[发明专利]利用噪声对定子铁心进行质量判别的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种利用噪声对定子铁心进行质量判别的方法。

背景技术：

定子铁心是发电机磁路的通道，是由多层彼此间距0.5毫米厚绝缘层的硅钢片构成，它们之间相互绝缘，这种结构减少了定子铁心内的涡流，避免了不必要的磁电损失。定子铁心硅钢片装配时需要压紧，以防止松动。

定子铁心磁化试验是大型发电机制造生产过程中必须进行的例行检查项目，用于发电机定子铁心装配和绝缘质量的检验。定子铁心磁化试验利用专用的励磁线圈，接入单相交流电源，在铁心内部造成交变的磁通（接近饱和状态），使铁心产生涡流损耗并且温度升高，测试定子铁心各点温度、励磁损耗，计算铁心温升和单位重量的损耗。按照的《GB/T20835-2007发电机定子铁心磁化试验导则》的规定，定子铁心磁化试验的质量判别有三项，其一，铁心最大温升的限值为25K；其二，铁心相同部位（定子齿或槽）温差的限值为15K；其三，定子铁心比损耗值应不大于所用硅钢片的标准比损耗的1.3倍。

由于定子铁心磁化试验时，交变磁场在铁心内产生涡流损耗，铁心相当于单相负载运行，产生的损耗能达到几百千瓦，这些损耗产生的热量使铁心温度升高，温度升高使铁心硅钢片体积膨胀。定子铁心磁化试验时会产生噪声，噪声的主要来源是定子铁心硅钢片在交变的磁通下产生的振动引起的。在定子铁心磁化试验刚开始5min之内，铁心温度还没升高，定子铁心处于冷状态下；在定子铁心磁化试验进行到30min，铁心温度已经升高，定子铁心已经达到热状态下。

冷态下和热态下，由于硅钢片体积和间隙大小的不同，铁心硅钢片产生的振动和噪声是不相同的。铁心质量合格的发电机，在正常运行时硅钢片体积和间隙大小变动在允许的范围内，冷态下和热态下噪声差别也不大；如果存在铁心压紧不实、松动、局部空腔，硅钢片体积和间隙大小变动明显，冷态下和热态下噪声差别就会很大。基于这种情况，发明一种利用噪声对定子铁心进行质量判别的方法。

发明内容：

本发明是一种利用噪声对定子铁心进行质量判别的方法，以检验定子铁心装配质量，查找是否存在铁心压紧不实、松动、局部空腔等问题。本发明的技术方案为：

步骤一：噪声测试：

在铁心磁化试验时进行噪声测试，测试项目有三项：（1）、噪声声压级测试；（2）、1/3倍频程的测试；（3）、局部高点噪声的测试；

a）噪声声压级的测点均匀分布在机座两侧，每一侧至少7个侧点，在机座两个端部至少三个测点，测试距离为1m，测试高度为发电机中心线高度，在铁心磁化试验开始的第5分钟和试验进行到第30分钟后分别进行噪声测试，第5分钟的测试值作为冷态时的噪声，第30分钟的测试值作为热态时的噪声；

b)噪声1/3倍频程的测点有四点，在机座两侧每一侧的中部各有一个测点，在两个端部每一端部的中部各有一个测点，测试距离为1m，测试高度为发电机中心线高度，分别在铁心磁化试验开始的第5分钟和试验进行到第30分钟后分别进行测试，第5分钟的测试值作为冷态时的噪声，第30分钟的测试值作为热态时的噪声；

c)在噪声声压级测试过程中，若发现噪声偏高的现象，对噪声偏高部位进行局部高点噪声的测试，局部高点测试范围为机座上20cm×20cm的区域,该区域内均匀分布上、中、下各三点，测点共为九点，测试距离为10cm；

步骤二：数据处理：

对步骤一a）中所述各测点测试的噪声声压级取算术平均值，冷态下噪声声压级测试值，即为第5分钟测试值；热态下噪声声压级测试值，即为第30分钟测试值，并计算冷态下与热态下噪声声压级的差值；

对步骤一b)中所述各测点的1/3倍频程绘制在同一个频谱图上，冷态下1/3倍频程测试值，即为第5分钟测试值；热态下1/3倍频程测试值，即为第30分钟测试值，在频谱图上比较冷态下和热态下频谱的差异；

对步骤一c)中局部噪声九点的测试值，相互间进行差值对比，其中差值最大的作为最大局部噪声级值；

步骤三：质量判定：

定子铁心磁化试验时通过噪声对定子铁心质量判别，按照以下三项进行判别：

A）铁心冷态下和热态下的噪声声压级差值，不大于5dB，dB为噪声单位，无量纲；如果差值大于5dB,则存在铁心松动的现象；

B）铁心冷态下和热态下的噪声1/3倍频程频谱图，应无异常差别；如果二者的频谱图明显异常,则存在铁心松动的现象；

C）最大局部噪声级差值，不大于3dB；如果最大局部噪声相差3dB以上,则铁心存在局部松动的现象。