СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ Российский патент 2010 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для снятия характеристик, контроля обрыва, короткого замыкания генератора, предназначенного для питания скважинных приборов забойных телеметрических систем.

Известен способ контроля обмоток электрических машин и стенд по а.с. СССР №1023259, основанный на подаче измерительного напряжения переменной частоты на выводы соответствующих пар фазных обмоток контролируемой электрической машины. Способ не позволяет снять характеристики генератора в динамике.

Известен стенд для испытания генераторов питания скважинной аппаратуры по патенту РФ на полезную модель №36145, который содержит привод и устройство для крепления генератора. В качестве привода применена гидротурбина. Это является недостатком стенда, т.к. для проведения испытания необходимо применение гидравлического стенда.

Известен стенд для контроля обмотки ротора по а.с. СССР №1721552, содержащий привод генератора и электрическую схему для снятия характеристик. Этот стенд позволяет снять характеристики генератора в динамике, т.е. в процессе вращения его ротора, но его функции ограничены только этой операцией. На стенде нельзя проводить регламентные работы и техническое обслуживание генератора, которое в основном заключается в заправке или дозаправке масла в полости между статором ротором.

Известен стенд для испытания генераторов по патенту РФ на полезную модель №16207, прототип, содержащий привод, смонтированный на столе соосно с испытуемым генератором и электрическую схему снятия характеристик генератора, дополнительно введена пневмогидравлическая система вакуумирования и заливки масла.

Недостатком этого стенда является то, что он не позволяет испытывать генераторы, имеющие разные габаритные размеры, т.к. генератор, имеющий относительно большие габариты, не может быть установлен и состыкован с приводом.

Задача создания изобретения: унификация стенда для испытания генераторов, имеющих разные габариты.

Решение указанной задачи достигнуто в стенде для испытания генераторов, содержащем привод, смонтированный на раме, соединенный через муфту с ротором генератора, неподвижная ось которого закреплена, а разъем генератора, установленный на неподвижной оси, электрическими связями соединен через переключатель выбора обмотки с вольтметром, амперметром и нагрузочными сопротивлениями, при этом привод установлен на раме с возможностью осевого перемещения относительно генератора и снабжен механизмом фиксации привода и быстрофиксируемым узлом крепления оси генератора. Рама выполнена из двух пар уголков, развернутых относительно друг друга на 180° и скрепленных между собой таким образом, что полки верхних уголков обращены внутрь, а полки нижних уголков - наружу и соединены друг с другом стяжками. Механизм фиксации выполнен в виде стопорной пластины, приводимой в действие тягой, соединенной с валом, на котором закреплена рукоятка и выполнены кулачки, ограничивающие смещение тяги вдоль оси вала, причем кулачки упираются в верхнюю часть тяги, выполненную шире расстояния между ними. Нижняя часть тяги выполнена цилиндрической с резьбой и соединяется со стопорной пластиной через выполненное в ней отверстие, а положение стопорной пластины относительно верхних уголков рамы регулируется с помощью гайки.

Вал установлен между опорными уголками, на которых закреплен привод, например электродвигатель. Функции муфты выполняет пружина, один конец которой закреплен на втулке, установленной на валу электродвигателя, а на другом закреплен сменный переходник, предназначенный для передачи крутящего момента генератору. Быстрофиксируемый узел крепления оси генератора выполнен в виде конусной разрезной втулки, установленной меньшим основанием конуса в сторону генератора, на ее конусной поверхности выполнена кольцевая проточка, в которой установлено пружинное кольцо, конусная разрезная втулка снаружи охвачена конусом, выполненным во внутренней гайке, и прижата к торцу расточки внутри кронштейна крепления, причем внутри кронштейна крепления выполнены выступы, которые входят в пазы на торце оси генератора для ее фиксации от радиального перемещения.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения. Новизна и изобретательский уровень подтверждаются проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость подтверждается возможностью производства стенда из серийно-выпускаемых и стандартных изделий.

