Датчик для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках статоров электрических машин Советский патент 1985 года по МПК G01R31/06 G01R31/02 

О5

4

О5 00

со

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контрольноизмерительным устройствам.

Известно устройство для контроля пакетов магнитопроводов многополюсных электрических машин, выполненное в виде симметричного миогополюсного магнитопровода, на полюсах которого размещены намагничивающие и измерительные обмотки Cl J.

Однако это устройство не позволяет выявить в обмотках статора короткозамкнутые витки.

Известно устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в статорах электрических машин, содержащее систему из двух электромагнитов с П-образными магнитопроводами, которые располагаются над одним пазом в статоре электрической машины L2.

Это устройство позволяет обнаружить местонахождение дефектной обмотки с короткозамкнутыми витками, однако для проверки всех обмоток необходимо поворачивать статор по , отношению к датчику.

Известен также индукционный датчнк для контроля короткозамкнутых витков, соде ржащий помещаемую внутрь

статора систему электромагнитов, магнитопроводы которых выполнены в виде стержней и установлены по диаметру статора в разных по высоте датчика плоскостях, а количество электромагнитов выбрано равным количеству пар полюсных катушек статора З .

Такое выполнение датчика для контроля короткозамкнутых витков позволяет проверять многополюсные статоры путем коммутации соответствукмдих катушек датчиков, т.е, без вращения датчика по отношению к статору.

Однако такой датчик не выполним для статоров с нечетным количеством полюсов. Кроме того, размещение стержней в разных по высоте датчика плоскостях приводит к увеличению размеров датчика по высоте, при уменьшении этих размеров возрастает непо средственная индуктивная связь между электромагнитами. Это не позволяет изготовлять датчики для проверки малогабаритных многополюсных статоров с малой толщиной пакета.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей датчика и повышение произвГодительности, а именно обеспечение автоматизированной проверки расширенной номенклатуры статоров микродвигателей.

Поставленная цель достигается тем что в датчик, содержащий расположенные в двух плоскостях, перпендикулярных оси датчика, электромагниты с магнитопроводами и обмотками, первые выводы которых соединены с соответствующими клеммами датчика, введен магнитный экран, который расположен между электромагнитами в плоскости перпендикулярной оси датчика, а магнитопровод выполнен в виде многополюсного ротора с числом полюсов, равным числу полюсов проверяемого статора, причем на каждом полюсе размещеИо по одной обмотке, вторые выводы которых соединены между собой.

На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый датчик; на фиг. 2 - чертежи, поясняющие его работу.

Датчик содержит помещаемую внутрь проверяемого статора 1 систему из двух электромагнитов, выполненных в виде многополюсных роторов 2 и 3, установленных по диаметру проверяемого статора 1 по краям его пакета.

Число полюсов роторов 2 и 3 равно числу полюсов проверяемого статора 1 а на каждом полюсе ротора 2 и 3 расположено по одной обмотке 4. Выводы обмоток 4 каждого ротора 2 и 3 припаяны к клеммам 5 датчика и могут быть соединены например, звездой с выведенным нулем. Для устранения непосредственной связи между электромагнитами расположен магнитный экран 6. .

Собранный датчик заливается эпоксидным компаундом, а его рабочий диаметр доводится обработкой до величины, обеспечивающей ходовую посадку статора 1 на датчик.

Клеммы обмоток роторов 2 и 3 че- . рез коммутатор (не показан) поочередно присоединяются к генератору 7 переменного напряжения и к индикато- РУ 8. .

Датчик работает следующим образом Проверяемый статор 1 одевается на датчик таким образом, чтобы его по-люса установились напротив поЛюсов роторов датчика, после чего запускается коммутатор.

При подаче переменного напряжения от генератора 7 на обмотку полюса 9 возбуждающего ротора 2 в его магнитопроводе и прилегающей к нему части статора 1 возбуждается магнитный по ток, часть которого проходит в плос кости, перпендикулярной оси статора и замыкается через соседние полюса датчика и статора, а другая часть потока проходит вдоль оси статора и замыкается через магнитный экран 6. На фиг. 2 показан магнитный поток проходящий в плоскости, перпендикулярной .оси статора без учета реакции короткозамкнутых витков на возбуждаю щий электромагнит. При наличии в обмотке полюса 10 статора короткозамкнутых витков в них наводится некоторый ток, создаю- щий магнитный поток по всей длине полюса 10 статора. Часть этого потока, замыкаясь через магнитопровод 3 индикаторного электромагнита, наводит в обмотке полюса 11 датчика некоторую ЭДС Е, а в обмотках прилегающих полюсов 12 и 13- ЭДС Е/2, так как магнитный поток этих полюсов в два раза меньше. При подаче переменного напряжения Е от генератора 7 на-обмотку полюса 14возбуждающего ротора 2 магнитньй

t поток в полюсе 1Q статора удваива ется (фиг. 26), удваивается ток э короткозамцнутых витках, (к.э.в,), . поэтому ЭДС в IJ индикаторт ного ротора 3 будет 2Е, а на ках 12 и 13 - Е. . Таким образом, на вход индикатора 8 на первом шаге коммутатора подаетгся напряжение Е/2, а на втором шаге . коммутатора, т.е. при наличии к.з.в., напряжение на входе индикатора воэт растает в 4 раза. При отсутствии к.з.в. связь между электромагнитами датчика практически отсутствует. Установленный по диаметру датчика магнитный.экран, устраняя непосредственную связь между электромагнитами, позволяет распела гать их на небольшом расстоянии друг от друга, а выполненные в виде многополюсных роторов электромагниты нргут иметь небольшую толщину. Все это обеспечивает возможность автоматизированного контроля распш- ренной номенклатуры статоров, микродвигателей, в частности статоров с малой толщинойпакета, с четдым и нечетным числом полюсов.

ДАТЧИК ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ ВИТКОВ В ОБМОТКАХ СТАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащий расположенные в двух плоское- тях, перпендикулярных оси датчика. электромагниты с магнитопроводами и обмотками, первые выводы которых соединены с соответствующими клеммами датчика, отличающийся тем, что, с целью расширения тех нологических возможностей и повышения производительности, в него введен магнитный экран, который расположен между электромагнитами в плоскости, перпендикулярной оси датчика, а маг;нитопровод выполнен в виде многополюсного ротора с числом полюсов, равным числу полюсов проверяемого статора, причем на каждом полюсе размещено :по одной обмотке, вторые выводы которых соединены между собой. (Л