Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора
Отримано аналітичні та графічні залежності для функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони потужного генератора. Інформативною ємністю сенсора, яка при розпушенні змінюється з появою проміжків між листами, є ємність між плоским активним електродом...
Saved in:
Date: | 2013 |
---|---|
Main Authors: | , |
Format: | Article |
Language: | Ukrainian |
Published: |
Інститут електродинаміки НАН України
2013
|
Series: | Гідроенергетика України |
Subjects: | |
Online Access: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141461 |
Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Cite this: | Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора / А.C. Левицький, А.І. Новік // Гідроенергетика України. — 2013. — № 1. — С. 33-35. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-141461 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1414612018-09-11T22:08:30Z Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора Левицький, А.С. Новік, А.І. Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Отримано аналітичні та графічні залежності для функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони потужного генератора. Інформативною ємністю сенсора, яка при розпушенні змінюється з появою проміжків між листами, є ємність між плоским активним електродом (накладеним з діелектричним прошарком на пакет осердя) і торцями листів пакета. 2013 Article Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора / А.C. Левицький, А.І. Новік // Гідроенергетика України. — 2013. — № 1. — С. 33-35. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. 1812-9277 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141461 681.586.772; 681.313.3. uk Гідроенергетика України Інститут електродинаміки НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці |
spellingShingle |
Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Левицький, А.С. Новік, А.І. Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора Гідроенергетика України |
description |
Отримано аналітичні та графічні залежності для функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони потужного генератора. Інформативною ємністю сенсора, яка при розпушенні змінюється з появою проміжків між листами, є ємність між плоским активним електродом (накладеним з діелектричним прошарком на пакет осердя) і торцями листів пакета. |
format |
Article |
author |
Левицький, А.С. Новік, А.І. |
author_facet |
Левицький, А.С. Новік, А.І. |
author_sort |
Левицький, А.С. |
title |
Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора |
title_short |
Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора |
title_full |
Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора |
title_fullStr |
Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора |
title_full_unstemmed |
Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора |
title_sort |
визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора |
publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
publishDate |
2013 |
topic_facet |
Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141461 |
citation_txt |
Визначення функції перетворення ємнісного сенсора контролю ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони осердя статора потужного генератора / А.C. Левицький, А.І. Новік // Гідроенергетика України. — 2013. — № 1. — С. 33-35. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
series |
Гідроенергетика України |
work_keys_str_mv |
AT levicʹkijas viznačennâfunkcííperetvorennâêmnísnogosensorakontrolûstupenârozpušennâkrajníhpaketívzubcevoízonioserdâstatorapotužnogogeneratora AT novíkaí viznačennâfunkcííperetvorennâêmnísnogosensorakontrolûstupenârozpušennâkrajníhpaketívzubcevoízonioserdâstatorapotužnogogeneratora |
first_indexed |
2025-07-10T12:46:35Z |
last_indexed |
2025-07-10T12:46:35Z |
_version_ |
1837264115538591744 |
fulltext |
Гідроенергетика України, 1/2013, ISSN 1812�9277 3333
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
У
том не руй ну ван ня листів ак тив ної
ста лі осер дя по туж них ге не ра торів в
зуб цевій зоні крайніх па кетів є од ним з
найбільш не без печ них де фектів ма ши ни. Прос -
тіше всьо го ос лаб лен ня пре су ван ня па кетів виз -
на чається на зу пи неній ма шині пря мим ви мі рю -
ван ням тов щи ни па ке та спеціаль ним при ст роєм у
ви гляді штан ген цир ку ля [1]. Зміна тов щи ни па -
ке та вка зує на місцеві нещільності.
Мож ли ва пе ревірка і спеціаль ним кли но -
подібним щу пом. Мірою по яви роз пу шен ня є ве -
ли чи на за глиб лен ня щу па, між ок ре ми ми ли с та -
ми ак тив ної сталі, яка не по вин на бу ти більшою,
ніж 4 мм [2].
За зна чені ме то ди ви ма га ють знач них за трат
ча су, до то го ж про ник нен ня кли на між ли с тами
мо же спри чи ни ти ушкодження ізо ляції сусідніх
листів, ут во рен ня за мк ну то го кон ту ру, ви ник нен -
ня ло каль них пе регрівів осер дя.
