsfläche 23a1 der Befestigungsplatte 23a verläuft. Das Bildaufnahmeelement 30a ist an der Fingerplatte 24a montiert.
  • Die Fingerplatten 24a sind normalerweise nahe der Außenumfangsseite des Halterings 44a angebracht. Folglich kann gemäß der oben erwähnten Konfiguration das Bildaufnahmeelement 30a nahe der Außenumfangsfläche des Halterings 44a montiert werden. Damit kann die Auflösung des durch das Bildaufnahmeelement 30a zu erfassenden Bildes erhöht werden, so dass es möglich ist, die Auflösung der Verzerrung zu verbessern. Demzufolge kann gemäß dieser Ausführungsform die Detektionsgenauigkeit des Defekts im Haltering 44a verbessert werden.
  • Das Inspektionssystem für den Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform weist Folgendes auf: den Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform; und die Berechnungseinrichtung 200, die konfiguriert ist zum Erfassen der Verzerrungs-Verteilung des Halterings 44a auf der Basis des Bildes, das vom Bildaufnahmeelement 30a erfasst wird. Hierbei ist der Turbogenerator 100 ein Beispiel für die rotierende elektrische Maschine. Die Berechnungseinrichtung 200 ist ein Beispiel für den Computer.
  • Mit dieser Konfiguration kann - ohne dass der Rotor 40 aus dem Stator 20 herausgezogen wird - der Haltering 44a unter Verwendung des vom Bildaufnahmeelement 30a erfassten Bildes untersucht werden. Außerdem kann mit dieser Konfiguration der Haltering 44a in Echtzeit auf nicht-zerstörende und kontaktlose Weise untersucht werden. Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform der Haltering 44a während des Betriebszeitraums des Turbogenerators 100 untersucht werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine rotierende elektrische Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 6 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils des Stators 20 im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform bei Betrachtung entlang der Axialrichtung. 7 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie VII-VII in 6.
  • Im Folgenden werden nur die Fingerplatte 24a und das Bildaufnahmeelement 30a beschrieben, aber das gleiche gilt auch für die Fingerplatte 24b und das Bildaufnahmeelement 30b. Komponenten, die die gleichen Funktionen und Tätigkeiten wie diejenigen der ersten Ausführungsform haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren Beschreibung wird weggelassen. Außerdem ist das Inspektionssystem für den Turbogenerator 100 das gleiche wie dasjenige der ersten Ausführungsform.
  • Wie in 6 und 7 veranschaulicht, weist die Fingerplatte 24a einen ersten Bereich 51 und einen zweiten Bereich 52 auf. Der erste Bereich 51 überlappt die Befestigungsplatte 23a bei Betrachtung entlang der Axialrichtung. Der zweite Bereich 52 befindet sich auf der Innenumfangsseite bezüglich der Innenumfangsfläche 23a1 der Befestigungsplatte 23a. Selbstverständlich befindet sich der zweite Bereich 52 der Fingerplatte 24a auf der Innenumfangsseite bezüglich des ersten Bereichs 51 der Fingerplatte 24a.
  • Der erste Bereich 51 hat eine Kontaktfläche 51a, die in Kontakt mit der Befestigungsplatte 23a sein soll. Der zweite Bereich 52 weist einen vorstehenden Bereich 52a auf, der nach außen von der Kontaktfläche 51a in Axialrichtung an zumindest einem Teil davon vorsteht. Der vorstehende Bereich 52a des zweiten Bereichs 52 steht in der Richtung weg vom Statorkern 21 vor. Das Bildaufnahmeelement 30a ist am vorstehenden Bereich 52a montiert. Das Bildaufnahmeelement 30a ist beispielsweise an einem Endbereich 52a1 montiert, der sich auf der Innenumfangsseite im vorstehenden Bereich 52a befindet.
  • Bei dieser Ausführungsform weist von der Mehrzahl von Fingerplatten 24a nur die Fingerplatte 24a, an welcher das Bildaufnahmeelement 30a montiert ist, den vorstehenden Bereich 52a auf. Die Konfigurationen der Fingerplatten 24a, an welchen das Bildaufnahmeelement 30a nicht montiert ist, sind die gleichen wie die Konfigurationen der Fingerplatten 24a der ersten Ausführungsform.
