JP2016533472A

JP2016533472A - 電気機械の固定子巻線バーの素線間短絡試験

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Publication number: JP2016533472A
Application number: JP2016516558A
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Inventors: クリスティアン・シュタウバッハ
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Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2016-10-27
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Abstract

本発明は、電気機械の固定子巻線バー(1)における相互に絶縁された多重素線を確認するための方法および装置(10)に関する。方法は、試験信号(U1)を投入するステップ(100)と、試験信号(U1)の第1の成分を決定するステップ(200)と、多重素線の個々の素線同士の間の絶縁に対する損傷を決定するために、少なくとも第1の成分を基準信号(Uref)と比較するステップ(300)とを含む。本発明による装置(10)は、信号源(12)と測定装置(14)とを備える。本発明による方法と、本発明による装置(10)とは、発電機および/または電気モータにおいて使用されるような固定子巻線バー(1)を確認するのに特に適している。

Description

本発明は、電気機械の固定子巻線バーにおける相互に絶縁された多重素線を確認するための方法と、対応する装置とに関する。

電気機械、具体的には、例えばモータや発電機などの回転電気機械では、固定子巻線バーが、電気機械内の電流密度を均一にするために、および、できるだけ誘導渦電流を小さくするために、用いられることが知られている。回転機械は、この目的のために、多重の部分的な導体または素線(strands)から構築されている。素線は、専門家には知られているように、適切な部分的な導体の絶縁を用いて相互に絶縁されている。さらには、部分的な導体のRoebel撚りは、誘導渦電流によって引き起こされる損失を最小限とするために、一般的な手順となっている。回転機械として称することもできる大形の電気機械の製造では、素線の所望の絶縁、延いては、それらの電気的絶縁を得るために、素線同士を接合することが必要である。この目的のために、部分的な導体は、固定子巻線バーとして知られるものとして構築され、この固定子巻線バーは、所望の度合いのRoebel撚りを含み、必要に応じて曲げられる。曲げるのと同様に、所望のRoebel撚りは機械的応力を引き起こし、素線の絶縁が損傷される結果となる可能性があり、電気的接触が、固定子巻線バーの素線のうちの個々のもの同士の間で起こり得る結果となる可能性がある。素線同士の間のこれらの望ましくない電気的接続は、素線の電気絶縁を傷めてしまい、回転する(三相)モータまたは発電機であり得る機械が運転しているとき、早期故障の危険性につながっていく。機械の耐用年数および/または能力は、結果的に大幅に損なわれる。そのため、早ければ製造段階で、素線絶縁に対応する起こり得る損傷を検出することは、興味のあることである。固定子巻線バーまたは素線固定子バーがその2つの端において固定される前に、つまり、機械の他の部品に電気的に接続される前に、固定子バーの素線を確認することは、過去においては普通であった。この目的のために、固定子巻線バーの内部の多重素線のうちの個々の素線同士の間の電気絶縁への損傷を指し示す、起こり得る素線間短絡、つまり、素線のうちの個々のもの同士の間での電気的接続について、固定子バーまたは固定子巻線バーを確認するために、マルチメータなどの適切な測定機器を使用することが普通であった。電気的接続、具体的には、低抵抗接続について、各々の素線を他の素線に対して確認するためにマルチメータを使用することが、過去には必要であった。

