EP2532080A2 - Verfahren zum überwachen der funktion einer rotierenden elektrischen maschine sowie überwachungssystem zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum überwachen der funktion einer rotierenden elektrischen maschine sowie überwachungssystem zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number
EP2532080A2
EP2532080A2 EP11715673A EP11715673A EP2532080A2 EP 2532080 A2 EP2532080 A2 EP 2532080A2 EP 11715673 A EP11715673 A EP 11715673A EP 11715673 A EP11715673 A EP 11715673A EP 2532080 A2 EP2532080 A2 EP 2532080A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage source
monitoring system
machine
rotor
monitoring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11715673A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Schwery
Thomas Kunz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Renewable Technologies Wind BV
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102010010600A external-priority patent/DE102010010600A1/de
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of EP2532080A2 publication Critical patent/EP2532080A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching

Definitions

  • the present invention relates to the field of rotary electric machines. It relates to a method for monitoring the function of a rotating electrical machine, in particular a double-fed
  • the invention further relates to a
  • Double-fed asynchronous machines in the power range from 20 MVA to 500 MVA can be used for variable-speed energy production.
  • These machines are characterized by a distributed three-phase winding on the rotor.
  • the rotor winding consists of individual rods, which are embedded in grooves in the rotor core. In the winding head, the individual rods are connected to form a winding.
  • the infeed of the streams takes place via at least three slip rings, which are fastened to the shaft at the end of the machine.
  • a section of such a machine is shown in FIG. 1 in a greatly simplified form.
  • the asynchronous machine 10 shown in Fig. 1 has a
  • Machine axis 13 About this axis 13 is rotatable a central body 1 1 with a shaft on which the slip rings 12 are arranged. Around the central body 1 1 around the rotor laminated body 14 is disposed at the below a
  • Winding head 16 of the rotor winding a Hilfsrim 20 connects.
  • Rotor laminated body 14 is concentrically surrounded by a laminated stator core 15, in which a stator winding is housed, which projects outwardly at the end of the body with a Statorwickelkopf 17.
  • the rotor laminated body 14 is reproduced enlarged in Fig. 2 in the neck.
  • the rotor laminated core serves to absorb these forces and at the same time defines the path of the magnetic flux.
  • the Hilfsrim 20 serves to accommodate the centrifugal forces acting on the rotor winding head 16.
  • the Hilfsrim 20, as well as the rotor plate body 14, consist of layered sheets, which are pressed in the axial direction to form a composite. It is known here to use a press plate 19, which by the tension bolt 21 and
  • Shear pin 22 applied pressing pressure on the sheets of the rotor core packet distributed (see, for example, DE-A1-195 13 457 or DE-A1 -10 2007 000 668).
  • rotor body 14 In Fig. 2, the principal division into an electrical area 14a and a mechanical area 14b shown. On the one hand, there should be enough axial pressure in the teeth between the layers of the sheets to guarantee the homogeneity of the body. To avoid vibrations, the
  • the tension bolts in the stator or rotor are located in the magnetically active part of the respective sheet metal body. During operation of the motor generator, the fundamental wave of the magnetic flux at nominal frequency passes over the tension bolts in the stator. The tension bolts 21 in the rotor of the double-fed asynchronous machine are swept over during operation with slip frequency. During run-up, on the other hand, the rotor of the asynchronous machine, and thus the tension bolts 21 on the rotor, also "sees" the nominal frequency.
  • Ventilation channels accumulate dirt. This leads to leakage currents. Contains the dirt metallic particles, it can be electrically conductive contacts between Bolt and sheet metal body come. Should there be more than one contact on one or several bolts, high currents will flow, which can lead to great damage to the machine. For this reason there is one
  • Nesse can measure the induced stress on the stud. If an unwanted current flows over the studs, Nesse will theoretically detect this by changing the applied voltage. Practically, however, the voltage change will be so small at low currents that this idea can be implemented only poorly practical.
