Прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины Советский патент 1983 года по МПК G01R31/34 H02K15/02 

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к приборам для контроля информационных электрических машин высоко,й точности в процессе их производства. Известен прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магн топровода электрической машины, содержащее отсчетное устройство, в ви де оптической делительной головки, чувствительный элемент со встречно соединенными сигнальными обмотками и задающее устройство, выполненное в виде оптической делительной голов ки, причем отсчетное и задающее уст роиства представляет собой одно целое Ul. Недостатками данного аналога является значительное время контроля и большая его трудоемкость вследствие ручного задания угловых положений проверяемого магнитопровода, ош бок оператора при задании угловых положений и определении несимметрии расположения зубцов при использовании оптической делительной головки. Известен также прибор для коутро ля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины содержащий регистрирующее устройство, устройство, выполненное в виде вращающегося трансформат ра с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, чувствительный элемент со встречно соединенными обмотками, вал .для уст новки проверяемого магнитопровода и отсчетного устройства, задающее устройство, выполненное в виде следящей системы, включающей усилитель исполнительный двигатель, мультивиб ратор, реле с обмоткой с нормальнозамкнутыми и нормально-разомкнутыми контактами 2. Недостатками указанного прибора является низкая надежность работы вследствие управления процессом работы указанного прибора временными импульсами мультивибратора и отсутствия цепи обратной связи между мультивибратором и сигнальными обмо ками, значительное время контроля и большая трудоемкость процесса контр ля из-за необходимости считывания оператором, показаний регистрирующего устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем му {Результату является прибор для , 5 контроля несимметрии расположения Зубцов магнитопровода электриче.ской машины, содержащий задающее, регистрирующее, отсчетное устройства, чувствительный элемент и источник переменного напряжения, чувствительный элемент выполнен в виде магнитопро- вода с двумя зубцами, на которых установлены обмотка возбуждения и две встречно соединенные сигнальные обмотки, и снабжен валом, предназначенным для установки отсчетного устройства и проверяемого магнитопровода, отсчетиое устройство выполнено в виде вращающегося трансформатора с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, задающее устройство содержит компаратор, усилитель и исполнительный двигатель, вход компаратора соединен со списывающим устройством |5|ерез первый электронный ключ, выход компаратора подключен к управляющему-входу второго ключа, например электронного, включенного в цепь, соединяющую сигнальные обмотки, усилитель и исполнительный двигатель, а вход усилителя подключен к списывающему устройству, источник переменного напряжения подсоединен к обмотке управления исполнительного двигателя через третий управляемый ключ, например электронный П. Недостатком известного прибора является сложность конструкции, обусловленная наличием в задающем устройстве большого числа конструктивно сложных элементов, обеспечивающих работоспособность прибора в целом, и высокая надежность работы прибора из-за наличия в задающем устройстве элементов с невысокой степенью надежности, например, мультивибратора, триггера, инвертора. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы прибора. Указанная цель достигается тем, что в известный прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины, содержащий задающее, регистрирующее, отсчетное устройства, чувствительный элемент и источник переменного напряжения, при этом чувствительный элемент выполнен в виде магнитопровода с двумя зубцами, на которых установлены обмотки воз.буждения, две встречно соединенные сигнальные обмотки. И снабжен валом, предназначенным для установки отсчетного устройства и . проверяемого магнитопровода, отсчетное устройство выполнено в виде вращающегося трансформатора с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, задающее уст ройство содержит компаратор, усилитель и исполнительный двигатель, вход компаратора соединен со списыващим устройством через первый электронный -ключ, выход компаратора подключен к управляющему входу второго ключа, включенного в цепь, соединяющу|Ь сигнальные обмотки, усилитель н исполнительный двигатель , а вход усилителя подключен к списывающему устройству, источник переменного напряжения подсоединен к обмотке управления исполнительного двигателя через третий управляемый ключ, введен одновибратор, вход которого соединен с выходом компаратора, а вы ход подключен к управляющим входам первого и третьего ключей. На фиг. 1 приведена функциональная схема прибора для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины; на фиг. 2 - вре/энная диаграмма работы элементов задающего устройства в (}|ункции угла поворота .