Электрическая машина с устройством контроля зазора между статором и ротором Советский патент 1987 года по МПК H02K11/00 G01R31/34 H02K15/00 

Изобретение относится к электрома шиностроению, а именно к измеритель- ным устройствам, предназначенным для контроля зазора между ротором и статором электрических машин, и может быть использовано для контроля зазора в процессе эксплуатации и сборки электрических машин.

Цель изобретения - повышение точности контроля при переменной нагрузке электрической машины.

На фиг. 1 представлена схема устройства контроля; на фиг. 2 - элект- ретный датчик.

Электрическая машина с устройством для контроля зазора содержит ротор 1 с зубцами 2 и подвижным контактом 3, один из элементов которого соединен с клеммой 4,статор 5 с элект- ретными датчиками 6 и клеммами 7 электретных датчиков 6, зазор 8 между ротором 1 и статором 5, блок 9 переключения, блок 10 измерения, например вольтметр, с первой 11 и второй 12 клеммами, выходные клеммы 13 электрической машины и изменяющуюся нагрузку 14, причем выход ротора 1 соединен с первой клеммой 11 вольт

метра 10, клеммы 7 электретных датчи- 30 тором 5 в различных точках, ков 6 через переключатель 9 соедине- При подключении к выходньгм клеммам 13 электрической машины изменяющейся нагрузки 14 Б зазоре 8 между

лы с второй клеммой 12 вольтметра 10, а выходные клеммы 13 электрической машины соединены с изменяющейся нагрузкой 14,

Электретный датчик 6 содержит электрет 15, расположенный в зазоре 8 между ротором 1 и статором 5 на поверхности статора 5, соединенный с

ротором I и статором 5 индуцируется од изменяющееся переменное магнитное по ле, не оказывающее влияния на информативный сигнал в виде электрического поля напряженности Е между электретом 15 электретного датчика 6 и ро

металлическим электродом 16 и отделен-40 тором 1.

ный от статора 5 электроизоляционной В качестве электрета 15 электрет- прокладкой 17, причем металлический ного датчика 6 можно взять, например, электрод 16 соединен с клеммой 7 элект- пленку фторопласта-4, поверхностная ретного датчика 6, а геометрия поверх- плотность заряда которого сохраняет- ности статора может быть любой формы. 5 неизменной в течение нескольких

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 1 относительно статора 5 зубцы 2 ротора 1 относительно электрета 15 электретного дат- 50 при изменении нагрузки электрической чика 6 совершают вращательное движе- машины не изменяется радиальная составляющая электрического поля, на которую и реагируют электретные датчики при изменении зазора.

55 ф о р м у л

лет.

Использование в качестве датчиков электретных датчиков позволяет повысить точность измерения, поскольку

ние, что эквивалентно поперечному колебанию плоскости металлической пластины, расположенной на расстоянии S от электрета 15, причем ампдитуда таких колебаний S 1/2h, где h - высота зубца 2 ротора 1 (фиг. 2). Электретный датчик 6 связан с зубцами 2 ротора 1 информативным сигналом в виизобретения

Электрическая машина с устройством контроля зазора между статором и ротором, содержащая датчики, располоде электрического поля напряженности Е, зависящим от расстояния S S + с/ - S, где /- величина зазора, S - толщина электрета 15, т.е. зависящим от величины зазора 8. Электрическое поле напряженности Е генерирует на металлическом электроде 16 элект- ретного датчика 6 относительно рото- ра 2 переменную ЭДС амплитуды

V -ES,

где д - поверхностная плотность заряда электрета 15; о 8,85 X lQ- г Кл/В-м; - диэлектрическая проницаемость материала электре- . та 15.

Таким образом, на клемме 7 элект- ретного датчика 6 и подвижном контак- те 3 ротора 1 генерируется ЭДС, пропорциональная величине зазора 8 между ротором I и статором 5.

Попеременно подключая клеммы 7 электретных датчиков 6 через блок 9 переключения к второй клемме 12 вольтметра 10, первая клемма 11 которого соединена с подвижным контактом 3 ротора 1, осуществляют контроль величины зазора 8 между ротором 1 и ст,аротором I и статором 5 индуцируется изменяющееся переменное магнитное по-- ле, не оказывающее влияния на информативный сигнал в виде электрического поля напряженности Е между электретом 15 электретного датчика 6 и ропри изменении нагрузки электрической машины не изменяется радиальная составляющая электрического поля, на которую и реагируют электретные датчики при изменении зазора.

лет.

Использование в качестве датчиков электретных датчиков позволяет повысить точность измерения, поскольку

ф о р м у л

изобретения

Электрическая машина с устройством контроля зазора между статором и ротором, содержащая датчики, расположенные на поверхности статора, обращенной к зубчатому ротору, блок переключения и блок измерения, при этом одна из клемм блока измерения подключена к одному из выводов датчиков через блок переключения, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности контроля при переменной нагрузке электрической машины, введен подвижный контак, один из элементов которого соединен с массой ротора, а второй - с второй клеммой блока измерения, а датчики контроля выполнены в виде электретных датчиков, содержащих электроды, являющиеся выходами датчиков и отделенные от поверхности статора изоляционными прокладками, при этом на электродах размещены электреты,- обращенные к зубчатому ротору.

Изобретение относится к электротехнике и позволяет контролировать величину зазора между ротором и статором электрической машины при любой геометрической поверхности статора. Цель изобретения - повышение точности контроля при переменной нагрузке. При вращении ротора 1 с зубцами 2 на клемме 7 электретного датчика 6 к контакте 3 генерируется переменная ЭДС, пропорциональная величине зазора 8 между ротором 1 и статором 5. Контакт 3 постоянно подключен к ме 11 вольтметра 10. Контроль зазора 8 в различных точках осуществляют, подключая клеммы 7 электретных датчиков 6 через блок переключения 9 к второй клемме 12 вольтметра 10. Причем при подключении изменяющейся ни- - грузки 14 к выходным клеммам 13 электрической машины изменякицееся переменное магнитное поле в зазоре 8 не влияет на информативный сигнал. 2 ил. I (Л со Q1 О 05 со

i5 16 17

5- 8

(Риг.2

Редактор С. Пекарь Заказ 5293/53

Составитель В, Никаноров

Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Тираж 659 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Подписное

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

Подписное