Більш про дук тив ним є уль т ра зву ко вий ме -
тод, який ба зується на за леж ності ча су прохо д -
жен ня уль т ра зву ко во го імпуль су че рез па кет від
сту пе ня йо го спре со ва ності, що та кож має не -
доліки. По'пер ше, ре зуль та ти вимірю вань цим
ме то дом знач ною мірою за ле жать від навиків пер -
со на лу. По'дру ге, прак тич не за сто су ван ня ме то ду
засвідчи ло, що час про хо д жен ня імпуль су че рез
па кет не є па ра ме т ром, який од но знач но відо б ра -
жає стан за пре су ван ня па ке та [3].
Ви ще заз на че не свідчить, що існує по тре ба в
роз робці но вих ме тодів та за собів, які б доз во ли -
ли здійсню ва ти опе ра тив ний і до с ко на лий кон -
троль ста ну роз пу шен ня крайніх па кетів осер дя
по туж них ге не ра торів.
В ро боті [4] за про по но ва но ємнісний спосіб
кон тро лю сту пе ня роз пу шен ня, в яко му сен сор,
що ут во ре ний си с те мою пло с ких па ра лель них
ком пла нар них еле к т родів, під час кон тро лю на -
кла дається на па кет. На дум ку ав торів, прак тич -
на ре алізація спо со бу доз во ляє виріши ти про бле -
му.
У даній ро боті про по нується спосіб ви яв лен -
ня роз пу шен ня зубців осер дя ста то ра в кінцевій
зоні за до по мо гою ємнісно го сен со ра з іншою
конфігу рацією еле к т родів, що дає мож ливість
підви щи ти чут ливість при ла ду. Ви ко ри с тан ня
спо со бу пе ред ба чає вимірю ван ня інфор ма тив ної
ємності між пло с ким ак тив ним еле к т ро дом (який
з ізо лю ю чим проміжком вста нов люється на па кет
осер дя) і за зем ле ни ми тор ця ми листів в па кеті.
На Рис. 1 по ка за на функціональ на схе ма
при ст рою.
Пристрій скла дається з накладенного єм ніс -
ного сен со ра, до скла ду яко го вхо дять ак тив ний
електрод 1 та охо рон ний еле к т род 2, які за до по -
мо гою ка бе лю з подвійним ек ра ном 3 з'єднані з
вто рин ним вимірю валь ним пе ре тво рю ва чем 4.
На спільну по верх ню еле к т родів 1 і 2 на не сено
тон кий шар ізо ля то ра 5 тов щи ною d, який ізо лює
еле к т ро ди сен со ра від за зем ле них листів осер дя 6.
Зов ніш ній ек ран ка бе лю 3 з'єдна ний з за зем ле -
ним еле к т ро дом 7, який за хи щає сен сор від впли -
ву па ра зит них ємно с тей.
Як що з бло ка 4 на еле к т род 1 сен со ра, на кла -
де но го на па кет осер дя з ли с та ми 6, по дати
змінну на пру гу досить високої частоти, то че рез
еле к т рич ну ємність CC , ут во ре ну еле к т ро дом 1,
діеле к т рич ним про шар ком 5 і ли с та ми па ке та 6,
бу де протіка ти еле к т рич ний струм про -
порціональ ний ємності. В свою чер гу ємність CC,
при постійно му розмірі L, за ле жить від проміжку
δ між ли с та ми па ке та, тоб то від сту пе ня роз пу -
шен ня.
CC = f(δ). (1)
Рис. 2 ілю с т рує кон ст рукцію сен со ра (за зем -
ле ний еле к т род 7 умов но не по ка за ний).
