The objectives of the work are to develop a non-contact method of detecting internal electromagnetic defects in synchronous generators based on the analysis of asymmetry of the external magnetic field distribution resulting from damage, establishing the relationship of defects of a generator with the pattern of field distribution, identifying diagnostic signs for the defects. These objectives are achieved by developing and using three-dimensional finite-element models of the external magnetic field of synchronous generators, by studying and analyzing the results of numerical simulation of external magnetic fields, by comparing the simulation results with experimental data. Significant results of the work include the improvement of the non-contact method for detecting internal electromagnetic defects in synchronous generators, revealing how defects of the generator manifest themselves in the asymmetry of magnetic field distribution, and detecting the correlation of field asymmetry with the type and severity of defects. For implicit-pole synchronous generators, it is reasonable to use the field asymmetry coefficient determined by the shift in the magnetic field distribution caused by field coils damage. The sign of the coefficient indicates the pole with a damaged field coil. The value of the coefficient characterizes the severity of damage to the field coils, with a critical value of 0.1. The significance of the results lies in the possibility of timely and non-contact diagnostics of internal electromagnetic defects of implicitpole synchronous generators, which can significantly reduce the economic damage from failures of generators without installation of diagnostic sensors of damage inside the generators.

Scopul lucrării este de a dezvolta o metodă non-contact pentru detectarea defectelor electromagnetice interne la generatoarele sincrone bazată pe analiza asimetriei distribuției câmpului magnetic extern, care rezultă din deteriorare asimetriei distribuției câmpului magnetic extern, stabilirea interacțiuni ale defectelor generatoarelkor cu caracterul identificând semnele diagnostice ale defectelor, tipul și gradul de deteriorare. Scopul este atins prin dezvoltarea și utilizarea modelelor cu elemente finite 3D de volum întreg ale câmpului magnetic extern al generatoarelor sincrone cu capacitatea de a simula defectele electromagnetice, cercetarea și analiza rezultatelor simulării numerice a câmpurilor magnetice externe și distribuțiile acestora și compararea acestora. a rezultatelor simulării cu date experimentale. Rezultate importante ale lucrării sunt dezvoltarea unei metode fără contact pentru identificarea defectelor electromagnetice interne ale generatoarelor sincrone, natura manifestării defectelor generatorului în asimetria distribuției câmpului magnetic, corelarea asimetriilor câmpului cu tipul și gradul. de defecte. S-a stabilit că pentru generatoarele sincrone cu poli implicit este oportună utilizarea factorului de asimetrie a câmpului, care este determinat de deplasarea distribuției câmpului magnetic atunci când bobinele de excitație sunt deteriorate. Semnul coeficientului indică polul cu deteriorare a bobinelor de înfășurare de câmp. Valoarea coeficientului indică gradul de deteriorare a bobinelor înfășurării câmpului, valoarea critică a coeficientului este mai mare de 0,1. Semnificația rezultatelor constă în posibilitatea diagnosticării în timp util și fără contact a defectelor electromagnetice interne ale generatoarelor sincrone cu poli non-solient, care pot reduce semnificativ daunele economice cauzate de defecțiunile generatorului fără a instala senzori de diagnosticare de deteriorare în interiorul structurii generatorului.

Целью работы является разработка бесконтактного метода выявления внутренних электромагнитных дефектов в синхронных генераторах на основе анализа возникающих при повреждениях несимметричности распределения внешнего магнитного поля, установление взаимосвязей дефектов генераторов с характером распределений полей, выявление диагностических признаков дефектов, вида и степени повреждений. Поставленная цель достигается путем разработки и использования полнообъемных 3D конечноэлементных моделей внешнего магнитного поля синхронных генераторов с возможностью имитации электромагнитных дефектов, исследования и анализа результатов численного моделирования внешних магнитных полей и их распределений, сравнением результатов моделирования с экспериментальными данными. Важными результатами работы является развитие бесконтактного метод идентификации внутренних электромагнитных дефектов синхронных генераторов, характер проявления дефектов генераторов в несимметричности распределения магнитного поля, корреляции несимметрий поля с видом и степени дефектов. Установлено, что для неявнополюсных синхронных генераторов целесообразно использование коэффициента несимметрии поля, определяемого смещением распределения магнитного поля при повреждении катушек обмотки возбуждения. Знак коэффициента указывает полюс с повреждением катушек обмотки возбуждения. Значение коэффициента указывает степень повреждения катушек обмотки возбуждения, критично значение коэффициента более 0,1. Значимость результатов состоит в возможности своевременной и бесконтактной диагностики внутренних электромагнитных дефектов неявнополюсных синхронных генераторов, что позволяет существенно сократить экономический ущерб от выходов их строя генераторов без установки диагностических датчиков повреждений внутри конструкции генераторов.