大型柴油發(fā)電機(jī)定子鐵心通常是由0.35mm或0.5 mm厚的扇形硅鋼片疊壓而成。扇形硅鋼片由單張硅鋼片沖剪成形之后，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的去毛刺及雙面涂高電阻絕緣漆等工序以確保疊片之間有良好絕緣性能。如果疊片之間的絕緣有局部破損，就會(huì)造成片間短路，硅鋼片之間通過(guò)鐵心背部鴿尾定位筋形成閉合的電流回路，引起鐵心局部溫度過(guò)高，加速定子繞組熱老化，導(dǎo)致絕緣完全損壞以及定子鐵心燒毀。所以為了確保大型柴油發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行， 需要定期對(duì)電機(jī)定子鐵心進(jìn)行檢測(cè)和修復(fù)。

常見(jiàn)的導(dǎo)致電機(jī)定子硅鋼片短路的原因:

1)電機(jī)運(yùn)行時(shí)， 有異物進(jìn)入電機(jī)， 導(dǎo)致片間絕緣損壞。
2) 定子硅鋼片壓裝不緊， 振動(dòng)造成的絕緣損壞和老化。
3) 硅鋼片疊裝時(shí)，壓力過(guò)大，導(dǎo)致絕緣損壞以往的定子鐵心短路檢測(cè)方法是根據(jù)電氣設(shè)備、試驗(yàn)規(guī)則，通過(guò)鐵心損耗和發(fā)熱試驗(yàn)進(jìn)行。此時(shí)，需要對(duì)定子鐵心施加額定勵(lì)磁電壓，以使磁密度接近額定值，借助于溫度計(jì)，熱電偶，高溫計(jì)，或紅外線成像等裝置 測(cè)定溫度來(lái)確定鐵心是否有過(guò)熱的地方。這種檢測(cè)方法費(fèi)用高，消耗大，還不夠方便安全。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，對(duì)定子鐵心勵(lì)磁，只需要很低的磁密度，所以只需要很低的勵(lì)磁電壓，簡(jiǎn)單的人員操作，就能夠測(cè)量出短路點(diǎn)的嚴(yán)重程度及其具體位置，并且有較好的準(zhǔn)確性。
系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)需要?jiǎng)?lì)磁電源對(duì)定子硅鋼片進(jìn)行勵(lì)磁。勵(lì)磁電源由220V交流電源經(jīng)過(guò)調(diào)壓器調(diào)節(jié)成所需的電壓等級(jí)。通過(guò)傳感器檢測(cè)定子鐵心的磁場(chǎng)情況，由于短路處有渦流的產(chǎn)生，所以短路處的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化，磁場(chǎng)的變化經(jīng)傳感器傳送給處理芯片處理后上傳到上位機(jī)波形顯示，觀察上位機(jī)波形來(lái)判斷此處短路的程度。由于傳感器上帶有位置傳感器，所以可以準(zhǔn)確的確定短路處的位置。
如果電機(jī)定子短路點(diǎn)，當(dāng)通過(guò)交流電源給電機(jī)定子勵(lì)磁后，定子硅鋼片會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，由于硅鋼片之間有絕緣漆，彼此之間幾乎不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)絕緣破壞，硅鋼片之間發(fā)生短路的時(shí)候，就會(huì)感應(yīng)出電流，電流的強(qiáng)弱跟短路的嚴(yán)重程度成正比， 圖中虛線 5、6、7、8為探頭擺放的位置。上位機(jī)的波形曲線不僅與短路的嚴(yán)重程度有關(guān)，和短路點(diǎn)的位置也有密切關(guān)系。探頭沿槽5運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于短路點(diǎn)離槽5較遠(yuǎn)，波形幾乎沒(méi)有波動(dòng)。探頭沿槽6運(yùn)動(dòng)時(shí)，探頭涵蓋了短路點(diǎn) ， 所以A 點(diǎn)的波形變化非常明顯， B、C、D 點(diǎn)處也有微小的波動(dòng)。探頭沿7槽運(yùn)動(dòng)時(shí)，涵蓋了所有短路點(diǎn)，A、B 位置離探頭比較近，波形變化比較明顯，C、D 由于在槽底，離探頭遠(yuǎn)一點(diǎn)，波形也有比較明顯的變化。探頭沿槽8運(yùn)動(dòng)時(shí)，不包含短路點(diǎn)，所以波形幾乎沒(méi)有波動(dòng)。