  • Ein Verfahren zum Herstellen der Fingerplatte 24a inklusive des vorstehenden Bereichs 52a wird kurz beschrieben. Ähnlich wie das Material der Fingerplatte 24a der ersten Ausführungsform ist das Material der Fingerplatte 24a ein Metallmaterial, wie z. B. Edelstahl. Zunächst wird ein Element, das eine rechteckige Parallelepiped-Form hat, integral durch Ziehen geformt. Danach wird ein Teil des Elements, das eine rechteckige Parallelepiped-Form hat, abgeschabt, so dass die Kontaktfläche 51a und der vorstehende Bereich 52a gebildet werden. Durch diese Schritte wird die Fingerplatte 24a hergestellt, die den vorstehenden Bereich 52a aufweist. Die hergestellte Fingerplatte 24a ist an der Kernplatte fixiert, die sich auf der äußersten Seite in Axialrichtung befindet, und zwar durch Punktschweißen oder dergleichen.
  • Die Fingerplatte 24a kann aus einem Material gebildet sein, das von Metall verschieden ist, wie z. B. ein Harzmaterial, solange die erforderliche Steifigkeit erhalten wird.
  • Wie oben beschrieben, weist im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform die Fingerplatte 24a den ersten Bereich 51 auf, der die Befestigungsplatte 23a bei Betrieb entlang der Axialrichtung überlappt, und den zweiten Bereich 52, der sich auf der Innenumfangsseite bezüglich der Innenumfangsfläche 23a1 der Befestigungsplatte 23a befindet. Der erste Bereich 51 hat die Kontaktfläche 51a, die in Kontakt mit der Befestigungsplatte 23a sein soll. Der zweite Bereich 52 weist den vorstehenden Bereich 52a auf, der nach auswärts von der Kontaktfläche 51a in Axialrichtung vorsteht. Das Bildaufnahmeelement 30a ist am vorstehenden Bereich 52a montiert.
  • Bei dieser Konfiguration gilt Folgendes: Selbst wenn ein Perforationsprozess am vorstehenden Bereich 52a durchgeführt wird, um das Bildaufnahmeelement 30a zu montieren, kann eine Abnahme der Steifigkeit des Hauptkörpers der Fingerplatte 24a unterbunden werden. Damit kann veranlasst werden, dass der Flächendruck in Axialrichtung auf den Statorkern 21 wirkt, so dass die Steifigkeit des gesamten Statorkerns 21 erhöht werden kann.
  • Dadurch ist es möglich, dass Vibrationen unterdrückt werden, die im Statorkern 21 erzeugt werden können, wenn der Turbogenerator 100 betrieben wird. Gemäß dieser Ausführungsform werden folglich Wirkungen erhalten, die denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind. Außerdem kann eine Beschädigung des Turbogenerators 100, die durch die Installation des Bildaufnahmeelements 30a verursacht werden kann, zuverlässiger verhindert werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine rotierende elektrische Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 8 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils des Stators 20 im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform bei Betrachtung entlang der Axialrichtung. 9 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie IX-IX in 8. Komponenten, die die gleichen Funktionen und Tätigkeiten wie diejenigen der ersten oder zweiten Ausführungsform haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren Beschreibung wird weggelassen. Außerdem ist das Inspektionssystem für den Turbogenerator 100 das gleiche wie dasjenige der ersten Ausführungsform.
  • Wie in 8 und 9 gezeigt, weist der vorstehende Bereich 52a eine vorstehende Endfläche 52a2 auf, die sich auf der Außenseite bezüglich der Kontaktfläche 51a in Axialrichtung befindet. Die vorstehende Endfläche 52a2 ist mit der Kontaktfläche 51a unter Zwischenfügung einer konkav gekrümmten Fläche 53 verbunden. Die konkav gekrümmte Fläche 53 ist glatt mit der Kontaktfläche 51a verbunden.
  • Infolge der Ausbildung der konkav gekrümmten Fläche 53 nimmt die axiale Abmessung des zweiten Bereichs 52 der Fingerplatte 24a, d. h. die Abmessung des zweiten Bereichs 52 in Rechts-Links-Richtung in 9, bei zunehmender Entfernung vom ersten Bereich 51 allmählich zu. Die Krümmung der konkav gekrümmten Fläche 53 ist gemäß dem notwendigen Spannungsrelaxations-Grad vorgegeben.
