Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя Советский патент 1985 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к электро(Технике, в частности к устройствам для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, и может быть использо вано для асинхронных дви гатёлей в процессе их зксплуатации. Известно устройство для контроля воздушного зазора на вращакнцихся злектрических машинах, которое содержит ряд зо1одов, расположенных равномерно на статоре маяины, и мостовые схемы, включакицие в себя попарно соедияейпие зонды; напряжение .снимаемое с диагонали каждого моста определяет величину измеряемого воз душного зазора ij. Недостатком устройства является необходимость внесения конструктивных изменений в контролируемую асин хронную машину, что приводит к удо Р жанию процесса ее производства. Известно устройство для косвенного контроля неравшжерности воздушного зазора асинхронного двигателя, которое содержит блок питания счетчик времени, блок измерения пус кового тока, блок сравнения с двумя входами и индика-гор контроля, причем счетчик времени подключен параллельно блр1КУ питания, индикатор контроля включен последовательно с блоксм сравнения, входы Которого Подключены к счетчику времени и бло ку измерения пускового тока 21, Недостатками яз)8естного устройст ва являются необходимость отсоединять двигатель от приводимого им ме ханизма, наличие специального источ ;ника питания состабилизирован1{ым значением напряжения и частоты, ыою иость. которого должна пЕ вЕлаать мощ ность контролируемого двигателя, за висююсть момента сопротивления от состояния трущихся поверхностей под ашиников, что приводит с течением :времени к изменению величины момен:та и времени разгона двигателя и, следовательно, к погрешности при рп редёленш воздушного зазора. Наиболее близким к изобретению по .технической сущности является устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, содержащее регулируемый источник питания посто янного тока, соединенный с коммутатором, снабженным входом запуска. Первая пара замыкаю1цих контактов коммутатора подключена параллельно измерительному безындукционному шунту, соединенному последовательно с обмоткой статора проверяемого двигателя, индикатор, соединенный с вы(ходом интегратора, информационный вход которого через вторую пару замыкающих контактов коммутатора соединен с измерительными контактами измерительного безындукционного шун та D3. Для определения неравномерности воздушного зазора необходимо выполнить значительное количество операций: измерить величину напряжения на выходе интегратора, значения активного сопротивления шунта и контура затухания, рассчитать величину синхронного индуктивного сопротивления по данным измерений в контрольном опыте, определить относительное изменение полученного синхронного индуктивного сопротивления по отношению к базовому значению последнего, определить величину «неравномерности воздушного зазора в фушсхщи от полученного относительного изменения синхронного индуктивного сопротивления. Указанные недостатки обуславливают в целом неточность измерения неравномерности воздушного зазора, асинхронных двигателей при сравнительно больш1 1х трудозатратах и времени, необходимого для производства контроля. Целью изобретения является повы- . шение точности при одновременном сокращении трудозатрат и времени контроля неравномерности воздушного зазора. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, содержащее регулируемый источник питания постоянного тока, соединенный с коммутатором, снабженным входом запуска, при этом первая пара замыкающих контактов коммутатора подключена параллельно измерительному безындукционному шунту, соединенному последовательно с обмоткой статора проверяемого двигателя, индикатор, соединенный с выходом интегратора, информдцио;1Ный вход которого через вторую пару замыкающих контактов коммутатора соединен с измерительны

toi контактами измерительного безындукционного щунта, введены источник

,опорного напряжения, сумматор, следя щий регулятор с входами управления и блокировки, регулируемое безындукционное сопротивление, двухпороговый компаратор и реле с одной парой замыкающих и размыкающих контактов, при этом регулируемое безьшдукционное сопротивление включено последовательно между обмоткой статора и шунтом, его вход управления соединен с.выходом следящего регулятора, вход управления которого соединен с

;выходом сумматора и входом компаратора, а вход блокировки-с разгшкяRXQHMH контактами реле, причем замыкакщие контакты реле соединены с входом запуска коммутатора, а управляющий вход реле - с выходом компаратора, при этом к входам сумматора подсоединены источник опорного напряжения и первая пара замыкающих контактов коммутатора.

На фиг; 1 изображена блок-схема устройства контроля Неравномерности воздушного зазора асинхронных двигателей{ на фиг, 2 - электрические связи, осуществляе№1е с помощью контактов коммутатора и реле. ,

Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асишсронньи двигателей состоит из регулируемого источника 1 постоянного тока, связанного с первой парой эамыкакжих контактов коммутатора 2 и питающего через последовательно включенные измерительный безындукционный шуйт ,3, помещенный в термостат и вегулируемое безындукционное со прои влениё 4,. обмотку статора контролируемого асинхронного двигателя 5 регулируемого источника 6 опорного напряжения, сумматора 7, входы которого подключены к первой паре 8 замыкающих контактов коммутатора 2 и иеточнику 6 опорного напряжения, следящего регулятора 9 и двухпорогового компаратора 10, входы которых подключены к выходу сумматора 7, рел 11, вход которого связан, с выходом двукпороговрго компаратора 10, а

: выходы подключены к входам 12 управления коммутатора 2 и блокировки следящего регулятора 9, выход прслед: него связан со входом регулируемого безындукционного сопротивления 4,

: интегратора 13, подключенного к выгходу измерительного безындукционного шунта 3 через вторую замыкающую контактную пару 14 кo fl yтaтopa 2, индикатора 15, подключенного к выходу интегратора 13.