Сен сор скла дається з ак тив но го еле к т ро да 1
розміром L1 × L2 , який ото че ний охо ронним еле -
к т ро дом 2 че рез діеле к т ричний про шаро к 5, як
по ка за но на Рис. 2. Еле к т род 2, що має од на ко вий
по тенціал з ак тив ним еле к т ро дом 1, але не зв'яза -
ний з ним галь ванічно, ек ранує ак тив ний еле к т -
род 1 і на ок ре мих ча с ти нах сен со ра ство рює
ВИЗНАЧЕННЯ ФУНКЦІЇ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЄМНІСНОГО СЕНСОРА
КОНТРОЛЮ СТУПЕНЯ РОЗПУШЕННЯ КРАЙНІХ ПАКЕТІВ ЗУБЦЕВОЇ
ЗОНИ ОСЕРДЯ СТАТОРА ПОТУЖНОГО ГЕНЕРАТОРА
УДК 681.586.772; 681.313.3. ЛЕВИЦЬКИЙ А.C., канд. техн. наук,
НОВІК А.І., докт. техн. наук, Ін'т електродинаміки НАН України
Отримано аналітичні та графічні залежності для функції перетворення ємнісного сенсора контролю
ступеня розпушення крайніх пакетів зубцевої зони потужного генератора. Інформативною ємністю сенсора,
яка при розпушенні змінюється з появою проміжків між листами, є ємність між плоским активним електродом
(накладеним з діелектричним прошарком на пакет осердя) і торцями листів пакета.
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
Гідроенергетика України, 1/2013, ISSN 1812�92773434
рівномірне по ле. Ча с ти на еле к т ро да 2, що ле жить
в одній пло щині з еле к т ро дом 1 і відокремлена від
ньо го нескінчен но вузьким ізо ляційним про між -
ком 3, має ши ри ну b. Ізо ляційний про ша рок 4
тов щи ною d, що на не се ний на пло щи ну еле к т -
родів 1 і 2, при на кла данні на па кет відо крем лює
еле к т ро ди 1 і 2 від за зем ле них листів 6 і за побігає
за ми кан ню. Тов щи на проміжку 5 ви би рається з
кон ст рукційних ви мог.
Інфор мацією про по яву роз пу шен ня, тоб то
ви ник нен ня за зорів між ли с та ми па ке та ак тив ної
сталі, є зміна еле к т рич ної ємності сен со ра CC між
йо го ак тив ним еле к т ро дом 1 і тор ця ми 6 листів
сталі па ке та.
Ко ли па кет осер дя щільно спре со ва ний, то
йо го ли с ти 6, що ма ють тов щи ну h
розділені діеле к т рич ни ми ла ко ви ми
проміж ка ми з за галь ною тов щи ною Δ
з від нос ною діеле к т рич ною про ник -
ністю εΔ (Рис. 2, а).
З по явою роз пу шу ван ня ізо -
ляційні по крит тя листів бу дуть зруй -
но вані, і за умо ви δ = Δ простір між
ли с та ми за пов нить ся повітрям або
га зом з діеле к т рич ною про никністю
εδ. Бу де мо вва жа ти, що після по чат ку
роз пу шу ван ня, на далі, за зор поч не
збільшу ва ти ся. Прий ме мо, що всі за -
зо ри при цьо му од на кові (Рис. 2, б).
Роз ра хуно к ємності CC відобра -
же но на Рис. 3. На ньо му по ка за но
конфігу рацію еле к т рич но го по ля в
сен сорі на од но му із йо го країв.
Як вид но із Рис. 2, 3, з по явою
роз пу шен ня, тоб то за зо ра δ між ли с -
та ми, ємність CC мож на роз ра ху ва ти
за фор му лою
,
(2)
де ε0 = 8,8542·10−12 Ф/м; εd — діеле к т рич -
на про никність діеле к т рич но го про шар -
ку 4; L1 і L2 — розміри ак тив но го еле к т -
ро да; N = L2/(δ + h) — кількість листів
сталі, що зна хо дять ся під пло щиною ак -
тив но го еле к т ро да; h — тов щи ни ли с та
еле к т ро технічної сталі осер дя; d — тов -
щи на прошарку 4.
Ре альні зна чен ня ємності CC бу дуть
більши ми від роз ра хо ва них за фор му -
лою (2), бо, окрім основної ємності між
Рис. 1.
Рис. 3.
Рис. 2.
