[发明专利]电气设备线圈的连接状态评价方法

说明书

本申请为分案申请，原案的申请号为200510069497.3，申请日为2005年4月30日，发明名称为“电气设备线圈的连接状态评价方法及装置”。

技术领域

本发明涉及大容量的各种电磁铁及发电机、电动机所使用的电气设备线圈的连接状态评价方法，特别是涉及提高连接品质的状态评价方法。

背景技术

过去，大容量电气设备的线圈的制作一般采用的是将许多匝线圈组合制作的方法。例如，发电机的内冷式线圈具有在线圈的导体内部通入温度低的纯水的对线圈进行冷却的结构。如图3所示，使用连接用的套管2将具有中孔3的导体1组合，使用丙烷气燃烧器对这一部分加热，使铜及银等钎料7熔融浸渗，以钎料填满接合面之间的微小间隙而连接在一起。

钎焊作业依赖于操作者的经验和技能，为探明钎焊后的内部缺陷，需采用X线透视检测或超声波检测。X线透视检测，由于钎料浸渗的空隙的厚度薄到0.05mm左右，因而用X线只能识别1mm以下薄的部分，而不能检测厚度为2-10mm厚的部分。就超声波检测而言，公知的有利用超声波C型显示器的面结合部的评价方法(非专利文献1-《非破坏检测》第39卷第9号，第二部分17页)。其中，将铝板和铜板重叠进行钎焊，在C型显示器上观察从两面探伤的结果，对于剥离断面为0.9～4.6mm的缺陷，其探伤误差为0.1～0.3mm。

另外，在涡轮发电机的水冷定子线圈线夹的接头连接部分的检测装置(专利文献-日本特开2001-343367号公报)中，使超声波探头一边在接头连接部分的圆周方向转动一边在轴向移动，利用计算机对所接收到的超声波的反射波和位置信息进行判定处理。由于将扫描器设置在检测对象的螺纹部分，因而可自动地进行检测。

为了利用熔融钎料的表面张力渗透电气设备线圈的钎焊接合部分，通常采用0.05～0.25mm的很窄的缝隙。这种窄缝在被连接导体的厚度为1mm左右时或者5～10mm左右时都是相同的。在这种窄缝中所产生的缺陷(钎料未渗透的部分，或者钎料中产生的气泡，钎料的缩孔，钎料的裂纹等)必然比窄缝更薄。由于形成面积或长度较大，或者长度既长而厚度又极薄的缺陷，必须有适用于这种缺陷形状的检测手段。

因为X线透视检测方法的检出极限要求缺陷的厚度最小要达到被检测部导体厚度的2％，所以对于厚度超过2.5mm的导体来说不可能检测出0.05mm厚度的缺陷。

利用超声波探伤法对钎焊接合部分进行探伤，如上所述，在原理上是可能的。但是，为了提高整体的占空因素，电磁铁或发电机等的线圈的连接部分往往设置了与其它的线圈靠近的狭窄部分，而连接部分的角度也多种多样。因而必须还有能适用于这种狭窄部分的超声波探伤方法。

另外，利用钎焊连接所产生的缺陷有种种形态，因而，对电气设备线圈的评价必须满足电气的、机械的要求。尤其是，为了防止在导体内部的中孔中流动的冷却液漏出，必须从面积和长度两个方面评价连接部分的缺陷。

此外，因钎焊连接形成缺陷的各种主要因素往往具有复杂的联系，与操作者的技能及所使用的设备的设定条件、连接导体及钎料等的状态等有关。在实际操作过程中，必须建立一种评价体系，以便能观察已完成的连接部分的内部状态，弄清楚其特征并确切评价形成缺陷的主要因素，最终能反映在对修补作业的指示及对操作者技能的提高。

发明内容

本发明就是鉴于上述现有技术存在的问题而提出的，其目的在于提供一种电气设备用线圈的连接状态评价方法和装置，它能对缺陷部分进行正确的评价，并对缺陷进行适当的修补做出指示，从而能保证线圈的连接部分的品质，使其既具有优良的导电性能，又能在运行中充分地耐受机械力。

为了达到上述发明的目的，本发明的电气设备线圈的连接状态评价方法是，使用钎料将至少一方中具有中孔的电机导体之间进行连接的方法，对钎焊部分的连接状态进行超声波探伤，对良好部分和缺陷部分进行识别并予以显示，根据预先设定的基准对上述缺陷部分的连接状态进行评价，上述连接状态的评价为不良的情况下，将上述缺陷部分与预先存储的多个原因类型图案进行比较，指示相关联的缺陷原因。

本发明的电气设备线圈的连接状态评价装置是，使用钎料将至少一方具有中孔的电机导体之间进行连接的装置，具有对钎焊部分的连接状态进行超声波探伤的测定机构，根据探伤结果对良好部分和缺陷部分进行识别并以图形显示的显示功能和评价上述缺陷部分的评价功能，还设置了判定机构，该判定机构具有预先存储的许多原因类型图案，当上述连接状态评价为不良的情况下，将上述缺陷部分与上述原因类型图案进行比较，显示相关联的缺陷原因。