RU2713467C1 - Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления - Google Patents
Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713467C1 RU2713467C1 RU2018136803A RU2018136803A RU2713467C1 RU 2713467 C1 RU2713467 C1 RU 2713467C1 RU 2018136803 A RU2018136803 A RU 2018136803A RU 2018136803 A RU2018136803 A RU 2018136803A RU 2713467 C1 RU2713467 C1 RU 2713467C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- electric machine
- electric
- bearings
- current transformer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в крупных электрических машинах для контроля подшипниковых токов. Техническим результатом является использование способа для контроля подшипниковых токов с применением простого по конструкции трансформатора тока с вращающейся первичной обмоткой без использования подвижного электрического контакта. В способе контроля электрического тока через подшипники электрической машины по разности электрических потенциалов на концах вала электрической машины для регистрации величины тока через подшипники электрической машины или его отсутствия используется переменное магнитное поле, создаваемое током вокруг вращающегося вала. Трансформатор тока для осуществления указанного способа содержит кольцевой сердечник, вторичную обмотку, и первичную обмотку, в качестве которой используется вращающийся вал электрической машины. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники и может применяться в крупных электрических машинах для контроля подшипниковых токов.
В крупных электрических машинах часто встречается такое явление как подшипниковые токи. Эти токи протекают по контуру вал - подшипник - фундаментная плита - подшипник - вал и могут достигать величины сотен ампер. Эти токи опасны тем, что образующиеся в масляном слое между шейками вала и вкладышами маленькие электрические дуги разъедают поверхности шеек и вкладышей, перенося материал вкладышей на шейки вала, что вызывает чрезмерный нагрев и износ подшипников и даже расплавление материала вкладышей. Для устранения подшипниковых токов один из подшипников изолируют от фундаментной плиты, таким образом разрывая контур для протекания тока. При этом величина и наличие тока при нарушении изоляции не контролируется.
Известен способ предотвращения воздействия подшипниковых токов (О предотвращении электроэрозии турбоагрегатов. Эксплуатационный циркуляр № Ц-05-88 [3], г. Москва, 22 июня 1988 г.). Этот способ включает ряд мероприятий:
- выполнить устройство контроля заземления вала турбины и производить контроль работоспособности щеток;
- осуществлять контроль состояния изоляции подшипников генераторов и связанных с ними маслопроводов измерением сопротивления изоляции корпусов подшипников генератора и их масляных пленок.
- производить измерение сопротивления изоляции корпусов подшипников турбогенераторов в период их ремонта мегаомметром и т.д.
Недостатками этого способа являются:
1 Наличие нескольких постоянных или временных скользящих контактов для проведения измерения напряжения и как следствие невозможно постоянно контролировать напряжение.
2 Сложность способа, приспособлений для проведения контроля, также необходимо иметь специально обученный персонал.
3 Данный способ не несет информации о величине тока протекающего через подшипник.
Известен способ проверки целостности изоляции подшипников в электрических машинах (Гемке, Р.Г. Неисправности электрических машин / Р.Г. Гемке. - 8-е изд., испр., доп. - Л.: Энергия, 1975. - 296 с.: ил. с. 175). Этот способ применяется после монтажа или после капитального ремонта электрической машины. При этом способе измеряется напряжение между двумя концами вала и напряжение между фундаментной плитой и корпусом изолированного подшипника. По разнице показаний вольтметров судят о состоянии изоляции. Если показания вольтметров равны, то это означает, что изоляция исправна. Если показания разные, то необходимо проводить тщательное обследование для нахождения и устранения повреждения изоляции.
Недостатками этого способа являются:
1. Наличие нескольких временных скользящих контактов для проведения измерения напряжения и как следствие невозможно постоянно контролировать напряжение.
2. Данный способ не несет информации о величине тока протекающего через подшипник.
3. Напряжение может изменяться от нескольких десятых долей вольта до нескольких вольт, но при этом, на сколько изменится величина тока, будет неизвестно.
Известно устройство для контроля и измерения тока - трансформатор тока, содержащий магнитопровод, первичную и вторичную обмотку. Различают проходные трансформаторы тока с собственной первичной обмоткой (Трансформаторы тока. В.В. Афанасьев, Н.М. Адоньев, Л.В. Жалалис и др. - Л.: Энергия, Ленинградское отд-ние, 1980. - 344 с, ил. Стр. 177-179.)