  • Mit dem auf den Statorkern 21 durch die Befestigungsplatte 23a aufgebrachten Flächendruck nimmt die Fingerplatte 24a eine Reaktionskraft auf, die in Axialrichtung vom Statorkern 21 aus nach außen weist. Die Fingerplatte 24a nimmt die oben erwähnte Reaktionskraft nicht nur am ersten Bereich 51 auf, der in Kontakt mit der Befestigungsplatte 23a ist, sondern auch am zweiten Bereich 52, der nicht in Kontakt mit der Befestigungsplatte 23a ist. Folglich wird in der Fingerplatte 24a eine Biegebeanspruchung erzeugt, wobei die Innenseite in Axialrichtung, d. h. die Seite des Statorkerns 21, der Zugspannungsseite entspricht, und die Außenseite in Axialrichtung, d. h. die Seite der Befestigungsplatte 23a, der Kompressionsseite entspricht.
  • Wenn eine solche Biegebeanspruchung in der Fingerplatte 24a erzeugt wird, tritt eine Beanspruchungskonzentration im Grenzbereich zwischen dem ersten Bereich 51 und dem zweiten Bereich 52 auf. Bei dieser Ausführungsform sind die Kontaktfläche 51a und die vorstehende Endfläche 52a2 des vorstehenden Bereichs 52a miteinander unter Zwischenfügung der konkav gekrümmten Fläche 53 verbunden. Dadurch ist es möglich, die Beanspruchungskonzentration zu entspannen, die im Grenzbereich zwischen dem ersten Bereich 51 und dem zweiten Bereich 52 auftritt.
  • Wie oben beschrieben, weist im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform der vorstehende Bereich 52a die vorstehende Endfläche 52a2 auf, die sich auf der Außenseite bezüglich der Kontaktfläche 51a in Axialrichtung befindet. Die vorstehende Endfläche 52a2 ist mit der Kontaktfläche 51a unter Zwischenfügung der konkav gekrümmten Fläche 53 verbunden.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann die Beanspruchungskonzentration entspannt werden, die im Grenzbereich zwischen dem ersten Bereich 51 und dem zweiten Bereich 52 auftritt. Dadurch ist es möglich, einen Defekt der Fingerplatte 24a zu vermeiden. Gemäß dieser Ausführungsform können demzufolge Wirkungen ähnlich denjenigen der ersten und zweiten Ausführungsform erhalten werden, und eine Beschädigung des Turbogenerators 100 kann zuverlässiger verhindert werden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Eine rotierende elektrische Maschine gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 10 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils des Stators 20 im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform bei Betrachtung entlang der Axialrichtung. 11 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie XI-XI in 10. 12 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie XII-XII in 10.
  • 13 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie XIII-XIII in 10. Komponenten, die die gleichen Funktionen und Tätigkeiten wie diejenigen von irgendeiner der ersten bis dritten Ausführungsform haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren erneute Beschreibung wird weggelassen. Außerdem ist das Inspektionssystem für den Turbogenerator 100 das gleiche wie dasjenige der ersten Ausführungsform.
  • Wie anhand der 10 bis 13 beschrieben, weist der Stator 20 bei dieser Ausführungsform eine erste Fingerplatte 54a1, eine zweite Fingerplatte 54a2 und eine dritte Fingerplatte 54a3 als einen Teil der Mehrzahl von Fingerplatten 24a auf. Die erste Fingerplatte 54a1, die zweite Fingerplatte 54a2, und die dritte Fingerplatte 54a3 sind an unterschiedlichen Positionen in Umfangsrichtung angeordnet. Ein erstes Bildaufnahmeelement 30a1 ist an der ersten Fingerplatte 54a1 montiert. Ein zweites Bildaufnahmeelement 30a2 ist an der zweiten Fingerplatte 54a2 montiert. Ein drittes Bildaufnahmeelement 30a3 ist an der dritten Fingerplatte 54a3 montiert.
  • In dem in 10 dargestellten Beispiel sind die erste Fingerplatte 54a1 und die zweite Fingerplatte 54a2 einander in Umfangsrichtung benachbart, aber die erste Fingerplatte 54a1 und die zweite Fingerplatte 54a2 können einander auch nicht benachbart sein. Auf ähnliche Weise sind in dem in 10 dargestellten Beispiel die zweite Fingerplatte 54a2 und die dritte Fingerplatte 54a3 einander in Umfangsrichtung benachbart, aber die zweite Fingerplatte 54a2 und die dritte Fingerplatte 54a3 können einander auch nicht benachbart sein.
  • Ähnlich wie die Fingerplatte 24a, die in 7 veranschaulicht ist, weist jede der ersten Fingerplatte 54a1, der zweiten Fingerplatte 54a2 und der dritten Fingerplatte 54a3 einen vorstehenden Bereich 52a auf, der von der Kontaktfläche 51a auswärts in Axialrichtung vorsteht.