вала, на которсзм установлен проверяемый магнито провод. Прибор содержит чувствительный элемент t с обмоткой возбуждения 2 и встречно соединенными обмотками 3 уложенными в паз t, вращающийся тран сформатор 5 с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнито провода Ь, с обмоткой возбуждения 7 и выходными обмотками 8, исполнитель ный двиfaтeль 9 с обмотками возбужде ния 10 и управления 11, усилитель 12 первый 13 второй 1 и третий 15 электронные ключи, компаратор 16, включающий фазочувствительный демодулятор, одновибратор 17, регистрирующ ее устройство 18 и списывающее устройство 19. Проверяемый магнитопровод 6 находится внутри чувствительного элемен та 1 и установлен на. однсж валу с вращающимся трансформатором 5 и кинематически связан с исполнительным двигателем 9. Сигнальные обмотки 3 чувствительного элемента 1 соединены через второй электронный ключ 14 с входом усилителя 12, через первый электронный ключ 13 - с входом компаратора 16 и со списывающим устройством 19. Выход усилителя 12 doeдинeн с обмоткой управления 11 исполнительного двигателя 9. Выход компаратора 16 подключен к управляющим входам второго электронного ключа И, а также через одновибратор 17 - к управляющим входам первого электронного ключа 13 и третьего электронного ключа 15. Вход усилителя 12 через третий электронный ключ 15 подключен к источнику переменного напряжения k, Выходная обмотка 8 вращающегося трансформатора 5 подключена к регистрирукнцему устройству 18 и списывающему устройству 19. Прибор работает в двух режимах: первый - режим контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины с участием оператора (при съеме оператором локазанийс регистрирующего устройства 18 ; второй - режим контроля несим 4етрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины без участия оператора (при списывании списывающим устройством 19 одновременно напряжений с выходной обмотки 8 вращающегося трансформатора 5 и с сигнальных . обмоток 3 на регистрационную Л1енту, либо с последующей перфорацией и обработкой получениях данных на ЗВН, либо с непосредственной расшифро.вкой оператором по расхождению двух минимумов сигнальных напряжений). В первом режиме прибор работает следующим образом (на фиг. 2 изображена диаграмма работы элементов задающего устройства для первого режима). При подаче напряжения переменного тока на обмотку возбуждения 2 чувствительного элемента t в нем возникает магнитный поток, замыкающийся по проверяемому магнитопроводу 6 и индуктирующий ЭДС в сигнальных обмотках 3. Эта ЭДС подается через усилитель 12 (второй электронный ключ И в исходном положении открыт} на обмотку управления 11 исполнительного двигателя 9, обмотка возбуждения 10 которого подключена через конденсатор к источнику переменного тока. В результате исполнительный двигатель 9 поворачивает проверяемый магнитопровод 6 и ротор вращающегося трансформатора 5 До тех пор, пока ЭДС на сигнальных обмотках 3 не станет минимальной; это положение соответствует совпадению осей паза 4 чувствительного элемента 1 и одного из пазов проверяемого магнитопровода & и принимается за начальное (на .диаграмме, фиг. 2, это соответствует первой точке ноль). Далее включают питание компаратора 16 и одновибратора 17, а на вход третьего электронного ключа 15, который в исходном состоянии открыт, подключают источ(ник переменного тока И . , Одновибратор 17 регулируемый по длительности импульс и установленная величина импульса для первого режима работы прибора 7 Компаратор настроен на задан ный уровень опорного напряжения Un,, (например, около нуля (фиг. 2) определенной фазы переменного напряжения. Поэтому при уменьшении ЭДС с сигнальных обмоток ниже Uon или изметении фазы ЭДС на его выходе появляется уровень напряжения логичесединицы. После включения питания компарато ра 16, подключения третьего электрон ного ключа 13 и одновибратора 17 (в исходном состоянии первый электронный ключ 13 открыт) запускается компаратор 16 и запирает второй элект ронный ключ . При этом питание от источника переменного тока Ц, через третий электронный ключ 15-и усилитель 12 поступает на обмотку управления 11 исполнительного двигателя 9 Последний начинает поворачиваться и смещает проверяемый магнитопровод 6с первоначального положения. ЭДС сигнальных обмоток 3 по мере движения проверяемого магнитопровода 6 из меняется по синусоидальному закону (фиг. 2, график I). Причем совпадение осей паза чувствительного эле мента 1 и одного из пазов проверяемо го магнитопровода 6 соответствует ми нимальному значению ЭДС сигнальных обмоток 3 с пе1риодом 2(1 (в точках 0; 2-3, на фиг. 2). Поэтому следующее минимальное значение ЭДС сигналь ных обмоток 3 не соответствует совпа дению осей паза k и какого-либо паза проверяемого магнитопровода 6 и его необходимо перейти. Это достигается выбором опорного напряжения компаратора 16 (фиг. 2, график I, точка 1). При достижении величины ЭДС сигнальных обмоток 3 большей U кбмпаpatopa 16 последний запирается, открывая второй электронный ключ Il и своим задним фронтом импульса запускает одновибратор 17 (фиг. 2, график V, точка 1), который запирает первый электронный ключ 13 и запирает третий электронный ключ 15. При этом ЭДС сигнальных обмоток 3 через второй электронный ключ Ц поступает на усилитель 12 .и далее на обмотку управления 11 исполнительного двигателя 9, который продолжает вращать проверяемый магнитопровод 6 (фиг. 2; точки 1-2). При достижении нового нулевого положения (точка 2, фиг. 2, график I и VII), при котором ось следующего паза магнитопровода 6 совпадает с осью паза Ц чувствительного элемента 1, происходит остановка дай-. гателя 9 (его устойчивое положение), но схема задающего устройства не при-: ходит в исходное положение, так как t,Q,-7 Ча., Время между ty, и t, (точки 2-3. график I, фиг. 2) выбирается достаточным для считывания оператором показаний регистрирующего устройства 18. При окончании работы одновибратора 17 открывается первый электронный ключ 13, открывается третий электронный ключ 15, запускается компаратор 1б и запирается второй электронный ключ Ш. И далее прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины работает указанным образом. В каждом последующем положении при совпадении осей паза k и соответствующего .паза магнитопровода 6 считывается показание регистрирующего устройства 18. Второй режим работы прибора анало-: гичен первому с той лишь разницей, что отключается регистрирующее устройство 18 и включается 6писывающее устройство 19. Затем длительность импульса одновибратора 17 уменьшается и устанавливается в пределах (1,01-1,02) tjpij, и процесс поворота проверяемого магнитопровода 6 и записи ЭДС сигнальных обмоток 3 и выходной обмотки 8 становится нёпрерывным. При достижении числа минимальных значений ЭДС сигнальных обмоток 3 п р2+1,