  • the insulation of the tie bolt during operation of the machine is continuously measured by electrical means, wherein the tie bolts are each set by a voltage source to a predetermined potential relative to the associated sheet metal body, and the current flow through the voltage source and / or is measured and evaluated by the respective draw bolt.
  • a pure DC voltage source can be used as the voltage source.
  • the monitoring system according to the invention is characterized in that it has a voltage source which is applied to the sheet metal bodies and to the
  • Draw bolt is connected, and that means of measuring by the
  • the means for measuring the current flowing through the tension bolts comprise current sensors which are inserted in the circuit formed by the voltage source, tension bolt and sheet metal body. In this case, all to be monitored tension bolt to a common
  • each train bolt to be monitored is assigned its own current collector, and that the currents measured by the current sensors are evaluated in the monitoring unit.
  • An embodiment of the monitoring system is characterized in that an alarm display is connected to the output side of the monitoring unit.
  • the monitoring unit can also be connected on the output side with a machine control for controlling the rotating electrical machine.
  • the voltage source can be designed as a pure DC voltage source.
  • the voltage source is designed as a DC voltage source with superposed AC voltage.
  • FIG. 1 in a highly simplified representation of a section of a
  • Rotor laminated body of the machine of Figure 1 including a press plate used for clamping the rotor laminated body with different bolts according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3 is a highly simplified circuit diagram of a
  • the central idea of the monitoring according to the present invention is the floating potential of the tension bolts over a clearly defined
  • each bolt is connected to a voltage source which applies the potential either to a defined DC voltage or to a DC voltage with a superimposed AC voltage.
  • a monitoring of the current flowing through the voltage source can trigger an alarm or emergency stop of the machine when predefined values are exceeded. It is possible to have the electricity in each one
  • FIG. 3 A corresponding monitoring system is reproduced using the example of the draw bolt 21 of the rotor in FIG. 3.
  • the protruding from the Hilfsrim 20 ends of the tension bolts 21 of the rotor are shown in FIG. 3
  • Embodiment each connected to the one pole of a voltage source 24.
  • the other pole of the voltage source 24 is connected to the Hilfsrim 20 itself or with the rotor laminated body.
  • a circuit 26 is defined for each of the tie bolt 21, which is then more or less closed when the insulation between the tie bolt 21 and sheet metal body is more or less severely limited.
  • the current flowing through the circuits 26 is at a given voltage at the voltage source 24 is a measure of the state of the insulation. It can then be set a current value, when exceeded, either a warning or an alarm is issued, or the machine is stopped directly. If a current sensor 25 is inserted in each of the circuits 26, the
  • Insulation state at each tie bolt 21 are determined separately and monitored by the current in the respective circuit 26 is measured and evaluated. In this way, there is the possibility to turn off in a targeted repair to the bolts that have indicated the highest current in their circuit. However, it is also conceivable to measure only the current through the voltage source 24, which represents the sum of the currents in the individual circuits 26 and accordingly makes a statement about the global insulation state of all draw bolts 21 together. In the case of repair, it must then be determined separately which of the tension bolts 21 are essentially responsible for the measured current.
  • a pure direct current source can be used as the voltage source 24.
  • Monitoring unit 23 is optionally connected to the machine control 29
  • the magnitude of the impressed voltage and the limits for the measured current depends strongly on the details of the structure of the sheet metal body and the insulation of the tie bolt and must be adapted to the particular circumstances.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Funktion einer rotierenden elektrischen Maschine, insbesondere einer doppelt gespeisten Asynchronmaschine im Leistungsbereich zwischen 20 MVA und 500 MVA, welche einen um eine Achse drehenden, von einem Stator konzentrisch umgebenen Rotor umfasst, wobei der Rotor und der Stator einen aus geschichteten und in axialer Richtung zu einem Verbund verpressten Blechen aufgebauten Rotorblechkörper bzw. Statorblechkörper aufweisen, welche mittels in axialer Richtung durch den Rotorblechkörper bzw. Statorblechkörper hindurch gehende, gegen die Blechkörper elektrisch isolierte Zugbolzen (21) verpresst sind. Bei einem solchen Verfahren wird eine einfache und sichere Überwachung der Isolation der Zugbolzen dadurch erreicht, dass die Isolation der Zugbolzen während des Betriebs der Maschine fortlaufend auf elektrischem Wege gemessen wird, wobei die Zugbolzen (21) jeweils mittels einer Spannungsquelle (24) auf ein vorbestimmtes Potential gegenüber dem zugehörigen Blechkörper gelegt werden, und der Stromfluss durch die Spannungsquelle (24) und/oder durch den jeweiligen Zugbolzen (21) gemessen und ausgewertet wird.