  • Wie in 11 veranschaulicht, ist die axiale Länge des vorstehenden Bereichs 52a der ersten Fingerplatte 54a1 gleich L1. Das erste Bildaufnahmeelement 30a1 ist näher an der vorstehenden Endfläche 52a2 im vorstehenden Bereich 52a der ersten Fingerplatte 54a1 montiert.
  • Wie in 12 veranschaulicht, ist die axiale Länge des vorstehenden Bereichs 52a der zweiten Fingerplatte 54a2 gleich L2. Die axiale Länge L2 ist größer als die axialen Länge L1 (L2 > L1). Das zweite Bildaufnahmeelement 30a2 ist näher an der vorstehenden Endfläche 52a2 im vorstehenden Bereich 52a der zweiten Fingerplatte 54a2 montiert. Das zweite Bildaufnahmeelement 30a2 ist an einer Position angeordnet, die vom Statorkern 21 in Axialrichtung weiter entfernt ist als im ersten Bildaufnahmeelement 30a1.
  • Wie in 13 veranschaulicht, ist die axiale Länge des vorstehenden Bereichs 52a der dritten Fingerplatte 54a3 gleich L3. Die axiale Länge L3 ist außerdem größer als die axialen Länge L2 (L3 > L2). Das dritte Bildaufnahmeelement 30a3 ist näher an der vorstehenden Endfläche 52a2 im vorstehenden Bereich 52a der dritten Fingerplatte 54a3 montiert. Das zweite Bildaufnahmeelement 30a3 ist an einer Position angeordnet, die vom Statorkern 21 in Axialrichtung viel weiter entfernt ist als im zweiten Bildaufnahmeelement 30a2.
  • Das erste Bildaufnahmeelement 30a1, das zweite Bildaufnahmeelement 30a2 und das dritte Bildaufnahmeelement 30a3 sind so montiert, dass sie jeweils unterschiedlichen axialen Position der Außenumfangsfläche des Halterings 44a gegenüberliegen. Damit wird in dem ersten Bildaufnahmeelement 30a1, dem zweiten Bildaufnahmeelement 30a2 und dem dritten Bildaufnahmeelement 30a3 die Außenumfangsfläche des Halterings 44a an der Mehrzahl von axialen Positionen mit hoher Auflösung abgebildet.
  • Wie oben beschrieben, gilt im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform Folgendes: Die Fingerplatte weist die erste Fingerplatte 54a1 auf, sowie die zweite Fingerplatte 54a2, die an einer Umfangsposition angebracht ist, die von der Umfangsposition der ersten Fingerplatte 54a1 verschieden ist. Das Bildaufnahmeelement weist das erste Bildaufnahmeelement 30a1 auf, das am vorstehenden Bereich 52a der ersten Fingerplatte 54a1 montiert ist, sowie das zweite Bildaufnahmeelement 30a2, das am vorstehenden Bereich 52a der zweiten Fingerplatte 54a2 montiert ist.
  • Die Länge L2 des vorstehenden Bereichs 52a der zweiten Fingerplatte 54a2 in Axialrichtung ist größer als die Länge L1 des vorstehenden Bereichs 52a der ersten Fingerplatte 54a1 in Axialrichtung. Das zweite Bildaufnahmeelement 30a2 ist an einer Position angeordnet, die vom Statorkern 21 in Axialrichtung weiter entfernt ist als im ersten Bildaufnahmeelement 30a1.
  • Bei dieser Konfiguration kann mit dem ersten Bildaufnahmeelement 30a1 und dem zweiten Bildaufnahmeelement 30a2 das Muster auf der Außenumfangsfläche des Halterings 44a an der Mehrzahl von axialen Positionen abgebildet werden. Ohne einen Mechanismus bereitzustellen, der so konfiguriert ist, dass er das Bildaufnahmeelement in Axialrichtung bewegt, kann folglich das Bild der Außenumfangsfläche des Halterings 44a an der Mehrzahl von axialen Positionen erfasst werden. Mit dieser Ausführungsform werden daher Wirkungen ähnlich denjenigen der ersten bis dritten Ausführungsform erhalten, und außerdem kann der Haltering 44a über einen breiten Bereich in Axialrichtung untersucht werden, während eine Verkomplizierung der Struktur des Turbogenerators 100 unterbunden wird.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Eine rotierende elektrische Maschine gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. 14 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Konfiguration eines Teils des Stators 20 im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform bei Betrachtung entlang der Axialrichtung. 15 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Endfläche des Stators 20 entlang der Linie XV-XV in 14. Komponenten, die die gleichen Funktionen und Tätigkeiten wie diejenigen von irgendeiner der ersten bis vierten Ausführungsform haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren erneute Beschreibung wird weggelassen. Außerdem ist das Inspektionssystem für den Turbogenerator 100 das gleiche wie dasjenige der ersten Ausführungsform.