Недостатком проходного трансформатора тока с собственной первичной обмоткой является невозможность подключения его первичной обмотки к вращающемуся валу электрической машины без использования скользящего электрического контакта.
Известен одновитковый трансформатор тока без собственной первичной обмотки (Трансформаторы тока. В.В. Афанасьев, Н.М. Адоньев, Л.В. Жалалис и др. - Л.: Энергия, Ленинградское отд-ние, 1980. - 344 с., ил. Стр. 180-195).
Недостатком одновиткового трансформатора тока без собственной первичной обмотки является то, что он не рассчитан на то, что первичной обмоткой будет вал вращающейся электрической машины.
Техническим результатом является использование способа для контроля подшипниковых токов с применением простого по конструкции трансформатора тока с вращающейся первичной обмоткой без использования подвижного электрического контакта.
Это достигается тем, что в способе контроля электрического тока через подшипники электрической машины по разности электрических потенциалов на концах вала электрической машины, для регистрации величины тока через подшипники электрической машины или его отсутствия используется переменное магнитное поле, создаваемое током вокруг вращающегося вала. Для реализации этого способа используется трансформатор тока, содержащий кольцевой сердечник, вторичную обмотку, и первичную обмотку, в качестве которой используется вращающийся вал электрической машины.
На фиг. 1 показаны место установки трансформатора тока с вращающейся первичной обмоткой в корпусе электрической машины, на фиг. 2 - трансформатор тока с вращающейся первичной обмоткой.
Трансформатор тока содержит кольцевой сердечник 1, вторичную обмотку 2, вал 3. На рисунках также показано измерительное устройство 4, подшипник 5 и 6, фундаментная плита 7, изоляция 8.
Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления работает следующим образом.
В корпусе электрической машины размещается кольцевой сердечник 1 имеющий вторичную обмотку 2, выводы которой подключаются к измерительному устройству 4. Этот кольцевой сердечник 1 крепится таким образом, что вал 3 проходит через это отверстие в кольцевом сердечнике 1.
При нарушении целостности изоляции 8 между подшипником 6 и фундаментной плитой 7, по контуру вал 3 - подшипник 5 - фундаментная плита 7 - подшипник 6 - вал 3 начинает протекать подшипниковый ток. Этот ток, проходя по валу 3, создает переменное магнитное поле вокруг вала 3, которое замыкается по кольцевому сердечнику 1. На кольцевом сердечнике 1 расположена вторичная обмотка 2. Переменное магнитное поле кольцевого сердечника 1 будет наводить во вторичной обмотке 2 ЭДС и токи. Следовательно, измерительное устройство 4, включенное во вторичную обмотку 2, будет показывать наличие и величину подшипникового тока, протекающего по валу 3. Так как данный трансформатор тока не содержит скользящих контактов то его можно использовать непрерывно, а показания выводить не только на измерительный прибор, а, например, на записывающее устройство или сигнализатор.
Таким образом, по сравнению с прототипом способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления позволяют беспрерывно, не используя скользящие контакты, регистрировать величину или отсутствие подшипниковых токов. Трансформатор тока для реализации этого способа по сравнению с прототипом имеет вращающуюся первичную обмотку, и позволяет измерять подшипниковый ток, непосредственно протекающий через вращающийся вал электрической машины.
Claims (2)
1. Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины по разности электрических потенциалов на концах вала электрической машины, отличающийся тем, что для регистрации величины тока через подшипники электрической машины или его отсутствия используется переменное магнитное поле, создаваемое током вокруг вращающегося вала.
