УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАЛИТЫХ РОТОРОВ Российский патент 1994 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к технике для диагностики электрических машин и предназначено для контроля состояния стержней роторов асинхронных короткозамкнутых с открытыми и закрытыми пазами до или после механической обработки.

Известно устройство, содержащее источник постоянного тока, подключаемый через контактный узел к контролируемому стержню ротора, индуктивный датчик магнитного поля стержня и индикатор [1].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля качества залитых роторов, содержащее источник постоянного тока, траверсу с закрепленным на ней индуктивным датчиком магнитного поля и скользящими контактами, подключенными к источнику постоянного тока, предназначенными для подведения питания к противоположным кольцам ротора и расположенными соосно с индуктивным датчиком магнитного поля, питаемого от источника переменного тока, блок измерения разностного сигнала полуволн тока, включающего датчик тока, два усилителя напряжения, два противополярных однополупериодных выпрямителя, два сглаживающих фильтра, настроенных на чистоту источника, питающего датчик магнитного поля, два потенциометра, блок сравнения и блок индикации, вход которого подключен к выходу блока сравнения, входы которого подключены к выходам потенциометров, включенных встречно, входы которых подключены к выходам противополярных выпрямителей, входы которых подключены к выходам усилителей напряжения, входы которых подключены к выходу датчика тока, включенного в цепь питания индуктивного датчика магнитного поля [2].

Устройство регистрирует состояния каждого стержня в виде последовательности пульсов напряжения с частотой прохождения стержней под датчиком, причем их максимум соответствует прохождение датчика над стержнем, минимум - между стержнями, пропуск максимум - дефектному стержню.

Недостатком этого устройства является наличие модуляции последовательности пульсов, связанное с эксцентричностью самого ротора, люфтами и непараллельностью между осями датчика и приводных валов и др. Это приводит к модуляции выходного сигнала относительно нулевой линии в пределах одного оборота ротора, что иногда определяет ложную расшифровку диаграммы и из-за отсутствия действительной нулевой линии исключает возможность измерения амплитуды спада пульса над дефектным стержнем с целью определения степени его дефектности.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Цель достигается тем, что в устройство введен второй блок измерения разностного сигнала полуволн тока, выполненный и включенный аналогично первому и содержаний дополнительно введенный сглаживающий фильтр, настроенный на частоту прохождения стержней ротора под датчиком магнитного поля и включенный между выходами потенциометров и входами блока сравнения, выходы которого соединены встречно с выходами блока сравнения первого блока измерения разностного сигнала полуволн тока.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 - диаграмма состояния стержней.

Устройство содержит источник 1 питания, подключенный к выпрямителю 2, в выходную цепь которого включен резистор 3 и через контактный скользящий узел 4 - контролируемый стержень 5 короткозамкнутого ротора 6 с короткозамыкающими кольцами 7. Индуктивный датчик 8 магнитного поля стержня закреплен на траверсе 9 соосно с контактным узлом 4. Обмотка индуктивного датчика 8 магнитного поля стержня подключена к источнику 10 переменного тока через датчики 11 и 12 тока, входящие соответственно в состав первого и второго блоков измерения разностного сигнала. К выходам датчиков 11, 12 тока подключены по два идентичных усилителя 13, 14 и 15,16 напряжения, выполненных, например, в виде повышающих трансформаторов, к выходам которых подключены противоположно соответственно попарно однополупериодные выпрямители 17, 18 и 19,20, сглаживающие фильтры 21,22 и 23,24, настроенные на частоту источника 10. К выходам фильтров подключены потенциометры 25, 26 и 27, 28, движки которых соединены соответственно с входами блоков 29 и 30 сравнения. К выходу потенциометров 27, 28 второго блока измерения разностного сигнала подключен сглаживающий фильтр 31, настроенный на частоту прохождения стержней ротора под датчиком 8 магнитного поля. Выходы потенциометров 29 и 30 включены встречно и блок 32 индикации регистрирует их разностный сигнал. На выходе потенциометра 29 первого блока измерения выходной сигнал имеет форму диаграммы 33, а на выходе потенциометра 30 имеет вид диаграммы 34. Сигнал, регистрируемый индикатором 32, имеет форму диаграммы 35 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

При включении источников 1, 2, 10 через стержень 5 ротора 6, через контакты 4, способные к скольжению, по кольцам 7 ротора протекает постоянный ток. Обмотка датчика 8 обтекается переменным током и подмагничивается стержнями ротора. Работа обоих блоков измерения разностного сигнала протекает идентично. Здесь обе полуволны тока усиливаются и разделяются усилителями 13, 14 и 15, 16, диодами 17,18 и 19, 20, сглаживаются фильтрами 21,22 и 23,24 и вычитываются с помощью потенциометров 25, 26, 29 и 27, 28, 30. На выходе потенциометра 29 (без второго блока измерения) индикатор 32 регистрирует диаграмму 33. На выходе потенциометра 30 благодаря наличию фильтра 31 (без первого блока измерения) индикатор 32 регистрирует диаграмму 34 (пульсы сглажены). Уровень выходного сигнала потенциометра 30 настроен на минимум сигнала 33. В результате индикатор 32 регистрирует диаграмму 35, которая легко поддается обработке благодаря отсутствию модуляции.

Преимуществом предлагаемого устройства является четкое выявление дефектных стержней, возможность измерения по диаграмме уровня спада пульсов, пропорционального степени дефектности стержней.

Использование: диагностика электрических машин, в частности контроль состояния стержней короткозамкнутых роторов асинхронных машин с открытими и закрытими пазами до или после механической обработки. Сущность: устройство для контроля качества залитых роторов содержит индуктивный датчик магнитного поля, питаемый от источника переменного тока. В его цепь питания включены два датчика тока, входящие в состав двух блоков измерения разностного сигнала, каждый из которых содержит также усилители напряжения, однополупериодные выпрямители, сглаживающие фильтры, настроенные на частоту источника, потенциометры, блок сравнения. Второй блок измерения разностного сигнала содержит дополнительно сглаживающий фильтр, настроенный на частоту прохождения стержней ротора под датчиком магнитного поля. Блок индикации регистрирует разностный сигнал. Это позволяет четко выявлять дефектный стержень и степень его дефектности. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАЛИТЫХ РОТОРОВ, содержащее источник постоянного тока, траверсу с закрепленным на ней индуктивным датчиком магнитного поля и скользящими контактами, подключенными к источнику постоянного тока, предназначенными для подведения питания к противолежащим кольцам ротора и расположенными соосно с индуктивным датчиком магнитного поля, питаемого от источника переменного тока, блок измерения разностного сигнала полуволн тока, включающий в себя датчик тока, два усилителя напряжения, два противополярных однополупериодных выпрямителя, два сглаживающих фильтра, настроенных на частоту источника, питающего датчик магнитного поля, два потенциометра, блок сравнения и блок индикации, вход которого подключен к выходу блока сравнения, входы которого подключены к выходам потенциометров, включенных встречно, входы которых подключены к выходам противополярных выпрямителей, входы которых подключены к выходам усилителей напряжения, входы которых подключены к выходу датчика тока, включенного в цепь питания индуктивного датчика магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введен второй блок измерения разностного сигнала полуволн тока, выполненный и включенный аналогично первому и содержащий дополнительно введенный сглаживающий фильтр, настроенный на частоту прохождения стержней ротора под датчиком магнитного поля и включенный между выходами потенциометров и входами блока сравнения, выходы которого соединены встречно с выходами блока сравнения первого блока измерения разностного сигнала полуволн тока.