Сущность изобретения поясняется на чертежах (фиг.1…9), где:

на фиг.1 приведена конструкция стенда,

на фиг.2 приведен вид А,

на фиг.3 приведен разрез Б-Б,

на фиг.4 приведен разрез В-В,

на фиг.5 приведен разрез Г-Г,

на фиг.6 приведен вал,

на фиг.7 приведена тяга,

на фиг.8 приведена тяга с валом в сборе,

на фиг.9 приведена электрическая схема испытания.

Стенд (фиг.1) для испытания генераторов 1 содержит привод 2, смонтированный на раме 3, соединенный через муфту 4 с ротором 5 генератора 1, неподвижная ось 6 генератора 1 имеет разъем 7 и закреплена в быстрофиксируемом узле крепления 8 неподвижной оси 6 генератора 1. Быстрофиксируемый узел крепления оси 8 неподвижной оси 6 генератора 1 выполнен в виде конусной разрезной втулки 9, установленной меньшим основанием конуса в сторону генератора 1, на ее конусной поверхности «Д» выполнена кольцевая проточка «Е», в которой установлено пружинное кольцо 10, конусная разрезная втулка 9 снаружи охвачена конусом «Ж», выполненным во внутренней гайке 11, и прижата к торцу «И» расточки «К» внутри кронштейна крепления 12, причем внутри кронштейна крепления 12 выполнены выступы «Л», которые входят в пазы «М» на торце неподвижной оси 6 генератора 1 для ее фиксации от радиального перемещения. Кронштейн крепления 12 установлен в стойке 13. Привод 2 установлен на раме 3 с возможностью осевого перемещения относительно генератора 1 и снабжен механизмом фиксации 14. Рама 3 (фиг.3) выполнена из двух пар уголков 15, развернутых относительно друг друга на 180° и скрепленных между собой таким образом, что полки верхних уголков обращены внутрь, а полки нижних уголков - наружу и соединены друг с другом стяжками 16. Механизм фиксации 14 (фиг.1 и 4) выполнен в виде стопорной пластины 17, приводимой в действие тягой 18, соединенной с валом 19, на котором закреплена рукоятка 20 и выполнены кулачки 21, ограничивающие смещение тяги 18 вдоль оси вала 19, причем кулачки 21 упираются в верхнюю часть тяги 18, выполненную шире расстояния между ними. Нижняя часть тяги 18 выполнена цилиндрической с резьбой и соединяется со стопорной пластиной 17 через выполненное в ней отверстие, а положение стопорной пластины 17 относительно верхних уголков рамы 3 регулируется с помощью гайки 22. Вал 19 установлен между опорными уголками 23, на которых закреплен привод 2, например электродвигатель. Привод 2 соединен с генератором 1 через пружину 24, выполняющую функцию муфты, один конец которой закреплен на втулке 25, установленной на валу 26 привода 2, а на другом закреплен сменный переходник 27, предназначенный для передачи крутящего момента генератору 1. К разъему 7 генератора 1 (фиг.2 и 9), установленному на неподвижной оси 6 и соединенному с испытываемыми обмотками 28 и 29 генератора 1 электрическими связями 30 присоединены через переключатель выбора обмотки 31 вольтметр 32, амперметр 33 и нагрузочные сопротивления 34.

Стенд для испытания генераторов работает следующим образом. Генератор 1 закрепляют в быстрофиксируемом узле крепления 8, потом при помощи пружины 24 соединяют валы 26 привода 2 и ротор 5 генератора 1. Механизм фиксации 14 позволяет перемещать привод 2 по раме 3 для обеспечения монтажа и фиксации его в необходимом положении. Для этого при помощи рукоятки 20 поворачивают вал 19 с кулачками 21, происходит расфиксация привода 2, который перемещают вдоль рамы 3 в необходимое положение. После этого поворотом рукоятки 20 осуществляют фиксацию привода 2. Запускают привод 2, который вращает ротор 5 генератора 1. Генератор 1 вырабатывает ток, который через разъем 7 подают на одно из сопротивлений 34. Переключая сопротивления 34, изменяют нагрузку на генератор 1 и каждый раз измеряют напряжение и ток посредством вольтметра 32 и амперметра 33.