先行技術のこの手順は、例えば、対応して一体にRoebel撚りされる50本の素線から構築される1つの固定子巻線バーに関して、絶縁について、各々の素線を固定子巻線バー内の他の素線に対して確認することが必要であるため、非常に時間が掛かり高価であった。これは、全部で1225通りの素線の組み合わせが確認されなければならないことを意味している。したがって、1225回の測定ステップが完全な確認のために必要である。これに加えて、先行技術では、前述のように、マルチメータを使用する適切な測定は、固定子巻線バーを形成するために一体とされようとする素線がまだ固定されていない限りにおいてのみ行うことができる。これは、測定が後の時点ではもはや可能ではないため、これらの測定が、適切な絶縁の適用の前に、つまり、Roebelバーを積層固定子コアに取り付ける前に、すでに実行されていなければならないことを意味している。具体的な結果として、バーまたはRoebelバーを積層コアに取り付けた後の押圧など、追加的な機械的応力に曝されるとき、素線同士の間の低抵抗接続をもたらすしかない、例えば運搬の間に起こる早期の損傷が、検出できない。これは、先行技術においては、時間の掛かる測定が、素線同士の間の絶縁に対するいかなる損傷も、取り付けが完了した後に前記損傷があった場合には、まったく指し示せないことが起こり得ることを意味している。

米国特許出願公開第2011/304340(A1)号は、異常に対して導電体を試験するための方法を開示している。米国特許第7906973(B1)号には、制御モジュールとケーブル試験モジュールとを備えたネットワーク装置が記載されている。航空機において電気回路を絶縁するための方法が、米国特許出願公開第2004/100272(A1)号に記載されている。EP2202529A2は、ケーブル検査のための方法および装置を開示している。DE102013202717A2には、モジュール式ケーブルハーネスとモジュール式ケーブルハーネス試験装置とが記載されている。

これらの問題は、電気機械の固定子巻線バーにおける相互に絶縁された多重素線を確認するための本発明による方法によって是正されるが、それは、本発明による方法を通じて、素線のうちの個々のもの同士の間の電気的接続、具体的には低抵抗短絡が、固定子巻線バーの完成の後に同じく検出できるためである。本発明による、電気機械の固定子巻線バーにおける複数の素線を確認するための対応する装置も、先行技術の問題を解決する。

米国特許出願公開第2011/304340(A1)号米国特許第7906973(B1)号米国特許出願公開第2004/100272(A1)号 EP2202529A2 DE102013202717A2

本発明の目的は、電気機械の固定子巻線バーにおける相互に絶縁された多重素線を確認するための方法および装置であって、多重素線の個々の素線同士の間の絶縁に対する損傷について、完全に組み立てられた固定子巻線バーも確実に確認できる方法および装置を提供することである。個々の測定が固定子巻線バー内の素線を確認するために十分であることも、本発明による方法および装置の利点である。結果として、完全に組み立てられた固定子巻線バーを確認することが、従来技術においてよりも、時間が掛からず経済的となる。

本発明による、電気機械の固定子巻線バーにおける相互に絶縁された多重素線を確認するための方法は、試験信号の投入のステップと、試験信号の第1の成分の検出のステップと、比較のステップとを含む。試験信号の投入のステップは、固定子巻線バーの多重素線への試験信号の投入を含む。比較のステップは、本発明によれば、この方法では、絶縁に対する損傷を検出するために、すなわち、多重素線の個々の素線同士の間の導電の分離を検出するために、試験信号の少なくとも第1の成分の基準信号との比較を含む。

この方法は、一回だけの測定で固定子巻線バー内の多重素線を確認するために、有利である。結果として、固定子巻線バーの品質確保が、より安価で時間が掛からなくなる。投入という用語は、固定子巻線バーの多重素線への試験信号の導入のことを言っている。適切な方法は、専門家には知られている。したがって、投入は、信号源と固定子巻線バーとの間の電気的接続、誘導結合、および/または容量結合を通じて実施でき、そのため、固定子巻線バー、延いては固定子巻線バーの素線は、試験信号を受けさせられる。試験信号の第1の反射成分は、多重素線によって反射され、そのため、投入位置において、または、投入の場所において検出できる試験信号の成分として理解されるものである。

好ましくは、検出のステップは、試験信号の第1の反射成分の検出、および/または、第1の伝達成分の検出を含む。これは、固定子巻線バーへの任意による1つだけの接続または2つの接続が、固定子巻線バーを確認するために必要であるという利点を生じさせる。したがって、専門家は、固定子巻線バーの確認がどのように行われるかに関して自由がある。また、反射成分および伝達成分の検出は、誤りの確認のために使用できる2つの大きさを生み出せる。

