Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины Советский патент 1987 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам контроля неисправностей электрических машин, и может быть использовано для косвенного контроля неравномерноти воздушного зазора асинхронного двигателя с зубчатым ротором и свобоным доступом к общей точке звезды трехфазной обмотки на статоре.

Цель изобрет1Бния - повышение точности контроля.

На чертеже изображена блок-схема устройства контроля.

Ъ состав устройства входит трехфазный источник 1 питания с клеммами 2, 3, 4, к которым подключены выходы трех фаз (А, В, С), и клеммой 5, к которой подсоединен выход нулевого провода трехфазного источника питания. К клеммам 6, 7, 8 подсоединены концы обмоток статора испытуемой электрической машины 9, а к клемме 10 - общая точка звезды обмотки статора. Датчик 11 тока включен между клеммой 10 общей точки звезды обмотк статора и клеммой 5 выхода нулевого провода. Выход датчика II тока через блок 12 фильтров соединен с преобразователем 13, выход которого .соединен с первым входом функционального блока 14, с вторым входом которого соединен блок 15 изменения напряжения, а с выходом - индикатор 16 кон

I f() при и const, где амплитуда тока зубцовой га моники в нулевом проводе; 5 - эксцентриситет; и. - напряжение питания. Блок 14 измерения напряжения может реализован в виде известно

40 схемы трехвходового инвертирующего усилителя-сум1чатора, выходное напря жение которого равно среднему значе нию напряжений на его трех входах. По величине измеренного значения

35

троля.

функциональный блок 14 реализует зависимость тока зубцовой частоты в голевом проводе от эксцентриситета ротора испытуемой машины при различных значениях напряжения трез фазного питания.

В качестве измеряемого косвенного параметра, по изменению которого судят о наличии эксцентриситета, Выбирается амплитуда тока зубцовой частЬ- 45 питающего напряжения, поступившего ты в специально установленном нулевом от блока 15 на второй вход функциопроводе. С ростом эксцентриситета увеличивается разбаланс трехфазной системы токов зубцовой частоты в электрической машине 9, что приводит к резкому росту составляющей нулевой последовательности, которая и вьщеля- ется в нулевом проводе. Однако при изменении напряжения питания происходит изменение косвенного параметра вне зависимости от наличия эксцентриситета, что приводит к возникновению погрешности в определении неравномерности воздушного зазора.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемая электрическая машина 9 получает питание от трех фаз источника 1 питания и работает на холостом ходу. По проводу с датчиком 11 тока, соединяющему клеммы 5 и 10, протекают токи нулевой последовательности.

0 В качестве датчика 1 1 тока может быть использован резистор. Выходной сигнал датчика 11 тока поступает на вход блока 12 -фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники.

5 С выхода блока 12 фильтров сигнал поступает на вход преобразователя 13 (например, вьпфямителя), в котором преобразуется в форму, удобную для дальнейшей обработки. Выходной сиг0 нал преобразователя 13 поступает на первый вход не пинейного функционального блока, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 15 измерения напряжения.

5 Выходной сигнал функционального блока 14 пропорционален степени эксцентриситета испытуемой машины 9 с учетом зависимости тока зубцовой частоты в нулевом проводе от величины

0 питающего напряжения. Таким образом, функциональный блок 14 реализует зависимость

I f() при и const, где амплитуда тока зубцовой гармоники в нулевом проводе; 5 - эксцентриситет; и. - напряжение питания. Блок 14 измерения напряжения может реализован в виде известной

0 схемы трехвходового инвертирующего усилителя-сум1чатора, выходное напряжение которого равно среднему значению напряжений на его трех входах. По величине измеренного значения

5

5 питающего напряжения, поступившего от блока 15 на второй вход функцио

нального блока 14, в этом блоке происходит выбор, .соответствующий данному напряжению питания функциональной зависимости Ijg f() (передаточной характеристики блока 14), и затем по этой характеристике и значению сигнала с выхода преобразователя 13 (сигнал пропорционален току зуб- цовой гармоники в нулевом проводе Igg) определяется значение реального эксцентриситета , которое измеряет- ся индикатором 16 на выходе функционального блока 14. В качестве индика31334048

тора 16 может быть использован любой

стандартный стрелочный или цифровой измерительный прибор, который градуируется в процессе тарировки устройства в единицах эксцентриситета.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить точность контроля за счет учета влияния на диагностический параметр возможных колебаний питающего-напряжения, а также сократить время контроля за счет исключения необходимости отключения обмотки статора на период контроля .

Формула изо

р в т е н и я

Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазо- 20 ра электрической машины с зубчатым ротором и трехфазной обмоткой на статоре, соединенной в звезду, с выводом от общей точки, содержащее

нения с тремя фазами обмотки статб- ра, и снабженньШ выводом от нулевог провода блок фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники, функ циональный блок с двумя входами, вы ход которого соединен с индикатором контроля, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности контроля, в него введен датчик тока и блок измерения трехфазного напряже ния источника питания а в качестве функционального блока использован функциональный преобразователь, реа- лизутаций зависимость тока от эксцент риситета при различных напряжениях трехфазного питания, при этом датчик тока подключен к вьшоду нулевого про вода источника питания и к выводу от общей точки трехфазной обмотки испытуемой машины, а выход датчика тока подключен через блок фильтров к одному входу функционального блока, к второму входу которогб подсоединен

трехфазный источник питания, три фа- 25 блок изменения трехфазного напряже- зы которого предназначены дпя соеди- ния.

Редактор М.Циткина

Составитель В.Никаноров

Техред М.Хрданич : Корректор В. Гирняк

Заказ- 3956/41 Тираж 730 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

5

0

5

0

нения с тремя фазами обмотки статб- ра, и снабженньШ выводом от нулевого провода блок фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники, функциональный блок с двумя входами, выход которого соединен с индикатором контроля, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности контроля, в него введен датчик тока и блок измерения трехфазного напряжения источника питания а в качестве функционального блока использован функциональный преобразователь, реа- лизутаций зависимость тока от эксцентриситета при различных напряжениях трехфазного питания, при этом датчик тока подключен к вьшоду нулевого провода источника питания и к выводу от общей точки трехфазной обмотки испытуемой машины, а выход датчика тока подключен через блок фильтров к одному входу функционального блока, к второму входу которогб подсоединен

5 блок изменения трехфазного напряже- ния.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронных электродвигателей с зубчатым ротором и свободнм доступом к общей точке звезды трехфазной обмотки на статоре. Цель изобретения состоит в повышении точности контроля. В устройство введены датчик 11 тока, преобразователь 13 и блок 15 измерения напряжения трехфазного питания. Датчик 11 тока включен между общей точкой звезды обмоток статора 10 и выходом нулевого провода 5 трехфазного источника 1 питания. Выход датчика 11 тока через последовательно соединенные блок фильтров 12 и преобразователь 13 соединен с первым входом функционального блока 14, второй вход которого через блок 15 измерения напряжения трехфазного питания соединен с выводными концами 6, 7, 8 обмоток статора, на которые подается напряжение питания от трех фаз 2, 3, 4 источника 1. Выход функционального блока 14 соединен с индикатором 16 контроля. Контроль осуществляется во время работы испытуемой машины 9 на холостом ходу в трехфазном режиме; 1 ил. «в сл с 00 00 .