Применение механизма фиксации 14 и быстрофиксируемого узла крепления 8 неподвижной оси 6 генератора 1 позволяет испытывать генераторы, имеющие различные осевые и диаметральные габариты в одном устройстве.

Применение изобретения позволило:

1. Обеспечить испытания генераторов нескольких типоразмеров, значительно отличающихся друг от друга по габаритам.

2. Проводить испытания при несоосности валов привода и электрогенератора за счет применения в качестве соединительной муфты пружины.

3. Обеспечить безопасность испытаний за счет отсутствия высокого давления жидкости, используемой в прототипе.

4. Проводить испытания генератора на разных режимах за счет изменения нагрузки на его обмотки.

5. Обеспечить быструю установку и снятие генератора со стенда.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для снятия характеристик, контроля обрыва, короткого замыкания генератора. Технический результат: унификация стенда для испытания генераторов, имеющих разные габариты. Сущность: стенд содержит привод, установленный на раме с возможностью осевого перемещения относительно генератора, и снабжен механизмом фиксации привода и быстро фиксируемым узлом крепления оси генератора. Привод соединен через муфту с ротором генератора, неподвижная ось которого закреплена. Разъем генератора установлен на неподвижной оси и электрическими связями соединен через переключатель выбора обмотки с вольтметром, амперметром и нагрузочными сопротивлениями. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Стенд для испытания генераторов, содержащий привод, смонтированный на раме, соединенный через муфту с ротором генератора, неподвижная ось которого закреплена, а разъем генератора, установленный на неподвижной оси, электрическими связями соединен через переключатель выбора обмотки с вольтметром, амперметром и нагрузочными сопротивлениями, отличающийся тем, что привод установлен на раме с возможностью осевого перемещения относительно генератора и снабжен механизмом фиксации привода и быстро фиксируемым узлом крепления оси генератора.

2. Стенд для испытания генераторов по п.1, отличающийся тем, что рама выполнена из двух пар уголков, развернутых относительно друг друга на 180° и скрепленных между собой таким образом, что полки верхних уголков обращены внутрь, а полки нижних уголков - наружу и соединены друг с другом стяжками.

3. Стенд для испытания генераторов по п.1, отличающийся тем, что механизм фиксации выполнен в виде стопорной пластины, приводимой в действие тягой, соединенной с валом, на котором закреплена рукоятка и выполнены кулачки, ограничивающие смещение тяги вдоль оси вала, причем кулачки упираются в верхнюю часть тяги, выполненную шире расстояния между ними.

4. Стенд для испытания генераторов по п.3, отличающийся тем, что нижняя часть тяги выполнена цилиндрической с резьбой и соединяется со стопорной пластиной через выполненное в ней отверстие, а положение стопорной пластины относительно верхних уголков рамы регулируется с помощью гайки.

5. Стенд для испытания генераторов по п.3, отличающийся тем, что вал установлен между опорными уголками, на которых закреплен привод, например электродвигатель.

6. Стенд для испытания генераторов по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что функции муфты выполняет пружина, один конец которой закреплен на втулке, установленной на валу электродвигателя, а на другом закреплен сменный переходник, предназначенный для передачи крутящего момента генератору.

7. Стенд для испытания генераторов по п.1, отличающийся тем, что быстро фиксируемый узел крепления оси генератора выполнен в виде конусной разрезной втулки, установленной меньшим основанием конуса в сторону генератора, на ее конусной поверхности выполнена кольцевая проточка, в которой установлено пружинное кольцо, конусная разрезная втулка снаружи охвачена конусом, выполненным во внутренней гайке, и прижата к торцу расточки внутри кронштейна крепления, причем внутри кронштейна крепления выполнены выступы, которые входят в пазы на торце оси генератора для ее фиксации от радиального перемещения.