好ましくは、投入のステップは、固定子巻線バーの第1の区分における投入、または、固定子巻線バーの第1の端区分における投入を含む。投入のステップを、固定子巻線バーの端区分ではない固定子巻線バーの第1の区分において実施することは、有利であり得る。これは、例えば、組み立ての状況から生じ得る。試験信号が固定子巻線バーの端区分ではない第1の区分において投入される場合、これは、固定子巻線バー内の素線がそれらの全長にわたって確認されないことを意味し得る。

試験信号が固定子巻線バーの第1の端区分において投入されることも考えることができるが、これは、その端区分が後に組み立て工程で電気機械の他の区分と接続されることになり、それによって、必然的に、後に固定されることになる固定子巻線バーの全長が、多重素線の個々の素線同士の間の絶縁に対して損傷のないことが確保できるためである。固定子巻線バーの第1の区分および/または第1の端区分としての投入位置の選択の自由のため、本発明による方法は、組み立て工程の間の任意の時点に存在する状況に柔軟に適合させることができる。検出のステップを、固定子巻線バーの第1の区分または第1の端区分における第1の反射成分の検出として実行することは、さらに好ましい。投入の場所、または、投入および検出のための区分が同じである場合、本発明による方法はさらに単純化される。結果として、本発明による方法は、より経済的で短い時間で実行できる。

好ましくは、本発明による方法は、固定子巻線バーの第2の端区分の終結を含み得る。固定子巻線バーのその第2の端における終結は、既定の反射特性が、電気的に接続されない固定子巻線バー内の素線について得ることができるという利点を有している。したがって、終結は、短絡、所望の抵抗、または固定子巻線バーの特性インピーダンスを含み得る。

終結のステップが、固定子巻線バー内の素線の少なくとも第1の選択の終結を含むことは、さらに好ましい。したがって、第1の選択の素線同士の間の絶縁が損傷されていないという前提において、既定の反射作用が素線の第1の選択について生じる。終結のステップが、固定子巻線バーの第2の端において、本発明による方法によって確認される多重素線の終結を含むことは、さらに好ましい。これは、この方法によって確認される、固定子巻線バーにおける相互に絶縁された多重素線が、それらの間の絶縁が損傷されていないという前提において、既定の反射作用を呈するという利点を有している。固定子巻線バー内の素線の数が分かっているため、固定子巻線バーのすべての素線同士の間の絶縁が損傷されていないという前提を意味する、素線が導電について分離されているという前提において、固定子巻線バー内のすべての素線についての既定の反射特性を得るために、固定子巻線バー内のすべての素線が、所望の抵抗、短絡、または特性インピーダンスによって終結されることは、さらに有利であり得る。

好ましくは、比較のステップは、重畳基準信号である基準信号を含む。重畳基準信号は、第1の反射成分からの重畳信号および試験信号と比較される。この手順は、素線を確認することが固定子巻線バーの一端において可能であるという利点を有する。それにより、方法について必要とされる測定の段取りが単純化される。

さらに好ましくは、方法は、固定子巻線バーの素線の第2の選択への試験信号の投入を含み得る。多重素線の第2の選択への投入は、固定子巻線バーの第2の区分において、具体的には、第2の端区分において、行われ得る。方法は、固定子巻線バーの第2の区分または第2の端区分における第2の反射成分の検出をさらに含み得る。比較は、少なくとも第2の反射成分の基準信号および/または第1の反射成分との比較を含む。この手順を通じて、固定子巻線バーの素線の確認は、その第1の端と第2の端との両方で行われ得る。2つの区分または端区分における反射成分が互いと異なるという理由のため、これは、固定子巻線バー内の素線同士の間の絶縁に対する損傷を指し示すもの、延いては、これらの素線の損なわれた導電の分離を指し示すものである。

