水轮发电机向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测方法

摘要

本发明涉及一种水轮发电机向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测方法，通过在首件向心磁极线圈试制过程中预埋在匝间绝缘之间的高温薄膜压力传感器，直接检测出向心磁极线圈在热压成型油压机压制过程中匝间压力的大小和分布情况。当监测到匝间压力分布达到均匀、且磁极线圈的尺寸达到设计值时，记录此时油压机对应的压力值，该压力值即可作为后续批量生产的压力工艺参数。本发明具有可靠性高，测量结果精确，能实现磁极线圈在整个压制过程中匝间压力的动态监测，准确获得向心磁极线圈热压成型制造工艺过程中油压机压制的压力值这个重要的工艺参数。解决了以往根据理论计算和经验值来确定油压机压制的压力值误差大造成向心磁极线圈热压成型后出现匝间开匝的难题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水轮发电机向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测方法。

背景技术

随着电力工业发展的需要，水轮发电机组正向高转速、大容量方向发展,尤其是抽水蓄能机组和冲击式机组,转速更高，这给水轮发电机的磁极线圈设计制造提出了更高的要求。目前高转速的水轮发电机组普遍采用塔形向心磁极线圈设计结构，这种结构具有改善线圈侧向分力及极间通风等许多优点。然而，由于机组容量逐渐增大，磁极线圈结构尺寸也相应变大，使得向心磁极线圈的制造工艺难度增加，国内多个发电设备制造厂家在生产制造向心磁极线圈的过程中都出现过开匝问题。这就要求在热压成型的过程中要合理确定压制的压力值、加热温度，固化温度、固化时间等工艺参数，并保证压力均匀，变形量小。其中的热压成型的压力值是一个非常重要的工艺参数。目前这个参数只是根据理论计算和经验值来确定，这无疑给向心磁极线圈热压成型的质量带来了更多地不可控性。因此，必须通过一种单件试验的方法来合理确定热压的压力值这个重要工艺参数，使向心磁极线圈在热压成型过程中的压力分布均匀，变形小。然后再进行批量生产。

发明内容

本发明的目的是提供了一种可靠性好、测量准确、能实现动态过程监测，保证压力分布均匀等特点的水轮发电机向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测方法。本发明的技术方案为：一种水轮发电机向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测方法：

a)选择检测设备：根据向心磁极线圈(1)匝间绝缘(2)厚度，选择适宜厚度的耐高温薄膜压力传感器(3)、可以接0-5V直流电压的数据采集器(4)和装有适宜信号分析软件的计算机(5)；

b)耐高温薄膜压力传感器(3)标定：连接耐高温薄膜压力传感器(3)、数据采集器(4)和计算机(5)，启动数据采集器(4)和计算机(5)，将耐高温薄膜压力传感器(3)放在小型的压力机(6)上进行标定，利用电子表格EXCEL对标定数据进行一次拟合，获得对每一个检测用的耐高温薄膜压力传感器(3)的拟合函数；

c)耐高温薄膜压力传感器(3)的安装：在首件向心磁极线圈(1)叠装过程中，将向心磁极线圈(1)上事先选定好的测量部位的匝间绝缘(2)剪开一个和耐高温薄膜压力传感器(3)一样大小的豁口，然后将标定好的高温薄膜压力传感器(3)用耐高温透明胶(7)固定在豁口处；

向心磁极线圈(1)匝间压力检测：将安装完耐高温薄膜压力传感器(3)的向心磁极线圈(1)放入热压成型的油压机(8)上，用信号线连接耐高温薄膜压力传感器(3)、数据采集器(4)和计算机(5)后，启动数据采集器(4)和计算机(5)，开始匝间压力的检测；首先开启热压成型的油压机(8)，在冷态整形过程中监测匝间压力的大小和压力分布均匀情况，当压力分布达到均匀、且磁极线圈的尺寸达到设计值时，即可开始对向心磁极线圈(1)通电加热固化成型，此时油压机(8)对应的压力值即可作为后续批量生产的压力工艺参数。

与以往根据理论计算和经验值来确定磁极线圈热压成型制造工艺过程中油压机压制的压力值这个工艺参数相比，运用本发明，可准确获得磁极线圈在整个压制过程中匝间压力的大小和压力分布情况，实现磁极线圈匝间压力动态过程的监测，从而可以更为合理的确定磁极线圈热压成型制造工艺过程中油压机压制的压力值这个工艺参数。

本发明具有可靠性高，测量结果精确，能动态监测出整个热压成型过程中向心磁极线圈匝间压力的大小和压力分布情况，准确获得向心磁极线圈热压成型制造工艺过程中的油压机压制的压力值这个重要的工艺参数等优点。

附图说明

图1是向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测装置示意图

图2是磁极线圈压力测点示意图

图3是向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测方法步骤流程图

具体实施方式

本发明为一种水轮发电机向心磁极线圈热压成型过程中匝间压力检测方法，如图3所示，具体的技术方案为：选择检测设备：根据向心磁极线圈1匝间绝缘2厚度，选择适宜厚度的耐高温薄膜压力传感器3、可以接0-5V直流电压的数据采集器4和装有适宜信号分析软件的计算机5；

a)耐高温薄膜压力传感器3标定：连接耐高温薄膜压力传感器3、数据采集器4和计算机5，如图1所示，启动数据采集器4和计算机5，将耐高温薄膜压力传感器3放在小型的压力机6上进行标定，利用EXCEL对标定数据进行一次拟合，获得对每一个检测用的耐高温薄膜压力传感器3的拟合函数；

b)耐高温薄膜压力传感器3的安装：在首件向心磁极线圈1叠装过程中，将向心磁极线圈1上事先选定好的测量部位的匝间绝缘2剪开一个和耐高温薄膜压力传感器3一样大小的豁口，然后将标定好的高温薄膜压力传感器3用耐高温透明胶7固定在豁口处，如图2所示；

c)向心磁极线圈1匝间压力检测：将安装完耐高温薄膜压力传感器3的向心磁极线圈1放入热压成型的油压机8上，用信号线连接耐高温薄膜压力传感器3、数据采集器4和计算机5后，启动数据采集器4和计算机5，开始匝间压力的检测；首先开启热压成型的油压机8，在冷态整形过程中监测匝间压力的大小和压力分布均匀情况，当压力分布达到均匀、且磁极线圈的尺寸达到设计值时，即可开始对向心磁极线圈1通电加热固化成型，此时油压机8对应的压力值即可作为后续批量生产的压力工艺参数。