Тде р - число зубцов или пазов магнитопровода 6, счетчиком-списывающего устройства 1э при. бор отключается..

Повьйиение надежности работы предлагаемого прибора достигается за счет, с одной стороны, применения электронных (бесконтактных) элементов высокой надежности, например электронных ключей, ас другой стороны их меньшим числом для реализации требуемых функций устройства, что; позволяет миникмзировать габариты задающего устройства и .обеспечит ь простоту построения его. В известном устройстве используются электромеханические элементы в. виде переключаю.щего реле, надежность которого гораздо меньше электронных ключей, а для реализации требуемых функций в нем установлено гораздо большее число элементов, чем в предлагаемом прибоj: e. Так, функции задающего устройств ва в предлагаемом приборе реализуется на трех электронных ключах, компараторе и одновибраторе, а в прототипе - на одном электронном ключе, компараторе, мультивибраторе, инверторе, триггере, линии задержки с выключателями и реле с обмоткой, т.е. в предлагаемом приборе - на 5 простых элементах, а в прототипе - на В ; сложных по конструкции элементах, надежность которых в совокупности гораздо нмке. Предлагаемый по сравнению с прототипом обладает возможностью более гибкой работы за счетпринципиально иного построения задающего устройства, где схема одновибраторд позвал,яет регулировать время одного цикла съема информации и создает дополнительные удобства при работе оператора с прибором в зависимости от его навыков работы и рабочего состояния в данный момент. Техничёски это обеспечивается регулированием времени импульса в одновибраторе. Предлагаемый пол;ностью автоматически контролирует несимметрию расположения зубцов маг ;НитоПровода электрических машин. и проводит исследовательский и выборочный контроль зубцовой зоны электри.ческой машины, поэтому он более универсальный как для серийного, так и для опытного производства. При этом, простота конструкции задающего устройства и предлагаемого прибора в целом обеспечивает с меньшими затратами и трудоемкостью изготовление предлагаемого прибора и его эксплуатацию. Кроме того, повышение надежности работы прибора снижает его эксплуатационные затраты, увеличивает срок службы. Автоматический контроль этого расположения магнитных осей зубцов магнитопровода, обеспечиваемый гфедлагаемым прибором, позволяет осуществлять с высок.ой степенью на- дежности и высокой производительностью пооперационный контроль изготавливаемых датчиков и анализировать источники их погрешности, что в результате приводит к дальнейшему повышению .точности этих микромашин автоматики. %J

г%/г2 ш m Y///////y m I Ш/1

ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСИММЕТРИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗУБЦОВ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий задающее, регистрирующее, отсчетные устройства, чувствительный элемент и источник переменного напряжения, чувствительный элемент выполнен в виде магнитопровода с двумя зубцами, на которых установлены обмотка возбуждения и две встречно соединенные сигнальные обмотки, и снабжен валом, предназначенным для установки отсчетного устройства и проверяемого магнитопровода, отсчетное устройство выполнен в виде вращаю щегося трансформатора с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, задающее устройство содержит компаратор, усилитель и исполнительный двигатель, вход компаратора соединен со списывающим устройством через первый электронный ключ, выход компаратора подключен.к управляющему входу второго ключа, например электронного, включенного в цепь, соединяющую сигнальные обмотки, усилитель и исполнительный двигатель, вход усилителя подключен к выходу списываххцего устройства, источник переменного напряжения подсоединен к обмотке управления исполнительного двигателя через третий управляемый ключ, например электрсжный, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и.повышения надежности работы, в него введен одновибратор, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход подключен к управляющим входам первого и третьего ключей. СХ) о Од ел