試験信号は、さらに好ましくは、既定の勾配の少なくとも1つのエッジを持つ時間電圧曲線を含む。既定の勾配は、ここでは、十分に高い周波数成分が、絶縁に対する損傷から生じる可能性があるものなど、確実に検出可能とされる反射成分において起こり得る変化について、エッジの勾配に含まれるように理解されるものである。

試験信号は、さらに、既定の勾配の少なくとも1つのエッジを持つ少なくとも1つの電圧パルスを持つ時間電圧曲線を含み得る。同じく、電圧パルスは、既定の勾配を持つ2つのエッジを含むことが、可能である。さらに好ましくは、既定の勾配は、数ナノ秒または数マイクロ秒以内に数ボルトのもので、好ましくは、1マイクロ秒あたりで0.1から10ボルトまたはそれ以上のものであり得る。ここで引用される値は、例としてのみ、理解されるものであり、本発明の限度を表してはいない。

さらに好ましくは、試験信号は、好ましくは0.1から80ボルトまでの、少なくとも1つの数ボルトの最大値を持つ時間電圧曲線を含み得る。時間電圧曲線のこれらの特徴は、固定子巻線バーが本発明による方法を用いて確認される場合、特別な安全上の予防措置が取られる必要がないという利点を有する。ここで引用される値は、例として、理解されるものであり、本発明の限度を表してはいない。

本発明は、さらに、電気機械の固定子巻線バーにおける多重素線を確認するための装置を提案する。機械は、信号源と測定装置とを備える。信号源は、固定子巻線バーの多重素線に試験信号を提供および投入するように構成される。測定装置は、試験信号の反射成分および/または伝達成分を検出するように構成されると共に、基準信号に関して反射成分および/または伝達成分を分析するように構成される。

さらに好ましくは、基準信号は、重畳基準信号であり、第1の反射成分と試験信号との重畳信号を伴うものであり得る。様々な可能性が、重畳信号を発生することに関して専門家には知られており、したがって、重畳信号は、例えば、試験信号および反射信号の足し合わせから成り得る。結果として、結果生じる重畳信号は、反射成分によって小さくされる。リサジュー図形として知られるものを生成するために、試験信号および反射成分が互いに対してプロットされることも同じく可能である。知られているように、試験信号が適切な代わりの電圧成分を含むことはこの目的のために有利である。同じく、重畳信号および/または重畳基準信号の他の形態が知られている。絶縁が損傷されている事象において、損傷されていない固定子巻線バー、つまり、損傷されていない絶縁を持つ固定子巻線バーの重畳基準信号から、障害の場合に大幅な差が生じるような方法で、試験信号と反射成分との重畳信号を選択することは、有利である。障害の場合は、ここでは、相互に絶縁された素線同士の間の絶縁が損傷され、そのため素線のうちの個々のもの同士の間の低抵抗短絡が起こる少なくとも1つの場所がある固定子巻線バーとして、理解されるものである。

さらに好ましくは、電気機械は発電機である。これは、発電機で使用されるものなど、固定子巻線バーが本発明による装置でこのように確認できるため、有利である。制限なく、電気機械は、すでに言及された電気モータまたは発電機など、任意の回転電気機械であってもよい。利点は、具体的には大形の回転電気機械が、正確さについて、つまり、素線のうちの個々のもの同士の間の所望の電気的絶縁について、早ければそれらの組み立てで確認できることから生じる。電気機械の起こり得る電力損失が、それによって防止される。

本発明による方法および本発明による装置の好ましい実施形態が、添付の概略的な図面を参照して、以下に説明される。

本発明による方法を実行するための第1の構成を示す図である。本発明による方法を実行するための第2の構成を示す図である。重畳信号U1+U2の場合の基準信号Urefと反射成分との例示のプロットである。損傷されていない絶縁の場合と障害の絶縁の場合とにおける反射成分について基準信号Urefの概略的な信号プロットである。本発明による方法の流れ図である。

