電樞間隙的公差

在大型馬達與發電機中,旋轉轉子與定子間的間隙應該盡可能地小,可以減少磁化功率要求,但間隙也不能過小,因為其尺寸、機械偏轉或支撐軸承鬆動而導致公差,用來防止兩者間的接觸。另外,間隙也應該是均勻的,因為不均勻的間隙會導致雜訊與振動。

由於大型馬達與發電機通常非常昂貴,為防止轉子或定子因為加熱和運行條件而膨脹,建議監控間隙以防止發生災難性故障。當馬達或發電機發生問題時能夠自動關閉或減少負載,可以節省數百萬美元,甚至於挽救生命。

 

問題

一家大型跨國公司要求MTI提供能在大型發電系統中監測轉子-定子間隙的傳感器系統,傳感器探頭必須非常扁平才能進入間隙中,且材質需要非常堅固耐用。另外,它必須能在幾個特斯拉(磁場單位)的環境中運行,所以要求該傳感器為非磁性的,最後,它需要能夠承受高溫,綜合上述條件來看,這無疑是個挑戰。

 

解決方案

MTI設計了一種非磁性的探頭(由Kapton絕緣體與銅電極製成),可以固定在定子或轉子零件上,再搭配數位Accumeasure電容放大器,能提供低飄移的間隙量測(<100PPM)且MTBF非常高。

探頭能夠測量到的間隙最大為10mm、線性誤差與解析度低於100um。而最重要的是,MTI還特別設計了扁平狀的同軸電纜,方便將探頭佈線在間隙外側,再過渡到傳統的圓形同軸電纜。另外,當發電機組裝完成後,就無法安裝傳感器,因此MTI還提供特殊的安裝說明和測試說明。數位Accumeasure能夠透過乙太網路提供數位/類比式間隙的資訊,以進行遠程控制。

當發電機組裝時,扁平的Kapton探頭能安裝在定子磁極上。

 

結論

這是可行的,目前世界各地已組裝與部署了許多系統,以便提供即時維護與操作訊息。MTI非常高興能幫助到客戶!