Description

BESCHREIBUNG
VERFAHREN ZUM ÜBERWACHEN DER FUNKTION EINER ROTIERENDEN ELEKTRISCHEN MASCHINE SOWIE ÜBERWACHUNGSSYSTEM ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der rotierenden elektrischen Maschinen. Sie betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Funktion einer rotierenden elektrischen Maschine, insbesondere einer doppelt gespeisten
Asynchronmaschine im Leistungsbereich zwischen 20 MVA und 500 MVA gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft weiterhin ein
Überwachungssystem zur Durchführung des Verfahrens.
STAND DER TECHNIK Doppelt gespeiste Asynchronmaschinen im Leistungsbereich von 20 MVA bis 500 MVA können zur drehzahlvariablen Energieproduktion eingesetzt werden. Diese Maschinen zeichnen sich durch eine verteilte Dreiphasenwicklung auf dem Rotor aus. Die Rotorwicklung besteht aus einzelnen Stäben, welche im Rotorblechpaket in Nuten eingebettet sind. Im Wickelkopf werden die einzelnen Stäbe zu einer Wicklung verschaltet. Die Einspeisung der Ströme erfolgt über mindestens drei Schleifringe, welche am Ende der Maschine an der Welle befestigt sind. Ein Ausschnitt aus einer solchen Maschine ist in Fig. 1 in stark vereinfachter Form wiedergegeben. Die in Fig. 1 dargestellte Asynchronmaschine 10 hat eine
Maschinenachse 13. Um diese Achse 13 drehbar ist ein Zentralkörper 1 1 mit einer Welle, auf der die Schleifringe 12 angeordnet sind. Um den Zentralkörper 1 1 herum ist der Rotorblechkörper 14 angeordnet, an den unterhalb eines
Wickelkopfes 16 der Rotorwicklung ein Hilfsrim 20 anschliesst. Der
Rotorblechkörper 14 ist von einem Statorblechkörper 15 konzentrisch umgeben, in dem eine Statorwicklung untergebracht ist, die am Ende des Körpers mit einem Statorwickelkopf 17 nach aussen vorsteht. Der Rotorblechkörper 14 ist in Fig. 2 im Ausschnitt vergrössert wiedergegeben.
Da die Rotoren von doppelt gespeisten Asynchronmaschinen eine Rotorwicklung 18 tragen, muss diese gegen die auftretenden Zentrifugalkräfte gesichert werden. Das Rotorblechpaket dient zum einen der Aufnahme dieser Kräfte und definiert zugleich den Weg des magnetischen Flusses. Das Hilfsrim 20 dient der Aufnahme der Zentrifugalkräfte, die auf den Rotorwickelkopf 16 einwirken. Das Hilfsrim 20, wie auch der Rotorblechkörper 14, bestehen aus geschichteten Blechen, welche in axialer Richtung zu einem Verbund gepresst werden. Es ist bekannt, hierbei eine Pressplatte 19 einzusetzen, die den durch die Zugbolzen 21 bzw.
Scherbolzen 22 aufgebrachten Pressdruck auf die Bleche des Rotorblechpakets verteilt (siehe z.B. die DE-A1 -195 13 457 oder die DE-A1 -10 2007 000 668).
Ähnliche Verhältnisse gelten auch beim Statorblechkörper 15.