  • Wie in 14 und 15 veranschaulicht, ist das Bildaufnahmeelement 30a bei dieser Ausführungsform entlang einer äußeren Endfläche der Fingerplatte 24a in Axialrichtung montiert. Wenn z. B. die Fingerplatte 24a den vorstehenden Bereich 52a hat, ist das Bildaufnahmeelement 30a entlang der vorstehenden Endfläche 52a2 des vorstehenden Bereichs 52a montiert. Damit ist - bei einer Betrachtung entlang der Axialrichtung - das Bildaufnahmeelement 30a auf der Außenumfangsseite bezüglich des Endbereichs 24a1 der Fingerplatte 24a auf der Innenumfangsseite montiert (d. h. der Oberseite bezüglich der unterbrochenen Linie gemäß 15). Das Bildaufnahmeelement 30a ist so montiert, dass sich das gesamte Bildaufnahmeelement 30a innerhalb eines Bereichs auf der Außenumfangsseite bezüglich des Endbereichs 24a1 befindet.
  • Wie oben beschrieben, ist im Turbogenerator 100 gemäß dieser Ausführungsform das Bildaufnahmeelement 30a auf der Außenumfangsseite bezüglich des Endbereichs 24a1 der Fingerplatte 24a auf der Innenumfangsseite bei Betrachtung entlang der Axialrichtung angeordnet.
  • Bei dieser Konfiguration ist die Genauigkeit der axialen Ausrichtung, die erforderlich ist, wenn zur Zeit der Herstellung und der Präzisions-Überprüfung der Rotor 40 aus dem Stator 20 herausgezogen wird oder in diesen eingeführt wird, auf demselben Niveau wie demjenigen ohne das Bildaufnahmeelement 30a. Bei dieser Ausführungsform werden demzufolge Wirkungen ähnlich der ersten bis dritten Ausführungsform erhalten, und außerdem können der Herstellungsprozess und der Präzisions-Überprüfungsprozess des Turbogenerators 100 vereinfacht oder verkürzt werden.
  • Die oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsformen können miteinander kombiniert ausgeführt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Rahmen
    11
    Achsenzentrum
    12
    Gaskühler
    20
    Stator
    21
    Statorkern
    21a
    Innenumfangsfläche
    21b
    Außenumfangsfläche
    22a
    Statorspulenende
    22b
    Statorspulenende
    23a
    Befestigungsplatte
    23b
    Befestigungsplatte
    23a1
    Innenumfangsfläche
    23b1
    Innenumfangsfläche
    24a
    Fingerplatte
    24b
    Fingerplatte
    24a1
    Endbereich
    24b1
    Endbereich
    25
    Nut
    25a
    Wandfläche
    30a
    Bildaufnahmeelement
    30b
    Bildaufnahmeelement
    30a1
    erstes Bildaufnahmeelement
    30a2
    zweites Bildaufnahmeelement
    30a3
    drittes Bildaufnahmeelement
    40
    Rotor
    41
    Drehwelle
    42
    Rotor-Hauptkörper
    43
    Rotorkern
    44a
    Haltering
    44b
    Haltering
    45
    Endplatte
    46a
    Spalt
    46b
    Spalt
    51
    erster Bereich
    51a
    Kontaktfläche
    52
    zweiter Bereich
    52a
    vorstehender Bereich
    52a1
    Endbereich
    52a2
    vorstehende Endfläche
    53
    konkav gekrümmte Fläche
    54a1
    erste Fingerplatte
    54a2
    zweite Fingerplatte
    54a3
    dritte Fingerplatte
    100
    Turbogenerator
    200
    Berechnungseinrichtung
    201
    Anzeigeeinheit
    210
    Kommunikationsleitung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014121166 A [0003]

Claims (8)

  1. Inspektionsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine, das Folgendes umfasst: - einen ersten Schritt, in welchem ein erstes Bild durch Bildgebung eines Musters erfasst wird, das auf einer Außenumfangsfläche eines Halterings gebildet wird, der an einem axialen Endbereich eines Rotorkerns der rotierenden elektrischen Maschine montiert ist, und zwar über den Gesamtumfang des Halterings unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements, das an einem nicht-rotierenden Bereich der rotierenden elektrischen Maschine montiert ist, in einem Zustand, in welchem der Haltering gedreht wird; - einen zweiten Schritt, in welchem ein zweites Bild durch Bildgebung des Musters über den Gesamtumfang des Halterings unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements in dem Zustand erfasst wird, in welchem der Haltering gedreht wird, wobei der zweite Schritt nach dem ersten Schritt ausgeführt wird, wobei ein Betrieb der rotierenden elektrischen Maschine dazwischen eingefügt ist; und - einen dritten Schritt, in welchem eine Verzerrungs-Verteilung des Halterings erfasst wird, und zwar auf der Basis des ersten Bildes und des zweiten Bildes.