図1Aは、本発明による方法を実行するための第1の構造を示している。この目的のために、固定子巻線バー1が、第1の区分において、具体的には第1の端区分1aにおいて、試験信号U1を受けさせられ、固定子巻線バー1の第2の区分、具体的には第2の端区分1bでは、終結または短絡がない。試験信号U1は、信号源12によって提供され得る。試験信号U1は、固定子巻線バー1に沿って伝播する。一回の測定で複数の素線を確認可能とするために、試験信号U1が固定子巻線バー1内の多重素線に投入されることは、有利である。制限なく、試験信号U1が固定子巻線バー1のすべての素線に投入されることは、可能である。

試験信号の投入100のための適切な手段が、方法の第1のステップとして、専門家は知られている。したがって、投入100は、例えば、試験信号U1の電気的接続、容量投入、および/または誘導投入を表すことができる。図1Aでは、固定子巻線バー1の第1の端区分1aは、投入100についての区分として示されている。それにもかかわらず、専門家は、制限なく、多重素線への試験信号U1の投入100は、固定子巻線バー1のいずれの他の区分で行われてもよいことを理解することになる。そのため、投入の場所は、特定の組み立ての性質に応じて選択され得る。固定子巻線バー1の特性インピーダンスのため、試験信号U1は固定子巻線バー1に沿って伝播し、伝達成分U3が固定子巻線バー1の第2の端1bに到達し、一方、所与の特性インピーダンスのため、反射成分U2が、図では固定子巻線バー1の第1の端区分として示されている投入区分1aへと反射される。

ここで、固定子巻線バー1の素線の相互の絶縁に対する損傷の結果として、固定子巻線バー1の素線のうちの個々のもの同士の間に低抵抗接続または短絡が存在する場合、固定子巻線バー1の特性インピーダンスは、これらの障害の場所で変化する。固定子巻線バー1の特性インピーダンスに対する変化は、反射成分U2における変化および伝達成分U3における変化も伴う。基準信号U1の投入100が、固定子巻線バー1の第1の端区分1aまたは第1の区分で生じるとき、そこで測定される反射成分U2は、第1の反射成分として参照することもできる。第1の反射成分U2は、検出200のステップで検出または測定される。素線のうちの個々のもの同士の間における低抵抗接続の事象におけるこの第1の反射成分U2の大幅な変化は、方法の比較ステップ300において検出できる。この目的のために第1の反射成分U2は、素線のうちの個々のもの同士の間の絶縁への損傷を検出するために、障害のない場合について、基準信号Urefと比較される。測定装置14が、例えば、おそらくはオシロスコープの形態で、この目的のために使用できる。

専門家は、障害の場合における特性インピーダンスの大幅な変化に基づいて、試験信号U1の伝達成分U3への大幅な変化は、絶縁への損傷の検出、つまり、素線のうちの個々のもの同士の間の低抵抗接続の検出にも使用できることを理解することになる。測定装置14は、伝達成分U3を測定するために、固定子巻線バー1の第2の端区分1b(図示されていない)に取り付けることもできる。

図1Bは、本発明による方法を実行するための代替の構造を示している。図1Aとの対比において、固定子巻線バー1の第2の端区分1bが、抵抗器Z、Z0によって終結されている。抵抗器の使用は、素線同士の間の損傷のない絶縁の場合、試験信号U1の既定の反射作用が素線に沿って段取りできるという利点を有している。例えば抵抗器Z、Z0を通じて、アースへの短絡、または、正確に相互に絶縁された素線の特性インピーダンスZ0による終結が、達成できる。

図1Aおよび図1Bに示されている本発明による方法を実行するための構造について、試験信号U1は、固定子巻線バー1の第1の端1aにおいて投入されるだけである。制限なく、追加または代替で、固定子巻線バー1の第2の端区分1bにおいて試験信号U1を投入することが、当然ながら可能である。第2の端区分1bにおいて、試験信号U1は、固定子巻線バー1の巻線の少なくとも1つの第2の選択に投入される。