Verschiedene Ansprüche werden an den Rotorblechkörper 14 gestellt. In Fig. 2 ist die prinzipielle Unterteilung in einen elektrischen Bereich 14a und einen mechanischen Bereich 14b dargestellt. Einerseits soll in den Zähnen genügend axialer Druck zwischen den Schichten der Bleche bestehen um die Homogenität des Körpers zu garantieren. Um Vibrationen zu vermeiden, dürfen sich die
Schichten nicht lockern, da Relativbewegungen zwischen den Zähnen und der Rotorwicklung 18 die Isolation beschädigen könnten. Andererseits darf der Druck nicht zu hoch sein, um Schaden an den Isolationsschichten zwischen den einzelnen Blechen zu vermeiden, da solche Schäden zu erhöhten Verlusten führen würden. Die Zugbolzen im Stator oder Rotor befinden sich im magnetisch aktiven Teil des jeweiligen Blechkörpers. Während des Betriebes des Motorgenerators überstreicht die Grundwelle des magnetischen Flusses mit der Nennfrequenz die Zugbolzen im Stator. Die Zugbolzen 21 im Rotor der doppelt gespeisten Asynchronmaschine werden im Betrieb mit Schlupffrequenz überstrichen. Während des Hochlaufs hingegen„sieht" auch der Rotor der Asynchronmaschine, und damit die Zugbolzen 21 auf dem Rotor, die Nennfrequenz.
Durch den sich ändernden Fluss, welcher die Bolzen überstreicht, wird in diesen eine Spannung induziert. Wären die Bolzen in direktem Kontakt mit dem
Blechkörper, würden grosse Ströme über die Bolzen fliessen. Um diese Ströme zu verhindern, sind die Bolzen entweder über Isolatoren in den Löchern des Stators bzw. Rotors fixiert, oder sie sind über die ganze Länge isoliert. Das Potential der Bolzen ist somit nicht definiert. Während der Installation der Maschine wird sorgfältig die Isolation jedes Bolzen gegenüber dem Blechkörper überprüft. Nur wenn alle Bolzen genügend gut gegenüber dem Blechkörpern isoliert sind, kann die Maschine in Betrieb genommen werden. In definierten Abständen wird die Isolation der Bolzen im Rahmen von Unterhaltsarbeiten wieder kontrolliert. Dabei muss die Maschine bisher ausser Betrieb sein. Im Betrieb kann sich mit der Zeit an den Durchgängen der Bolzen durch die
Ventilationskanäle Schmutz ansammeln. Dies führt zu Kriechströmen. Enthält der Schmutz metallische Partikel, kann es zu elektrisch leitenden Kontakten zwischen Bolzen und Blechkörper kommen. Sollte es zu mehr als einem Kontakt an einem oder verschiedenen Bolzen kommen, fliessen hohe Ströme, die zu grossem Schaden an der Maschine führen können. Aus diesem Grunde besteht ein
Interesse daran, die Isolation der Bolzen auch im Betrieb zu überwachen.
Prinzipiell Nesse sich die induzierte Spannung an den Bolzen messen. Fliesst ein ungewollter Strom über die Bolzen, Nesse sich das theoretisch über eine Änderung der anliegenden Spannung erkennen. Praktisch wird die Spannungsänderung bei kleinen Strömen aber so klein sein, dass sich diese Idee nur schlecht praktisch umsetzen lässt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Überwachen der Funktion einer rotierenden elektrischen Maschine zu schaffen, mit welchem die Isolation der Zugbolzen im Stator- und/oder Rotorblechkörper auf einfache Weise während des Betriebs der Maschine überwacht werden kann, sowie ein Überwachungssystem zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.
Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Isolation der Zugbolzen während des Betriebs der Maschine fortlaufend auf elektrischem Wege gemessen wird, wobei die Zugbolzen jeweils mittels einer Spannungsquelle auf ein vorbestimmtes Potential gegenüber dem zugehörigen Blechkörper gelegt werden, und der Stromfluss durch die Spannungsquelle und/oder durch den jeweiligen Zugbolzen gemessen und ausgewertet wird.
