[发明专利]用于高压发电机定子棒的光纤磁通量传感器

权利要求书

1.一种用于测量高压发电机的定子芯中的磁通量的磁通量传感器系统，所述通量传感器系统包括：

至少一个磁致伸缩布拉格光栅（MBG）传感器，所述至少一个磁致伸缩布拉格光栅传感器相对于所述定子芯中的至少一个定子棒定位，所述至少一个MBG传感器包括形成在光纤中的光纤布拉格光栅（FBG）和磁致伸缩材料的外涂层；和

分析装置，所述分析装置向所述光纤提供光输入信号并且从所述至少一个MBG传感器接收反射的光信号，其中，所述反射的光信号提供来自所述定子棒的磁通量的测量结果。

2.根据权利要求1的系统，其中，所述至少一个MBG传感器被设置在所述定子芯中的定子齿之间的槽中。

3.根据权利要求2的系统，其中，所述至少一个MBG传感器位于楔形件和所述定子棒之间，在填料区域中。

4.根据权利要求2的系统，其中，所述至少一个MBG传感器位于保护层内的异型条中，所述保护层被设置在所述定子棒内的多个堆叠定子棒线股周围。

5.根据权利要求1的系统，其中，所述磁致伸缩材料的涂层是磁致伸缩松散材料。

6.根据权利要求5的系统，其中，所述磁致伸缩松散材料选自由Terfenol-D、Galfenol和Metglas组成的组。

7.根据权利要求1的系统，其中，所述磁致伸缩材料的涂层是薄膜材料。

8.根据权利要求7的系统，其中，所述薄膜材料选自由Sm-Fe、Tb-Fe、FeTb和FeCo组成的组。

9.根据权利要求1的系统，其中，所述至少一个MBG传感器是所述光纤中的间隔开的多个MBG传感器，每个MBG传感器反射具有不同波长的光信号。

10.根据权利要求1的系统，还包括与所述至少一个MBG传感器相关联地设置的温度FBG传感器，用于测量温度并且提供反射的温度补偿光信号。

11.根据权利要求10的系统，其中，所述MBG传感器和温度FBG传感器被设置在所述光纤中。

12.根据权利要求10的系统，其中，所述MBG传感器和温度FBG传感器被设置在分开的光纤中。

13.一种用于测量高压发电机的定子芯中的磁通量的磁通量传感器系统，所述通量传感器系统包括：

多个磁致伸缩布拉格光栅（MBG）传感器，所述多个磁致伸缩布拉格光栅传感器被设置在公共的光纤中并且彼此间隔开，所述多个MBG传感器各自包括形成在所述光纤中的光纤布拉格光栅（FBG）和磁致伸缩材料的外涂层，所述多个MBG传感器定位在所述定子芯中的定子齿之间的槽中，靠近多个堆叠的定子棒线股；和

分析装置，所述分析装置向所述光纤提供光输入信号并且从所述多个MBG传感器的每一个接收反射的光信号，其中，每个MBG传感器反射具有不同波长的光信号，并且其中，所述反射的光信号提供来自所述定子棒的磁通量的测量结果。

14.根据权利要求13的系统，其中，所述多个MBG传感器位于楔形件和所述定子棒之间，在填料区域中。

15.根据权利要求13的系统，其中，所述多个MBG传感器位于保护层内的异型条中，所述保护层被设置在所述定子棒内的多个堆叠定子棒线股周围。

16.根据权利要求13的系统，还包括与每个MBG传感器相关联地设置的温度FBG传感器，用于测量温度并且提供反射的温度补偿光信号。

17.一种用于高压发电机的定子芯，所述定子芯包括：

芯部分，所述芯部分具有中心孔、与所述孔连通的一系列周向布置的槽、以及所述槽之间的定子齿；

至少一个定子棒，所述至少一个定子棒定位在所述芯部分的每个槽中，并且与彼此以及与所述定子芯的端部处的定子端部绕组电连通；和

至少一个磁致伸缩布拉格光栅（MBG）传感器，所述至少一个磁致伸缩布拉格光栅传感器被设置在所述槽的至少一个中，所述至少一个MBG传感器包括形成在光纤中的光纤布拉格光栅（FBG）和磁致伸缩材料的外涂层。

18.根据权利要求17的定子芯，其中，所述至少一个MBG传感器是被设置在所述至少一个槽中的多个MBG传感器，在所述光纤中彼此间隔开，其中，每个MBG传感器反射具有不同波长的光信号。