試験信号U1の投入100aが、第1の区分または端区分1aにおける投入100に対してすでに用いられている同じ素線に行われることは、有利である。これらの2つの測定についてのそれぞれの反射成分U2、U2'についての測定が異なり、そのため、第1の区分または端区分1aにおける第1の反射成分U2が、固定子巻線バー1の第2の区分または端区分1bにおける第2の反射成分U2と異なる場合、これは素線に対する損傷を指し示すものである。これは、第2の反射成分U2'の基準信号Urefおよび/または第1の反射成分U2との比較300aのステップで、大幅な違いが現れ、このことが素線の相互の絶縁の損傷を示すことを意味している。

図1Aおよび図1Bに示された測定の段取りについて、既定のエッジ勾配を持つ数ボルトの試験信号U1は十分である。エッジ勾配は、数マイクロ秒内で数ボルトの範囲であるべきである。同じく、勾配が1ナノ秒あたり数ボルトの範囲であることは、さらなる制限なしで可能である。知られているように、障害の場所の検出についての感度は、勾配が大きくなると上昇し、これは、勾配が大きくなるにつれて、より幅広い周波数スペクトルがエッジに含まれるためである。

専門家は、固定子巻線バー1の第1の端区分1aにおける第1の反射成分U2の検出と、第2の端区分1bにおける第2の反射成分U2'(図示されていない)の検出との場合では、固定子巻線バー1の長さに対して対称である絶縁に対する損傷の発生が、比較300aのステップで見逃される可能性のあることを、理解するものである。

図2Aは、例を用いて、時間tに対する重畳信号U1+U2のプロットを図示している。特性信号Urefが、素線の損傷されていない相互の絶縁の場合に、図示されているように生じる。素線のうちの個々のもの同士の間の損傷された絶縁の場合の反射成分U2の大幅な変化の結果として、大幅な変化が、固定子巻線バー1の第1の端区分1aまたは第2の端区分1bの両方において、反射成分U2に発生する。

時間に対して重畳信号U1+U2をプロットすることは、障害の事象において、重畳信号U1+U2が小さくなり、したがって、基準信号Urefと重畳信号U1+U2との間に大幅な逸脱をもたらすため、有利である。重畳信号のさらなる選択肢が専門家には知られている。制限なく、例えば、逸脱をさらによりはっきりとさせるために、ステップ200で検出された反射成分U2、U2'が増大または増幅されることは、可能である。そのため、障害のない固定子巻線バーと障害のある固定子巻線バーとの間の大幅な違いが比較300aのステップで生じるように、適切な表現を選択することが可能である。

図2Bは、例を用いて、時間に対する第1または第2の反射信号U2、U2'のプロットを示している。損傷された絶縁の事象における特性インピーダンスに対する大幅な変化の結果として、大幅な違い(示されているように)が、基準信号Urefと第1または第2の反射成分U2、U2'との間に生じる。この大幅な違いは、所望の信号のそれぞれの反射成分U2、U2'との比較300、300aのステップにおいて、素線のうちの個々のもの同士の間の絶縁に対する損傷を検出するために使用できる。

検出200のステップでは、第1の反射成分U2または第2の反射成分U2'に代わって、固定子巻線バーの素線の相互の絶縁に対する損傷の検出のために、投入に使用されない固定子巻線バー1のそれぞれの反対の区分または端区分において測定された伝達成分U3を用いることも、制限なく可能である。個々の素線同士の間の低抵抗接続の場合における特性インピーダンスに対する大幅な変化は、伝達成分U3にも影響を持っている。