Гідроенергетика України, 1/2013, ISSN 1812�9277 3535
Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І
активним електродом і торцями пакета, існує до -
дат ко ва ємність — між ак тив ним еле к т ро дом і бо -
ко вими сто ро на ми листів па ке та. Проте ця до дат -
ко ва ємність істотно менша, ніж огсновна, і її
вплив буде тим меншим, чим менше діелек т рич -
ний прошарок 4.
За да мось розміра ми і па ра ме т ра ми, які мо же
ма ти ре аль ний сен сор: L1 = 50 мм; L2 = 50 мм;
h = 0,35 мм (тов щи на ли с та еле к т ро технічної
сталі, з якої за зви чай на би рається осер дя ста то -
ра); d = 0,1 мм (тов щи на ша ру діеле к т ри ка);
εd = 5,5 (діеле к т рич на про никність фоль гова но го
скло тек с толіту). По бу дуємо графік за леж ності
CC = f(δ) (Рис. 4).
Як що вто рин ний пе ре тво рю вач 4 (Рис. 1) ви -
ко на ти так, що йо го вихідна на пру га бу де про -
порціональ на не ємності CC , а її зво ротній ве ли -
чині (точніше ємнісно му опо ру 1/ωCC), як це
зроб ле но у вимірю вачі повітря но го за зо ру між
ро том і ста то ром [5], то за лежність Uвих від про -
між ку на бли жа ти меть ся до лінійної
. (3)
Для пе -
ревірки роз роб ле ної ме то ди ки вимірю ван ня не -
обхідно про ве с ти на турні ек с пери мен ти з виз на -
чен ня за леж ності еле к т рич ної ємності сен со ра від
сту пе ня роз пу шен ня. З цією ме тою не обхідно ви -
го то ви ти мо дель, що яв ляє со бою ших то ва ний
магніто провід, ча с ти ною яко го має бу ти на ту -
раль ний зу бець яко гось пев но го ге не ра то ра, а та -
кож ма кет сен со ра, ви го тов ле ний з за да ни ми ге о -
ме т рич ни ми розміра ми. Роз пу шу ван ня мож на
іміту ва ти, за да ю чи певні ве ли чи ни за зорів між
ли с та ми, і ек с пе ри мен таль но виз на чи ти за леж -
ність ємності від ве ли чи ни за зорів.
От ри мані ре зуль та ти доз во лять спро ек ту ва ти
ємнісний сен сор кон тро лю сту пе ня розпу шу ван -
ня крайніх па кетів осер дя по туж них ГГ.
ЛІТЕРАТУРА
1. Алек се ев Б.А. Оп ре де ле ние со сто я ния (ди а гно с ти ка)
круп ных тур бо ге не ра то ров. 2'е изд., пе ре раб. и доп. — М.:
Изд'во НЦ ЭНАС, 2001. — 152 с.
2. Спра воч ник по ре мон ту тур бо ге не ра то ров. — М.:
ИПКгос служ бы, ВИП Кэ нерго, 2006. — 724 с.
3. Грень Я.В., Ро ман В.І. Досліджен ня роз пов сю д жен ня
уль т ра зву ко во го імпуль су в па кеті листів еле к т ро технічної
сталі // Вісник Нац. ун'ту "Львівська політехніка". — 2011.
— №707: Еле к т ро е нер ге тичні та еле к т ро ме ханічні си с те ми.
— С. 36—41.
4. Ле виць кий А.С., Новік А.І., Фе до рен ко Г.М. та ін..
Ємнісний дат чик кон тро лю ступе ня роз пу шу ван ня крайніх
па кетів зуб це вої зо ни осер дя тур бо' та гідро ге не ра торів //
Гідроенер ге ти ка Ук раїни. — 2008. — № 2. — С. 22 — 25.
5. Ле виць кий А.С., Новік А.І., Не бо лю бов Є.Ю. Ство рен ня
ємнісно го вимірю ва ча повітря но го за зо ру між ро то ром та
ста то ром в по туж них гідро ге не ра то рах // Праці ІЕД НА НУ.
Збірник на ук. праць. — Вип. № 26. — 2010. — С.54—62.
© Левицький А.С, Новік А.І., 2013
�
Рис. 4.
|