2. Трансформатор тока для осуществления способа по п. 1, содержащий кольцевой сердечник, вторичную обмотку, отличающийся тем, что в качестве первичной обмотки используется вращающийся вал электрической машины.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136803A RU2713467C1 (ru) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136803A RU2713467C1 (ru) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713467C1 true RU2713467C1 (ru) | 2020-02-05 |
Family
ID=69625387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018136803A RU2713467C1 (ru) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713467C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1418645A1 (ru) * | 1987-01-26 | 1988-08-23 | Всесоюзный заочный машиностроительный институт | Способ диагностики подшипников качени |
| DE4441828A1 (de) * | 1994-11-24 | 1995-06-29 | Helmar Dr Ing Bittner | Verfahren und Anordnung zur Gleitlagerdiagnose mittels Magnetfeldmessung |
| DE102008035613A1 (de) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Anordnung zur Lagerstromüberwachung einer elektrischen Maschine |
| JP5025505B2 (ja) * | 2008-01-24 | 2012-09-12 | 株式会社荏原製作所 | 磁気軸受装置 |
| WO2013077795A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Aktiebolaget Skf | Method and system for detection of electric currents through a bearing of a rotating system |
| RU2550500C2 (ru) * | 2010-03-01 | 2015-05-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Система и способ для заблаговременного распознавания повреждения в подшипнике |
| RU2550155C2 (ru) * | 2010-05-11 | 2015-05-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство и способ для измерения токов в подшипнике |
-
2018
- 2018-10-18 RU RU2018136803A patent/RU2713467C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1418645A1 (ru) * | 1987-01-26 | 1988-08-23 | Всесоюзный заочный машиностроительный институт | Способ диагностики подшипников качени |
| DE4441828A1 (de) * | 1994-11-24 | 1995-06-29 | Helmar Dr Ing Bittner | Verfahren und Anordnung zur Gleitlagerdiagnose mittels Magnetfeldmessung |
| JP5025505B2 (ja) * | 2008-01-24 | 2012-09-12 | 株式会社荏原製作所 | 磁気軸受装置 |
| DE102008035613A1 (de) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Anordnung zur Lagerstromüberwachung einer elektrischen Maschine |
| RU2550500C2 (ru) * | 2010-03-01 | 2015-05-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Система и способ для заблаговременного распознавания повреждения в подшипнике |
| RU2550155C2 (ru) * | 2010-05-11 | 2015-05-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство и способ для измерения токов в подшипнике |
| WO2013077795A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Aktiebolaget Skf | Method and system for detection of electric currents through a bearing of a rotating system |
| US20140320109A1 (en) * | 2011-11-23 | 2014-10-30 | Aktiebolaget Skf | Current detection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tallam et al. | A survey of methods for detection of stator-related faults in induction machines | |
| Penman et al. | Detection and location of interturn short circuits in the stator windings of operating motors | |
| Zhang et al. | A novel online stator ground-wall insulation monitoring scheme for inverter-fed AC motors | |
| Kim et al. | Automated detection of rotor faults for inverter-fed induction machines under standstill conditions | |
| Paoletti et al. | Partial discharge theory and technologies related to medium-voltage electrical equipment | |
| Lee et al. | An online groundwall and phase-to-phase insulation quality assessment technique for AC-machine stator windings | |
| Neti et al. | A novel high sensitivity differential current transformer for online health monitoring of industrial motor ground-wall insulation | |
| CN103777108A (zh) | 一种快速查找电气设备接地故障点的方法 | |
| Liu et al. | Non-invasive winding fault detection for induction machines based on stray flux magnetic sensors | |
| US5134378A (en) | System and method for detecting faults in generator bearing pedestals and seal insulation | |
| RU2713467C1 (ru) | Способ контроля электрического тока через подшипники электрической машины и трансформатор тока для его осуществления | |
| Bhide et al. | Detection of inter-turn fault in transformers at incipient level | |
| CN108919123A (zh) | 一种无刷励磁发电机测量装置及其测量方法 | |
| Haq et al. | A proposed method for establishing partial discharge acceptance limits on API 541 and 546 sacrificial test coils | |
| JP2020148736A (ja) | 絶縁抵抗監視装置 | |
| Bhumiwat | Depolarization index for dielectric aging indicator of rotating machines | |
| Pattanadech et al. | Application of polarization and depolarization current measurement for rotating machine insulation analysis | |
| Sottile et al. | Techniques for improved predictive maintenance testing of industrial power systems | |
| Hermann et al. | Detecting and locating interturn short circuits on turbine-generator rotors | |
| Sebok et al. | Thermovision measurement and diagnostics of electrical machines | |
| US3439265A (en) | Apparatus for suppressing interference currents in a measuring circuit by bypassing the interference currents around a branch of the measuring circuit through the suppressing means | |
| Bertenshaw | Analysis of stator core faults-a fresh look at the EL CID vector diagram | |
| Engelen et al. | On-site partial discharge diagnostics of cast-resin transformers | |
| Li et al. | Partial discharge measurements on hydro generator stator windings case studies | |
| Foust et al. | Predicting insulation failures with direct voltage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201019 |