検出300、300aのステップにおいて、損傷されていない絶縁と損傷されている絶縁との間で大幅な差を得るために、試験信号U1、その反射成分U2、U2'、および/または伝達成分U3から重畳信号を生成するためのさらなる可能性が、専門家には知られている。例えば、試験信号U1、反射成分U2、U2'、および/または伝達成分U3からの選択された信号をリサジュー図形の形態で互いに対して図示することが、考えられる。図2Aおよび図2Bに示されている信号曲線は、単なる例示として理解されるものであり、本発明の方法または装置10を制限として理解されることはない。障害の場合および障害のない場合について、それら2つの場合の間を自動的に区別することが可能とできるように、予期される信号曲線からテンプレートを準備するための方法が、専門家にはさらに知られている。

図3は、固定子巻線バー1の相互に絶縁された多重素線を確認するための本発明による方法の流れ図を示している。投入のステップ100では、試験信号U1が、固定子巻線バー1の複数の素線に投入される。多重素線は、ここでは、固定子巻線バー1に存在するすべての素線を含むことができ、制限なく、ステップ100における投入が固定子巻線バー1の相互に絶縁された素線の選択に行われるだけであることが、同じく可能である。ステップ100は、代替または追加で、固定子巻線バー1の第2の区分または第2の端区分1bにおいて、固定子巻線バーの多重素線の少なくとも第2の選択への試験信号の投入100aのステップを含み得る。

方法は、さらに、固定子巻線バー1の第2の端区分の終結のステップ110を有利に含み得る。終結は、短絡、抵抗器Z、または固定子巻線バー1の特性インピーダンスZ0を通じて行われ得る。典型的には、終結110は、試験信号の投入100のために用いられない固定子巻線バー1の端区分において行われる。前述のように、終結のステップは、正確に相互に絶縁されている素線について反射作用を変化させる。試験信号が、ステップ110において終結もされるように、ステップ100で投入されるすべての素線に対して、有利であり得る。

図3によれば、方法は、試験信号U1の成分の検出200のステップもさらに含む。検出200は、試験信号U1の第1の反射成分U2および/または伝達成分U3の検出200を伴ってもよい。同じく、試験信号U1の第2の反射成分U2'がステップ200aにおいて検出されることが任意で可能である。

ステップ300では、多重素線の個々の素線同士の間の絶縁に対する損傷を検出するために、少なくとも第1の反射成分U2および/または伝達成分U3が基準信号Urefと比較される。任意で、比較300のステップは、少なくとも第2の反射成分U2'と基準信号Urefおよび/または第1の反射成分U2との間の比較300aも含み得る。方法のステップ300、300aは、図2Aおよび図2Bとの関連で説明した比較の可能性を含み得る。

電気機械の固定子巻線バー1における多重素線を確認するための本発明による装置10は、図1Aおよび図1Bに図示されている。

装置10は、試験信号U1を固定子巻線バー1の複数の素線に提供および投入するための電圧源12を備えている。装置10は測定装置14をさらに備えている。測定装置14は、例えば、オシロスコープであり得る。測定装置14は、試験信号U1の反射成分U2、第2の反射成分U2'、および/または伝達成分U3を検出するように機能する。測定装置14は、さらに、基準信号Urefに関して反射成分U2および/またはU2'の分析を可能にし得る。ここでは、基準信号Urefは、典型的には、自身の個々の素線同士の間の絶縁が損傷されていない固定子巻線バー1についての対応する信号のことを言っている。装置10は、試験信号U1を多重素線に投入するための手段をさらに備え得る。適切な手段は、専門家には知られており、図1Aおよび図1Bには図示されていない。電圧源12と測定装置14とは、制限なく、1つの装置10として実施されてもよい。任意で、装置10は、固定子巻線バーを終結するための抵抗器Z、Z0をさらに備えることができる。基準信号Urefは、制限なく、図2Aおよび図2Bと関連で先に説明した基準信号の形態であり得る。

1 固定子巻線バー
1a 第1の端区分、投入区分
1b 第2の端区分
10 装置
12 信号源、電圧源
14 測定装置
100、100a 投入
110 終結
200 検出
300、300a 比較
t 時間
U1 試験信号
U1+U2 重畳信号
U2 反射成分、第1の反射成分、第1の反射信号
U2' 第2の反射成分、第2の反射信号
U3 伝達成分
Uref 基準信号、特性信号
Z 抵抗器
Z0 抵抗器、特性インピーダンス