Реле 11 содержит управляющую рбмотку 16, размыкающую 17 и за жающую 18 пары контактов. В качестве регулируемого источника 1 постоянного тока может быть нспользонан, например, блок питания серийного призводства типа ЛИСП-35 (выходное напряжение 50 В, ток 15 А), а в качестве коммутатора 2 с электромагнишлм приводом и контактной системой рубильника магнитная система контактора серийного производства типа МК1 .

Измерительный безындукционный шунт 3 на 750 мВ, 1,0 А и регулируемое безындукционное сопротивление сопротивлением 0,5 Ом выполнены из материала, го екицего низкий коэффи циент температурного изменения уделного сопротивления, Регулируемьй источник 6 Опорного напряжения уста|новлен на напряжение 0,7-13 В.

Индикатор 15, например, на основе вольтметра магнитоэлектрической системы класса 0,5, предусматривает возможность переключения при производстве измерений на шкалу в единицах напряжения или на шкалу, отградуированную в единицах количественной меры величины эксцентриситета ротора двигателя в процентах.

Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронных двигателей пользуются следующим образом.

Включается термостат, стабилизирукиций температуру измерительного безындукционного шунта 3 на заданном рабочем уровне, няпример, . Затем включается регулируемый источник 1 постоянного тока, путем регу лирования последнего в цепи обмотки статора асинхронного двигателя 5 устанавливается величина тока, равная тому значению, при котором выполнялось базовое измерение при отсутствии неравномерности воздушного зазора, например, после монтажа или капитального ремонта.

Включается источник 6 опорного напряжения, путем регулипования которого устанавливается величина напряжения, равная базовому значению падения напряжения в контуре затухания постоянного тока, включающем в себя обмотку статора контролируемо го асинхронного двигателя 5, измерительный шунт 3, регулируемое сопротивление 4 и соединительные провода между указанными элементами. Напряжение рассогласования на выходе сумматора 7 определяется разностью напряжений на выходе источника 6 опорного напряжения и первой паре контактов 8 коммутатора 2. В зависимости от знака напряжения рассогласования следящий регулятор 9 осуществляет плавное изменение величины регулируемого сопротивления таким образом, чтобы напряжение рас согласования на выходе сумматора 7 снизилось до.значений уставок двухпорогового компаратора 10. Последни приводит в действие реле 11, которо замыкающим контактом 18 подает напряжение на включение коммутатора 2 а размыкающим 17 блокирует действие следящего регулятора 9, Замьжание первой пары контактов 8 коммутатора 2 создает короткозамгнутьй контур затухания постоянного тока, замыкание второй пары контактов 14 одновременно с первой 8 вклю чает в работу интегратор 13, Коэффициент усиления интегратора 13 выбирают равным обратной величине напряжения, измеренного индикатором 1 в базовом опыте. Результат косвенного контроля неравномерности воздушного зазора определяется с помощью индикатора 15 по шкале, отграду ированной в единицах количественной меры величины эксцентриситета ротора двигателя в процентах. Это оказывается возможным благодаря установленной авторами зависимости вели чины эксцентриситета (Е) от относио изменения синхронного иного сопротивления С .110. д и - индуктивные сопротивления при наличии и отсутствии эксцентриситета. чины синхронного индуктивноотивления, входящие в правую 1), определяются как , (2) --Z нем о ш ц - сопротивление контура за-, тухания постоянного тока на фазу обмотки статора Ом; щ - сопротивление шунта 3,0м; u««- номинальное сопротивление nvfn обмотки статора величина начального тока в обмотке статора. А; переходная функция падения напряжения на шунте 3, измеряемая интегратором 13, В. ложенное устройство для контравномерности воздушного заинхронных двигателей обладашением точности контроля, снивремени измерения (приблизив 6 раз), сокращение трудоемна порядок).

ч

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ,, содержащее регулируемый источник питания постоянного тока, соединенный с коммутатором, снабженньт входом запуска, при этом первая пара замыкающих контактов коммутатора подключена параллельно измерительному безындукционному юунту, соединенному последовательно с обмоткой статора проверяемого двигателя, индикатор, соединенный, с выходом интегратора, информационный вход которого через вторую пару замыкающих контактов коммутатора соединен с измерительными контактами измерительного безындукционного шунта, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля при одновременном сокращении трудозатрат и времени контроля, в него введены источник опорного напряжения, сумматор, следящий регулятор с входами управления и блокировки, регулируемое безындукционное сопротивление, двухпороговый компаратор и реле с одной парой замыкающих и размыканнцих контактов, при этом регулируемое безындукционнное сопротивление включено последовательно между обмоткой статора и шунтом, его вход управления соединен с выходом следящего регулятора, вход управления которого связан с выходом сумматора и входом компаратора, а вход блокировки - с размыкающими контактами реле, причем замыкающие 4: контакты реле соединены с входом заО5 пуска коммутатора, а управляющий вход реле - с выходом Компаратора,к а входам сумматора подсоединены источник опорного напряжения и первая пара замыкающих контактов коммутаттора.

//

10

Фиг.