ENERGY GENERATION, ELECTRIC ENGINEERING AND ELECTROMECHANICS

Assembly Defects Detection in the Stator Core of a Powerful Turbine Generator

Authors

A. S. Levytskyi
Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Ye. O. Zaitsev
Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv
M. V. Panchyk
Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-156-3-47-53

Keywords

turbine generator stator core assembly pressing pressure control measuring cell deformable sample membrane with a rigid center optical fiber Bragg grating

Abstract

In this paper technology and device for automated detection of the location and size of defects in the stator core of a powerful turbine generator (TG) during assembly at the manufacturing plant is proposed. The core is assembled and pressed in a vertical position in separate parts and at each stage of assembly it is necessary to find places with a weakened solidity. Existing control methods, including automatic ones, will not allow quality control. Using the proposed technology, places in the core with weakened solidity can be detected. In this case, measurements of the specific pressing pressure are carried out at certain points of the end surface of the core, where special control samples from an easily deformable material are installed. The device is implemented as a ring installed on the end surface of the core, in which N cells with control samples are installed. During pressing, the thickness of the samples decreases and the greatest decrease in the thickness of the sample, caused by the corresponding highest specific pressure, corresponds to the smallest defect, and vice versa. Flat metal membrane with a rigid center as a primary pressure transducer has been proposed to use, on which an optical fiber with Bragg gratings is fixed, one of which measures the tangential relative deformation in the membrane, and the second serves for thermal compensation. In paper it has been shown that tangential deformation in a flat membrane depends on the specific pressing pressure. The characteristics of the converter are calculated. The measurement results are processed using an interrogator and a personal computer. The use of the device makes it possible to increase labor productivity when monitoring the core, as well as more reliably diagnose its defects with their subsequent elimination, which ultimately will increase the reliability of the TG and its durability.

487 242

How to Cite

[1]
“Assembly Defects Detection in the Stator Core of a Powerful Turbine Generator”, Вісник ВПІ, no. 3, pp. 47–53, Jun. 2021, doi: 10.31649/1997-9266-2021-156-3-47-53.

Author Biographies

A. S. Levytskyi, Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine

Dr. Sc. (Eng.), Senior Researcher, Leading Researcher of the Department of Electric and Magnetic Measurements,

Ye. O. Zaitsev, Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv

Dr. Sc. (Eng.), Senior Researcher, Leading Researcher in the Department of Electric and Magnetic Measurements

M. V. Panchyk, Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv

Post-Graduate Student of the Department of Electric and Magnetic Measurements

References

Б. П. Фомин, Б. Г. Циханович, і Виро Г. М., Технология крупного электромашиностроения. Турбогенераторы. т. 1, изд. 2-е, перераб. и доп. Ленинград: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1981, 303 с.
В. Д. Юхимчук, Технология производства электрических машин, уч. пос. в 2-х кн.: Кн. 1. Х. Тимченко, 2006. 543 с.
A. Patil, and S. Biswas, “Modeling a virtual prototype of stator core lamination assembly device,” International Journal of Electrical, Electronics and Data Communication, vol. 1, issue 10, pp. 32-35, 2013.
С. Е. Пузаков, О. С. Голоднова, Г. В. Ростик, Л. Г. Кутуков, Г. В. Завялов и Л. Н. Ткачева, Справочник по ремонту турбогенераторов. Москва: ИПК Госслужбы, ВИПКэнерго, 2006, 724 с.
А. В. Григорьев, В. Н. Осотов, и Д. А. Ямпольский, «Применение параметра поглощения энергии колебаний для контроля прессовки сердечников статоров турбогенераторов,» Электротехника, № 11, с. 16-19, 2004.
В. С. Шаронин, и А. В. Полторадня, «Способ диагностики состояния сердечника статора электрической машины,» Патент Российской Федерации HO2 K15/00. №2223587 МПК (2006), 10.02.2004.
В. Ф. Пінськой, В. М. Захожаев, А. К. Шофул, і А. С. Левицький, «Контроль осердя статора потужного турбогенератора під час складання і пресування,» Гідроенергетика України, № 1-2, с. 55-58, 2020.
А. С. Левицкий, Е. А. Зайцев, и М. В. Панчик, «Контроль сердечника статора турбогенератора при сборке,» в сб. статей 7-й Международной научно-технической конференции Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов, 24-25 сентября 2020 г., Могилев, Республика Беларусь, 2020, с. 99-105.
А. С. Левицкий, Е. А. Зайцев, и М. В. Панчик, «Метод контроля сердечника статора мощного турбогенератора,» Eastern European Scientific Journal, no. 12 (64), p. 1. рр.18-25, 2020. [Online]. Available:
https://eesa-journal.com/wp-content/uploads/EESA_12_64_december_2020_part_1-1.pdf . Accessed on: May 05.2021.
А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, М. В. Панчик, В. Ф. Пінской, В. М. Захожаєв, і А. К. Шофул, «Пристрій для контролю осердя статора потужного турбогенератора,» МКИ H02 K 15/00. № а 2020 02912, 14.05.2020.
А. С. Левицький, Є. О. Зайцев, і М. В. Панчик, «Пристрій для контролю осердя статора потужного турбогенератора,» МКИ H02 K 15/00. № а 2020 03974, 01.07.2020.
R. Kashyap, Fiber Bragg Gratings. San Diego, CA: Academic Press, 1999. 478 p. [Online]. Available: https://www.amazon.com/Fiber-Bragg-Gratings-Optics-Photonics/dp/0124005608 . Accessed on: May 05.2021.
Sanjib Sarkar, Mehdi Tarhani, Morad Khosravi Eghbal, and Mehdi Shadaram. “Discrimination between strain and temperature effects of a single fiber Bragg grating sensor using sidelobe power,” Journal of Applied Physics, no. 127 (11). pp. 114503-1-114503-8, 2020. [Online]. Available: https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5139041?journalCode=jap. Accessed on: May 05.2021.
В. В. Масхидов, А. М. Шиенок, Д. В. Иошин, и В. А. Резников, «Измерение деформаций материала с помощью волоконных бреговских решеток (обобщающая статья),» Заводская лаборатория. Диагностика материалов, № 11, т. 82, с. 54-60, 2016.
Л. Е. Андреева, Упругие элементы приборов, 2-е изд. перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1981, 392 с.
Ю. Н. Тиняков, и А.С. Николаева, «О расчете мембран датчиков давления,» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, Сер. Приборостроение, № 6, с. 135-142, 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/o-raschete-membran-datchikov-davleniya/viewer . Дата обращения: Май 05. 2021.
Ie. Zaitsev, A. Shpylka and N. Shpylka. “Output signal processing method for fiber bragg grating sensing system,” on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET-2020): In the IEEE Proc. of the 15th International Conference, February 25-29, 2020 Lviv-Slavske, Ukraine, pр.152-155, 2020.
И. Н. Шардаков, Н. А. Кошелева, и Н. А. Цветков, «Экспериментальный и теоретические варианты термокомпенсации волоконно-оптических датчиков деформации,» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.applied.photonics.pstu.ru/_res/fs/4396file.pdf . Дата обращения: Май 05. 2021.

Most read articles by the same author(s)