Способ определения магнитной оси обмотки электрической машины Советский патент 1984 года по МПК H02K15/04 

1и

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано при производстве статорных систем, преимущественно сигнальных обмоток трехстепенных электрических машин, укладьшаемых на цилиндрической или сферический поверхности беспазоБого статора, электрической машины..

Известен способ испытания обмоток якорей электромашин на витковые соединения, заключающийся в расположении обмотки между полюсами электромагнита, обмотка которого запитывается переменным током нормальной и повьш1енной частоты lj .

Однако данный способ не позволяет определять положение магнитной оси обмотки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения магнитной оси обмотки электрической машины путем размещения проверяемой обмотки во вращающемся магнитном. поле взаимной ориентации продольной оси вращающегося магнитного поля и геометрической оси обмотки и измерения ЭДС, наводимой в обмотке.Обмотка устанавливается относительно вращающегося магнитного поля тем, что геометрическая ось обмотки ортогональна продольной оси поля. Измеряя фазовый сдвиг ЭДС, возбуждаемой в базовой и проверяемой обмотках, определяют взаимное положение их магнитных осей в плоскости, парал-г лельной плоскости вращения магнитного поля. 2J .

Недостатком прототипа является то, что способ позволяет определять положение магнитной оси только в одной плоскости. При изготовлении сигнальных обмоток статорных систем, например трехстепенных электромашин, необходимо точно определять положение магнитных осей обмоток в трехмерном пространстве для точного выставления обмоток, т.е. известный способ недостаточно точен.

Цель изобретения - повьштение точности определения магнитной оси обмоток.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе ния магнитной оси обмотки электрической машины путем размещения проверяемой обмотки во вращающемся магнитном поле, взаимной ориентации

2328 2

продольной оси вращающегося магнитного поля и геометрической оси обмотки и измерения ЭДС /наводимой в обмотке совмещают продольную ось 5 вращающегося магнитного поля с геометрической осью проверяемом обмотки, наклоняют обмотку относительно продольной оси вращающегося магнитного поля на нормированный 10 угол ot разворачивают обмотку воО

круг ее геометрической оси на 360 измеряют при этом максимальное и минимальное значение ЭДС в обмотке, а угол отклонения магнитной оси об15 мотки от геометрической определяют из соотношения

-fnan min

oL

й rnotx тлг

где ЕГ„;„ - максимальное и

минимальное значения измерения ЭДС; ot - нормированный угол наклона геометрической оси обмотки относительно продольной оси поля.

На фиг.1 приведено устройство, реадизующее предлагаемьй способ; на фиг.2, 3 взаимное положение геометрической, (машины) магнитной осей обмотки.

На неподвижном основании 1 расположены постоянный магнит 2 с приводом 3 и поворотным основанием 4, на котором устанавливается каркас с обмоткой 5. Под термином магнитная ось обмотки понимается ось, вдоль которой направлен результи-. рующий вектор индукции магнитного поля обмотки 5 при протекании по ней тока (фиг,2 , ось М-М).

Под геометрической осью обмотки 5 поднимается линия, образованная пересечением плоскостей симметрии обмотки 5 (фиг.2, плоскости Р и С и ось Г-Г).

Несовпадение осей Г-Г и М-М объясняется тем, что распределение витков в предела-; представленного под медь объема носит случайный хара.ктер, особенно при намотке в навал, когда магнитная ось М-М каждого витка занимает произвольное положение.

Под .термином плоскость наклона оси поворотного основания понимается плоскость, в которой лежит ось вращения магнита 2 А-А и ось вращения поворотного основания 4 Г-Г (фиг.3, плоскость ОГА). Положение этой плоскости должно быть строго фиксированным. На фиг.З показано расположение элементов устройства, реализующего предлагаемьй способ. Здесь А-А - ос вращения радиального намагниченного магнита 2. Ось Г-Г - геометрическая ось обмотки 5 и одновременно ось вращения поворотного основания 4. Ось Г-Г наклонена относительно оси вращения магнита А-А на нормированный угол oi. Причем ось Г-Г наклонена относительно А-А в плоскости листа. Пусть магнитная ось обмотки 5 М-М расположена под некоторым углом L к геометрической оси Г-Г. Пусть плоскость, в которой ось М-М наклонена относительно оси Г-Г в данный момент времени совпадает с плоскостью листа. Таким образом, плоскость отклонения магнитной оси обмотки от геометрической - это плоскость ОМГ. Ось поворота поворотного основания 4 наклонена относительно оси вращения магнита 2 на фиксированный угол. На поворотном основании устанавливается каркас с. обмоткой 5. Вьгаодные концы о мотки 5 подключаются к вольтметру, а магнит 2 приводится во вращение. Если начать разворачивать основ ние 4 с обмоткой 5 вокруг оси Г-Г, : ось М-М будет описывать конус, а п ложение плоскости ОМГ будет менять В положении, изображенном на фиг.З плоскости ОМГ-ОГА совпадают с плос костью листа, т.е. эти плоскости совмещены. При повороте основания с обмоткой вокруг оси Г-Г на угол 90° плоскость ОМГ будет перпендикулярной плоскости ОГА и плоскости лист При развороте на 180 плоскость ОМГ снова совместится с плоскостью ОГА Ось М-М займет при этом положение / м-м. Величина ЭДС, возбуждаемая в обмотке 5 при вращении магнита 2с фиксированной скоростью, определяется углом наклона магнитной оси обмотки М-М относительно оси вращения магнита А-А. Таким образом, для приведенного на фиг.З положения оси М-М, ЭДС определяется суммарным углом вг 4 и . В этом положении ЭДС будет максимальной. При развороте обмотки 5 на 180° (ось М-М) ЭДС определится разностью углов о - Д и будет минимальной. Таким образом, определение угла наклона U магнитной оси обмотки относительно геометрической и плоскости (или направления) наклона сводится к следующему. Путем разворота обмотки 5 вокруг оси Г-Г добиваются получения максимальной и минимальной величин ЭДС. Тем самым совмещают плоскость наклона геометрической оси обмотки относительно оси вращения магнита (ОГА) и плоскость наклона магнитной оси относительно геометрической (ОМГ) и определяют положение плоскости рассогласования искомой оси. ЭДС, возбуждаемая в обмотке 5 при малых углах наклона обмотки порядка 1-2°, будет пропорциональиа величинам этих углов. откуда ma Полученное выражение тем точнее, чем ближе закон изменения ЭДС к линейной характеристике. Поэтому углы наклона основания 4 с обмоткой 5 должны быть по возможиости малыми. Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения пространственного положеиия магнитной оси обмотки.

м

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ OfK ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ путем размещения проверяемой обмотки во вращающемся магнитном поле, взаимной ориентации продольной оси вращающегося магнитного поля и геометрической оси обмотки и измерения ЭДС, наводимой в обмотке, о т л ичающийся тем, что, сцелью повышения точности определения пространственного положения магнитной оси обмотки для трехстепенных электрических машин, совмещают продольную ось вращающегося магнитного поля с геометрической осью проверяемой обмотки, наклоняют обмотку относительно продольной оси вращающегося магнитного поля на нормированный угол, разворачивают обмотку вокруг ее геометрической оси на 360 J измеряют при этом максимальное и минимальное значение ЭДС в обмотке, а угол отклонения.магнитной оси обмотки от геометрической определяют из соотношения -«пах -imin Л max - min -максимальное и минимальное значения ЭДС в обмотке; «6 -нормированный угол наклона геометрической оси обмотки.