Устройство для измерения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрической машины Советский патент 1987 года по МПК G01R31/34 

сироваться винтами 9. На горизонтальную поверхность коромысла устанавливается микронный индикатор. Электрическая машина содержит статор (корпус) и ротор (вал). За счет измерения дополнительного угла пово1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин, характеризующих неперпендикулярность обмоток статора и ротора, например, вращающихся.трансформаторов.

Неточность замеров асимметрии нулевых точек ведет к понижению класса точности электрической машины или к браку. При классах точности вращающихся трансформаторов (ВТ) 0,01, 0,02, 0,05 получение электромагнитной асимметрии нулевых точек, равной 30 и менее, связано с большими технологическими и конструктивными трудностями. Эксцентриситет, возникающий в устройстве при установке электрической машины, влияет на точность контроля электромагнитной асимметрии и понижает установленный класс точности выпускаемой продукции.

Цель изобретения - повьшшние точности измерения электромагнитной асимметрии нулевых точек.

На фиг. изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - схема определения величины и направления допольштельно- го угла поворота статора относительно ротора.

Устройство имеет делительную головку 1 с оправой 2, поводок 3, установленный одним концом на вал испытуемой электрической машины 4, а другим - в подпружиненный фиксатор 5, который имеет возможность перемещения в вертикальной плоскости при помощи микрометрического блока 6.

На цилиндрическую часть поводка 3 соосно валу электрической машины установлено коромысло 7, которое имеет возможность устанавливаться в горирота статора относительно ротора, возникающего в результате нес.ооснос- ти установки электрической машины и измерительного устройства, обеспечивается выпуск продукции повышенного класса точности, 3 ил.

зонтальной плоскости при помощи элементов регулировки (винтов 8) и фиксации (винтов 9). }1а горизонтальную поверхность коромысла устанавливает- ся микронный индикатор 0 типа i МИГ.

Кроме Toroj в состав устройства входят источник питания и прибор дпя измерения ЭДС (не показаны).

Электрическая машина 4 содержит статор (корпус) 1 и рэтор (вал) 12. Окружностью 13 условно обозначен путь оси вращения электрической машины 4.

Проверку электромагнитной асиммет- 5 рии нулевых точек и определение дополнительного угла поворота осуществляют следующим образом.

Для определения асимметрии нулевых точек на обмотки статора I (по- 0 переменно) подают напряжение питания, после чего поворачивают делительную головку 1, а вместе с ней и вал с ротором 12 проверяемой электрической машины 4 на расчетные уг- - лы, кратные 90 , при которых ЭДС об- моток ротора равна нулю или минимуму, находят истинное значение угла об , снимая показание с делительной головки 1 при минимуме показаний мил- 0 ливольтметра.

Определяют угловое отклонение iioi oi-T -об, где оС - расчетный угол, закладываемый при изготовлении ВТ; Oi, - угол, снимаемый с делительной 5 головки 1.

Всего расчетных углов oi , кратных 90 , например, у СКВТ должно быть восемь (О, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315).

Истинное значение угла oi находят в районе каждого расчетного углао: , поворачивая делительную головку 1 и вал электрической машины 4 в пределах 13 . Затем, определив л oi для

0

всех расчетных углов, находят асимметрию нулевых точек для электрической машины.

За асимметр1по нулевых точек принимают полусумму абсолют1шх значений наибольшего положительного и наибольшего отрицательного значений углового отклонения

с - - - 1 1.-

с -

Тде - электромагнитная ассиметрия.

Тогда U ti. оС - (oCi ЛА ), где и об - - углойЬе отклонение; с(т - табличное отклонение; об - значение угла, рав.ное показанию делительной головки I;

cCq - дополнительный угол от эксцент- d

оиситета установки.

Величина угла Ot-ci и направление ПОворота ротора 12 относительно статора 11 определяют при помощи показаний индикатора 10, установленного на горизонтальную поверхность коромысла.

В прототипе исключена возможность измерения дополнительного угла поворота odq вала электрической машины 4 относительно корпуса (статора iГ ВТ относительно ротора 12), который появляется при повороте делительной головки 1 на углы, кратные 90 , за счет наличия эксцентриситета установки оси вращения электрической машины 4. При этом чем больше эксцентриситет установки, тем больше угол оба и

Q

тем больше ошибка в определении электромагнитной асиь1метрии нулевых точек.

Дополнительный угол оба поворота статора относительно ротора появляет- ся в результате несоосности установки электрической машины 4 и измерительного устройства. Под несоосностью установа следует понимать несовпадение оси вращения вала электрической машины 4 с осью вращения делительной головки 1, Несоосность установа - фактор неизбежный, так как из-за технологических и конструктивных погрешностей невозможно установить со-

осно ось вращения электрической машины 4, оправки 2, корпуса муфты или цангового зажима и ось делительной головки .

HiicoocHocTb установа обусловлена радиальным биением шпинделя оптической делительной головки , несоосностью оси конической поверхности оправки 2 относительно оси установочно

O

Q

5 Q -.

JJ

JQ JQ

5

поверхности под электрическую машину 4, зазором между корпусом электрической машины 4 и установочной поверхностью оправки 2, несоосностью оси вращения вала электрической машины 4 относительно установочной поверхности корпуса, радиальным биением вала электрической машины.

