水轮发电机的定转子间的空气间隙,顾名思义就是发电机定子与转子间的间隙。具体一点就是定子铁芯壁与转子磁极表面之间的间隙。
2. 气隙的状态监测方法
首先要明白,测量转子的不圆度以及偏心距和偏心角是对某一个气隙传感器而言的;定子的不圆度是对某一个磁极而言的。
2.1键相同步
目前在发电机的定子内壁上装有四个平板电容式位移传感器(后面简称为:气隙传感器),和一个电涡流传感器。
电涡流传感器w的作用是使键相同步,即当电涡流传感器转一圈后接到电信号时,此时的1号磁极正好经过b号气隙传感器,当转子转动一圈后,电涡流传感器再次接收到电信号时,此时1号磁极再次经过b号气隙传感器。这就是键相同步。有了键相同步的测量基点后,我们就可以推算出每一个气隙传感器在不同时刻测得的气隙值所对应的是哪一号磁极。
2.2气隙测量
在确定键相后,就可以通过气隙传感器测出每一号磁极与该传感器的气隙大小,最后可以作出转子轮廓的大致结构。当我们在定、转子之间装有足够多的气隙传感器时,就可以测出同一个磁极在转子转一圈的过程中与每一个气隙传感器的气隙大小,这样就可以大致描绘出定子的内壁轮廓。
在气隙传感器测得一段信号后,下面将简单介绍怎样在这组信号中提取出气隙的值。
3. 关于定、转子的轮廓不圆度分析
这里分析不圆度采用的是最小二乘圆法(下一节具体介绍)。首先关于评定圆的不圆度的定义,即圆度误差:圆的形状偏离几何圆的程度。其具体的表示方法是将实际轮廓夹在两同心圆之间,当这两几何圆的间隙为最小时,用这两个几何圆的半径只差来表示该轮廓的圆度误差。
根据上一节得到的定、转子轮廓后,就要用最小二乘圆法得到该轮廓的最小二乘圆。确定圆心坐标,与实际的测量中心(在转子上就是转子的回转轴线)的相对位置,可以确定转子的偏心距和偏心角,最后可以求出轮廓上的点与最小二乘圆的圆心之间的最da距离rmax和最小距离rmin,这两个值就可以认为是前面提到的两个同心圆的半径,那么这个差值e就是该轮廓的不圆度。
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