Eine Ausgestaltung des Verfahren nach der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass beim Überschreiten von vorgegebenen Werten des Stroms durch den bzw. die Zugbolzen ein Alarm und ggf. ein Notstopp der Maschine ausgelöst wird.
Dabei kann als Spannungsquelle eine reine Gleichspannungsquelle verwendet werden.
Es ist aber auch denkbar, als Spannungsquelle eine Gleichspannungsquelle mit überlagerter Wechselspannung zu verwenden. Das erfindungsgemässe Überwachungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Spannungsquelle aufweist, welche an die Blechkörper und an die
Zugbolzen angeschlossen ist, und dass Mittel zur Messung des durch die
Zugbolzen fliessenden Stroms vorgesehen sind, welche an eine
Überwachungseinheit angeschlossen sind.
Insbesondere umfassen die Mittel zur Messung des durch die Zugbolzen fliessenden Stroms Stromaufnehmer, welche in den aus Spannungsquelle, Zugbolzen und Blechkörper gebildeten Stromkreis eingefügt sind. Dabei können alle zu überwachenden Zugbolzen an eine gemeinsame
Spannungsquelle angeschlossen sein.
Es ist aber auch denkbar, dass jedem zu überwachenden Zugbolzen ein eigener Stromaufnehmer zugeordnet ist, und dass die von den Stromaufnehmern gemessenen Ströme in der Überwachungseinheit ausgewertet werden.
Eine Ausgestaltung des Überwachungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass an die Überwachungseinheit ausgangsseitig eine Alarmanzeige angeschlossen ist. Die Überwachungseinheit kann aber auch ausgangsseitig mit einer Maschinensteuerung zur Steuerung der rotierenden elektrischen Maschine verbunden sein. Grundsätzlich kann dabei die Spannungsquelle als reine Gleichspannungsquelle ausgebildet sein.
Es ist aber auch denkbar, dass die Spannungsquelle als Gleichspannungsquelle mit überlagerter Wechselspannung ausgebildet ist.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im
Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 in einer stark vereinfachten Darstellung einen Ausschnitt aus einer
Asynchronmaschine, wie sie zur Anwendung der Erfindung geeignet ist;
Fig. 2 in einem vergrösserten Ausschnitt den Aufbau des
Rotorblechkörpers der Maschine aus Fig. 1 einschliesslich einer zum Verspannen des Rotorblechkörpers eingesetzten Pressplatte mit verschiedenen Bolzen gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 3 ein stark vereinfachtes Schaltschema eines
Uberwachungssystems für die Überwachung der Zugbolzenisolation gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die zentrale Idee der Überwachung gemäss vorliegender Erfindung besteht darin, das schwebende Potential der Zugbolzen über eine klar definierte
Spannungsquelle zu fixieren. Dazu wird jeder Bolzen mit einer Spannungsquelle verbunden, welche das Potential entweder auf eine definierte Gleichspannung oder aber auf eine Gleichspannung mit einer überlagerten Wechselspannung legt. Eine Überwachung des Stromes, welcher durch die Spannungsquelle fliesst, kann beim Überschreiten von vordefinierten Werten einen Alarm bzw. Notstopp der Maschine auslösen. Dabei ist es möglich, den Strom in jedem einzelnen
Zugbolzen, oder aber von allen Bolzen gemeinsam zu überwachen.
Ein entsprechendes Überwachungssystem ist am Beispiel der Zugbolzen 21 des Rotors in Fig. 3 wiedergegeben. Die aus dem Hilfsrim 20 herausstehenden Enden der Zugbolzen 21 des Rotors sind gemäss dem in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel jeweils an den einen Pol einer Spannungsquelle 24 angeschlossen. Der andere Pol der Spannungsquelle 24 ist mit dem Hilfsrim 20 selbst bzw. mit dem Rotorblechkörper verbunden. Auf diese Weise wird für jeden der Zugbolzen 21 ein Stromkreis 26 definiert, der dann mehr oder weniger geschlossen ist, wenn die Isolierung zwischen Zugbolzen 21 und Blechkörper mehr oder weniger stark eingeschränkt ist.