На схеме по фнг.З окружностью 13 условно показан путь, который совершает ось вращения электрической машины 4 за счет эксцентриситета уста- нова при повороте делительной головки 1 вокруг оси О на углы, кратные 90 . На самом деле вместо окружиости ось проходит путь по замкнутой криволинейной поверхности, близкой к эллипсу. Электрическая машина 4 показана в 3-х произвольно выбранных положениях -вокруг оси О с осями вращения О,, Oj, 0-5, расположенными на поверхности 13, где О - ось вращения делительной головки 1; О, - нулевое положение электрической машины 4, при котором показание ми.апивольтметра равно минимуму или нулю, делительная головка 1 установлена в нулевое положение, поводок 3 с коромыслом 7 находится в горизонтальном положении, микронный индикатор 10 установлен в нулевое положение и касается коромысла - эксцентриситет установа. I

Внешней стрелкой на фиг.З показано направление вращения делительной головки 1 совместно с оправкой, корпусом и статором 11 электрической машины 4 вокруг оси вращения О и направление вращения корпуса со статором 11 вокруг закрепленной при помо- шл поводка 3 оси вала электрической машины 4. Стрелки вокруг осей 0 и 0 показывают направление, в котором произошел поворот вала с ротором 12 на величину угла оСл или oda, при перемещении оси вращения вала с ротором 12 за счет эксцентриситета из положения О, в положение 0 или 0} при повороте делительной головки 1 с корпусом электрической машины А на углы, кратные 90 , вокруг центра О, в направлении, указанном внешней стрелкой. Образующиеся углы поворота ротора 12оС(} увеличивают или уменьшают угол t , снимаемьш с делительной головки 1 при определении электромагнитной асимметрии. Углы об tj. равны соответствующим им углам oCf, как углы с взаимно перпендикулярными

513

сторонами, Угол-eta определяют из соотношения

oi а cosec oi giz

00,,

где OjC - размер поводка 3;

00л размер смещения оси вращения ротора I2 в вертикальной плоскости за счет зкс- центриситета установки, измеряемый при помощи микронного индикатора 10, Так как сущность определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин заключается в отыскании угла поворота ротора 12 относительно статора 11 при минимальном показании милливольтметра и сравнении этого угла с расчетным углом

, кратным 90 , то для уточнения зазора угла oL в формуле и об «L -об учитывается угол оба и она приобретает вид Ьо ()-

Из схемы на фиг,3 следует, что если направление наружной и внутренней стрелок совпадает, ТО угол поворота статора 1 относительно ротора 12 уменьшается, поэтому при отыскании значения ЭДС угол, снимаемый с делительной головки 1, увеличивается на величину угла oi. а . Следовательно, в этом случае угол оСа необходимо вычитать. Если направление наружной и внутренней стрелок не совпадает, то угол а необходимо прибавлять. Смещение оси вращения электрической машины 4 в вертикальной плоскости за счет эксцентриситета установки при повороте делительной головки .1 с оправкой 2, корпусом и статором 11 вокруг оси О определяют по показаниям индикатора 10, Условно за совпадение направления поворота статора 11 и ротора 12 (стрелок) принимают увеличение показаний индикатора 10, а за противоположное направление - уменьшение показаний индикатора 10 от нулевого положения О,

7586

Таким образом, при увеличении показаний индикатора 10 от нулевого положения угольно, необходимо вычитать, а при уменьшенном показании - прибав- 5 лять.

Возможность определения величины и направления дополнительного угла ota при помощи предлагаемого устройства повьш1ает точность определения О электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин и обеспечивает выпуск изделий определенного качества.

Кроме того, упрощается технология 5 изготовления устройства, так как снижается требование к эксцентриситету установки электрической машины относительно оси угломерного устройства,

0 Формула изобретения

Устройство для измерения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрической машины, содержащее корпус, оправку для закрепления статора испытываемой машины, блок измерения угла поворота оправки, микрометрический блок, источник питания, предназначенный для подключения к обмоткам

V)-

- статора, и измерительный блок, предназначенный для подключения к обмоткам ротора испытываемой машины, о т- личающееся тем, что,с целью повьш1ения точности испытаний, в него 35 введены подпружиненный фиксатор, поводок,, коромысло с элементами регулирования и фиксации и индикатор, при этом один конец поводка предназначен

для соединения с валом проверяемой 40

25

45

машины, а другой установлен в подпружиненном фиксаторе, который размещен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи микрометрического блока, а коромысло расположено на цилиндрической части поводка в горизонтальной плоскости и установлено с возможностью контакта со щупом индикатора.

фиеЗ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и используется для определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство имеет делительную головку 1 с оправкой 2, поводок 3, установленный одним концом на вал электрической машины. 4, а другим - в подпружиненный фиксатор 5, который имеет возможность перемещаться в вертикальной плоскости при помощи микрометрического устрой- ства 6. На цилиндрическую часть поводка соосно валу установлено коромысло 7, которое имеет возможность устанавливаться в горизонтальной плоскости при помощи винтов 8 и фик/t(Л сд, 00 срие.2

Редактор А.Огар

Составитель В.Никаноров

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 1887/42 Тираж 731Подписное

ВННИПН Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Ра тпская наб. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4