  2. Rotierende elektrische Maschine, die Folgendes aufweist: - einen nicht-rotierenden Bereich, der einen Stator aufweist; - einen Rotor, der drehbar an einer Innenumfangsseite des Stators angebracht ist; und - ein Bildaufnahmeelement, das am nicht-rotierenden Bereich montiert ist, wobei der Rotor Folgendes aufweist: einen Rotorkern; und einen Haltering, der an einem Endbereich des Rotorkerns in Axialrichtung des Rotors montiert ist, und wobei das Bildaufnahmeelement konfiguriert ist zum Bildgeben eines Musters, das auf der Außenumfangsfläche des Halterings ausgebildet ist.
  3. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 2, wobei der Stator Folgendes aufweist: einen Statorkern; eine Befestigungsplatte, die eine Ringform aufweist und an der Außenseite des Statorkerns in Axialrichtung angebracht ist; und eine Fingerplatte, die zwischen dem Statorkern und der Befestigungsplatte angebracht ist und zu einer Innenumfangsseite bezüglich auf eine Innenumfangsfläche der Befestigungsplatte verläuft, wobei das Bildaufnahmeelement an der Fingerplatte montiert ist.
  4. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 3, wobei die Fingerplatte Folgendes aufweist: - einen ersten Bereich, der die Befestigungsplatte bei Betrachtung entlang der Axialrichtung überlappt; und - einen zweiten Bereich, der sich auf der Innenumfangsseite bezüglich der Innenumfangsfläche der Befestigungsplatte befindet, wobei der erste Bereich eine Kontaktfläche aufweist, die in Kontakt mit der Befestigungsplatte kommen soll, wobei der zweite Bereich einen vorstehenden Bereich aufweist, der von der Kontaktfläche aus in Axialrichtung auswärts vorsteht, und wobei das Bildaufnahmeelement am vorstehenden Bereich montiert ist.
  5. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 4, wobei der vorstehende Bereich eine vorstehende Endfläche aufweist, die sich auf der Außenseite bezüglich der Kontaktfläche in Axialrichtung befindet, und wobei die vorstehende Endfläche mit der Kontaktfläche unter Zwischenfügung einer konkav gekrümmten Fläche verbunden ist.
  6. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Fingerplatte Folgendes aufweist: eine erste Fingerplatte; und eine zweite Fingerplatte, die an einer Umfangsposition angebracht ist, die von der Umfangsposition der ersten Fingerplatte verschieden ist, wobei das Bildaufnahmeelement Folgendes aufweist: ein erstes Bildaufnahmeelement, das am vorstehenden Bereich der ersten Fingerplatte montiert ist; und ein zweites Bildaufnahmeelement, das am vorstehenden Bereich der zweiten Fingerplatte montiert ist, wobei die Länge des vorstehenden Bereichs der zweiten Fingerplatte in Axialrichtung größer ist als die Länge des vorstehenden Bereichs der ersten Fingerplatte in Axialrichtung, und wobei das zweite Bildaufnahmeelement an einer Position angeordnet ist, die vom Statorkern in Axialrichtung weiter entfernt ist als im ersten Bildaufnahmeelement.
  7. Rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Bildaufnahmeelement auf einer Außenumfangsseite bezüglich einem Endbereich der Fingerplatte auf der Innenumfangsseite bei Betrachtung entlang der Axialrichtung angeordnet ist.
  8. Inspektionssystem für eine rotierende elektrische Maschine, das Folgendes aufweist: - eine rotierende elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7; und - einen Computer, der konfiguriert ist zum Erfassen einer Verzerrungs-Verteilung des Halterings auf der Basis zweiter Bilder, die unter Verwendung des Bildaufnahmeelements erfasst werden.
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