Der durch die Stromkreise 26 fliessende Strom ist bei vorgegebener Spannung an der Spannungsquelle 24 ein Mass für den Zustand der Isolation. Es kann dann ein Stromwert festgelegt werden, bei dessen Überschreiten entweder eine Warnung bzw. ein Alarm abgegeben wird, oder aber die Maschine direkt gestoppt wird. Wird in jeden der Stromkreise 26 ein Stromaufnehmer 25 eingefügt, kann der
Isolationszustand an jedem Zugbolzen 21 getrennt bestimmt und überwacht werden, indem der Strom im jeweiligen Stromkreis 26 gemessen und ausgewertet wird. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, bei einer Reparatur gezielt auf die Bolzen abzustellen, die den höchsten Strom in ihrem Stromkreis angezeigt haben. Es ist aber auch denkbar, nur den Strom durch die Spannungsquelle 24 zu messen, der die Summe der Ströme in den einzelnen Stromkreisen 26 darstellt und entsprechend eine Aussage über den globalen Isolationszustand aller Zugbolzen 21 zusammen macht. Im Reparaturfall muss dann separat festgestellt werden, welche der Zugbolzen 21 für den gemessenen Strom im Wesentlichen verantwortlich sind.
Grundsätzlich kann als Spannungsquelle 24 eine reine Gleichstromquelle eingesetzt werden. Um Störungen zu vermeiden bzw. zu unterdrücken, kann es jedoch von Vorteil sein, der Gleichspannung eine Wechselspannung zu
überlagern, die dann eine Wechselspannungsmessung mit den entsprechenden Vorteilen ermöglicht. Zur Steuerung und Überwachung der Spannungsquelle 24 ist diese mit einer zentralen Überwachungseinheit 23 verbunden, die gleichzeitig die Messwerte von den Stromaufnehmern 25 übernimmt und auswertet. An einen Ausgang der Überwachungseinheit 23 ist eine (akustische oder optische) Alarmanzeige 28 angeschlossen, die bei Überschreiten eines voreingestellten Wertes der gemessenen Ströme einen Alarm abgibt. Ein anderer Ausgang der
Überwachungseinheit 23 ist wahlweise mit der Maschinensteuerung 29
verbunden, die in einem solchen Fall oder beim Überschreiten eines höher liegenden Grenzwertes einen Notstopp ausführt, der die Maschine zum Stillstand bringt, um grössere Schäden zu vermeiden.
Die Höhe der eingeprägten Spannung und der Grenzwerte für den gemessenen Strom hängt stark von den Einzelheiten des Aufbaus der Blechkörper und der Isolationen der Zugbolzen ab und muss den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.