Claims

電気機械の固定子巻線バー(1)における相互に絶縁された多重素線を確認するための方法であって、
試験信号(U1)を前記固定子巻線バー(1)の前記多重素線に投入するステップ(100)であって、前記固定子巻線バー(1)の第1の区分における投入、または、前記固定子巻線バー(1)の第1の端区分(1a)における投入を含む、ステップ(100)と、
前記試験信号(U1)の第1の成分を検出するステップ(200)であって、前記第1の区分における、または、第1の端区分(1a)における、第1の反射成分(U2)の検出を含む、ステップ(200)と、
前記試験信号(U1)を、前記固定子巻線バー(1)の第2の区分において、または、前記固定子巻線バー(1)の第2の端区分(1b)において、前記固定子巻線バー(1)の前記多重素線の少なくとも第2の選択に投入するステップ(100a)と、
前記第2の区分または前記第2の端区分(1b)において、第2の反射成分を検出するステップ(200a)と、
前記多重素線の個々の素線同士の間の絶縁に対する損傷を検出するために、前記試験信号(U1)の少なくとも前記第1の成分を基準信号(Uref)と比較するステップ(300)であって、前記基準信号(Uref)が、前記第1の反射成分(U2)と前記試験信号(U1)との重畳信号(U1+U2)と比較されると共に、前記第2の反射成分(U2')と前記試験信号(U1)との重畳信号(U1+U2')と比較される重畳基準信号である、ステップ(300)と
を含む方法。
前記固定子巻線バー(1)の第2の端区分(1b)を、短絡、抵抗器(Z)、または、前記固定子巻線バー(1)の特性インピーダンス(Z0)によって終結するステップ(110)をさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記終結のステップ(110)が、前記固定子巻線バーの前記多重素線の少なくとも第1の選択の終結、好ましくは、前記固定子巻線バーの前記第2の端(1b)における前記多重素線の終結を含む、請求項2に記載の方法。
前記試験信号(U1)が、既定の勾配の少なくとも1つのエッジを持つ時間電圧曲線を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
前記試験信号(U1)が、既定の勾配の少なくとも1つのエッジを持つ少なくとも1つの電圧パルスを持つ時間電圧曲線を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
前記既定の勾配が、数ナノ秒以内に数ボルトに、好ましくは、1ナノ秒あたりで0.1から10ボルトまたはそれ以上に達する、請求項1または5に記載の方法。
前記試験信号(U1)が、好ましくは0.1から80ボルトまでの範囲において、少なくとも1つの数ボルトの最大値を持つ少なくとも1つの時間電圧曲線である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
電気機械の固定子巻線バー(1)における多重素線を確認するための装置(10)であって、
試験信号(U1)を前記多重素線に提供および投入するように構成される信号源(12)と、
前記固定子巻線バーの第1の区分または第1の端区分において、前記試験信号(U1)の反射成分(U2、U2')および/または伝達成分(U3)を、ならびに、前記固定子巻線バーの第2の区分または第2の端区分において、第2の反射成分を検出するように構成されると共に、基準信号(Uref)に関して前記反射成分(U2、U2')および/または前記伝達成分(U3)を分析するように構成される測定装置(14)であって、前記基準信号(Uref)が、重畳信号であり、前記第2の反射成分(U2')と前記試験信号(U1)との重畳信号(U1+U2')を伴うものである、測定装置(14)と
を備える装置(10)。
前記基準信号(Uref)が、重畳基準信号であり、第1の反射成分(U2)と前記試験信号(U1)との重畳信号(U1+U2)を伴うものである、請求項8に記載の装置(10)。
前記電気機械が発電機である、請求項8または9に記載の装置(10)。