BEZUGSZEICHENLISTE 10 Asynchronmaschine
1 1 Zentralkörper (mit Welle)
12 Schleifring
13 Achse
14 Rotorblechkörper
14a elektrischer Bereich
14b mechanischer Bereich
15 Statorblechkörper
16 Rotorwickelkopf
17 Statorwickelkopf
18 Rotorwicklung
19 Pressplatte
20 Hilfsrim
21 Zugbolzen
22 Scherbolzen
23 Überwachungseinheit
24 Spannungsquelle
25 Stromaufnehmer
26 Stromkreis
27 Überwachungssystem
28 Alarmanzeige
29 Maschinensteuerung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zum Überwachen der Funktion einer rotierenden elektrischen Maschine, insbesondere einer doppelt gespeisten Asynchronmaschine (10) im Leistungsbereich zwischen 20 MVA und 500 MVA, welche einen um eine Achse (13) drehenden, von einem Stator (15, 17) konzentrisch umgebenen Rotor (1 1 , 14) umfasst, wobei der Rotor (1 1 , 14) und der Stator (15, 17) einen aus geschichteten und in axialer Richtung zu einem Verbund verpressten Blechen aufgebauten Rotorblechkörper (14) bzw. Statorblechkörper (15) aufweisen, welche mittels in axialer Richtung durch den Rotorblechkörper (14) bzw. Statorblechkörper (15) hindurch gehende, gegen die Blechkörper (14, 15) elektrisch isolierte Zugbolzen (21 ) verpresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation der Zugbolzen (21 ) während des Betriebs der Maschine fortlaufend auf elektrischem Wege gemessen wird, wobei die Zugbolzen (21 ) jeweils mittels einer Spannungsquelle (24) auf ein vorbestimmtes Potential gegenüber dem zugehörigen Blechkörper (14 bzw. 15) gelegt werden, und der Stromfluss durch die Spannungsquelle (24) und/oder durch den jeweiligen Zugbolzen (21 ) gemessen und ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim
Überschreiten von vorgegebenen Werten des Stroms durch den bzw. die
Zugbolzen (21 ) ein Alarm und/oder ein Notstopp der Maschine ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannungsquelle (24) eine reine Gleichspannungsquelle verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Spannungsquelle (24) eine Gleichspannungsquelle mit überlagerter
Wechselspannung verwendet wird.
5. Überwachungssystem (27) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem eine Spannungsquelle (24) aufweist, welche an die Blechkörper (14, 15) und an die Zugbolzen (21 ) angeschlossen ist, und dass Mittel (25) zur Messung des durch die Zugbolzen (21 ) fliessenden Stroms vorgesehen sind, welche an eine
Überwachungseinheit (23) angeschlossen sind.
6. Überwachungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Messung des durch die Zugbolzen (21 ) fliessenden Stroms
Stromaufnehmer (25) umfassen, welche in den aus Spannungsquelle (24), Zugbolzen (21 ) und Blechkörper (14, 15) gebildeten Stromkreis eingefügt sind.
7. Überwachungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle zu überwachenden Zugbolzen (21 ) an eine gemeinsame
Spannungsquelle (24) angeschlossen sind.
8. Uberwachungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem zu überwachenden Zugbolzen (21 ) ein eigener Stromaufnehmer (25) zugeordnet ist, und dass die von den Stromaufnehmern (25) gemessenen Ströme in der Überwachungseinheit (23) ausgewertet werden.
9. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an die Überwachungseinheit (23) ausgangsseitig eine Alarmanzeige (28) angeschlossen ist.
10. Uberwachungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (23) ausgangsseitig mit einer Maschinensteuerung (29) zur Steuerung der rotierenden elektrischen Maschine (10) verbunden ist.
1 1 . Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle (24) als reine Gleichspannungsquelle ausgebildet ist.
12. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle (24) als Gleichspannungsquelle mit überlagerter Wechselspannung ausgebildet ist.
EP11715673A 2009-12-15 2011-02-15 Verfahren zum überwachen der funktion einer rotierenden elektrischen maschine sowie überwachungssystem zur durchführung des verfahrens Withdrawn EP2532080A2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009058189 2009-12-15
DE102010010600A DE102010010600A1 (de) 2010-03-08 2010-03-08 Verfahren zum Überwachen der Funktion einer rotierenden elektrischen Maschine sowie Überwachungssystem zur Durchführung des Verfahrens
PCT/EP2011/052221 WO2011095644A2 (de) 2009-12-15 2011-02-15 Verfahren zum überwachen der funktion einer rotierenden elektrischen maschine sowie überwachungssystem zur durchführung des verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2532080A2 true EP2532080A2 (de) 2012-12-12

Family

ID=44343921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11715673A Withdrawn EP2532080A2 (de) 2009-12-15 2011-02-15 Verfahren zum überwachen der funktion einer rotierenden elektrischen maschine sowie überwachungssystem zur durchführung des verfahrens

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2532080A2 (de)
RU (1) RU2547451C2 (de)
WO (1) WO2011095644A2 (de)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE732755C (de) * 1940-10-22 1943-03-11 Siemens Ag Anordnung zur Erfassung des Erdschlusses von zum Verspannen der Blechpakete elektrischer Maschinen dienenden isoliert angeordneten Bolzen
AT374982B (de) * 1979-06-29 1984-06-25 Elin Union Ag Einrichtung zum schutz eines mit paketspannbolzen versehenen staenderblechpaketes einer elektrischen maschine
SU1282267A1 (ru) * 1985-05-11 1987-01-07 Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина Электрическа машина с блоком дл сигнализации перегрева обмотки ротора
DE19513457A1 (de) 1995-04-08 1996-10-10 Abb Management Ag Rotor einer elektrischen Maschine
DE102007000668B4 (de) 2007-11-08 2025-06-18 Ge Renewable Technologies Rotor einer elektrischen Maschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2011095644A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011095644A2 (de) 2011-08-11
WO2011095644A8 (de) 2012-05-10
RU2547451C2 (ru) 2015-04-10
RU2012152934A (ru) 2014-06-20
WO2011095644A3 (de) 2012-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2951909B1 (de) Rotor, reluktanzmaschine und herstellungsverfahren für den rotor
EP2619883B1 (de) Maschinenkomponente für eine elektrische maschine
DE8030311U1 (de) Messvorrichtung fuer drehmomente
DE102010037693A1 (de) Generatorrotorblechstruktur und zugehöriges Verfahren
EP2999087B1 (de) Elektrische Maschine mit geringer magnetischer Nutstreuung
EP2721730A2 (de) Verfahren zum steuern einer windenergieanlage
DE102013206593A1 (de) xialflussmaschine in Leichtbauweise
EP2963774B1 (de) Mehrpoliges Bauteil für eine elektrische Maschine
DE102017217751A1 (de) Ständerwicklung für eine rotierende elektrische Maschine
DE102010039590A1 (de) Segmentierte elektrische Maschine
EP2422431A1 (de) Elektrische maschine mit einem rotor und einem stator und einer vorrichtung zum überwachen des luftspalts zwischen rotor und stator
EP2422427B1 (de) Rotierende elektrische maschine, insbesondere doppelt gespeiste asynchronmaschine im leistungsbereich zwischen 20 mva und über 500 mva
EP2999090A1 (de) Permanenterregter Läufer mit geführtem Magnetfeld
DE102010010600A1 (de) Verfahren zum Überwachen der Funktion einer rotierenden elektrischen Maschine sowie Überwachungssystem zur Durchführung des Verfahrens
EP2422428B1 (de) Rotierende elektrische Maschine, insbesondere doppelt gespeiste Asynchronmaschine im Leistungsbereich zwischen 20 MVA und über 500 MVA
EP2532080A2 (de) Verfahren zum überwachen der funktion einer rotierenden elektrischen maschine sowie überwachungssystem zur durchführung des verfahrens
EP2862268B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum bremsen eines rotierenden elementes einer anordnung sowie anordnung mit einer derartigen vorrichtung
EP2584682A2 (de) Elektrische Maschine sowie Verwendung einer elektrischen Maschine
DE102011008076A1 (de) Maschinenbauteil in Form eines Rotors oder Stators für eine elektrische Maschine und elektrische Maschine
EP2636124B1 (de) Generator
EP2281335A1 (de) Generatoreinrichtung mit überwachung von strompfaden
DE3216864A1 (de) Verfahren zum kurzschlussschutz einer elektrischen drehstrommaschine und einrichtung zur verwirklichung desselben
EP2532074B1 (de) Ständer einer permanenterregten rotierenden elektrischen maschine
EP3731385A1 (de) Verbesserte anordnung einer motor-umrichter-einheit
EP2422430A1 (de) Elektrische maschine mit rotorwickelkopfrückhaltesystem

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20120907

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALSTOM RENEWABLE TECHNOLOGIES

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160901