Электрическая машина с датчиком внутренних повреждений обмотки статора Советский патент 1989 года по МПК H02K11/00 G01R31/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты обмоток электрических машин переменного тока от витковых замыканий и других внутренних повреждений.

Цель изобретения - повьш1ение чувствительности и упрощение конструкции.

На фиг.1 показана схема обмоток статора электрической машины и расположение измерительной обмотки датчика; на фиг.2 - распределение магнитного потока на расточке статора в нормальном режиме и при внутреннем повреждении; на фиг.З - размещение датчика в пазу статора машины.

В пазы статора электрической машины, содержащей рабочую обмотку 1, уложены секции измерительной обмотки

2датчика внутренних повреждений обмотки 1 статора.

Измерительная обмотка 2 в пазу статора может быть заложена между двумя слоями подклиновой прокладки

3(фиг.З), которая будет отделять ее с одной стороны от проводников рабочей обмотки 1, а с другой стороны от пазового клина 4.

На фиг.2 изображено распределение главного магнитного потока по зубцам статора. В нормальном режиме, когда внутренние повреждения отсутствуют, сумма магнитных потоков 5, проходя- 1ЦИХ через секцию измерительной обмотки 2, равна нулю. При возникновении повреждения, например при замыкании двух витков, картина распределения главного магнитного потока по

зубцам статора искажается. Это обч.яс- няется тем, что при ниткпном заьп.жа- нии ток в короткозамкнутых витках намного превьлиает ток , В этом случае сумма магнитных потоков 6, проходяии1х через секцию измернтельяой обмотки 2, отлична от нуля и на выходах датчика наводится ЭДС.

И ямеритсльная обмотка 2 датчика может быть уложена в паз статора не- носредственно после ук/гадки контролируемой рабочеГ обмотки 1 при изготовлении электрической или при ее ремонте с заменой обмотки статора, или при ее разборке с выемкой ротора и выемкой пазовых клиньев статора.

Секции измерите. тьной обмотки 2 заложены н паз статсфа с шагом

г 213I t

где Z - число зубцов статора машины;

q - число зубцов на полюсное деление;

,2,3,..., (z-q),

а число последовательно соединенных секций и (р-1) k, где р - число полюсов -.электрической машины.

Помещение измерительной обмотки в область пазов активной стали статора позволяет использовать в качестве контролируемого параметра главный магнитный поток, который во много раз превышает потоки рассеяния обмотки статора, что значительно увеличивает чувствительность датчика. Исключение измерительного магнитопро- вода и помещение измерительной обмотки в область пазс Н статора позволяет повысить технологичность изготовления датчиков и снижает негативное влияние датчика на изоляцию обмотки статора.

Выбор шага обмотки и числа секций измерительной обмс-тки по приведенным Bbmie формулам позволяет при последовательно-согласном включении секции в случае возникновения внутренних повреждений защищаемой обмотки выделить электродвижущую силу, обусловленную этим повреждением. Таким образом, вся совокупность отличительны признаков необходима для достижения

поставленной цели.

I

На фиг.1 представлен вариант выполнения пред.пагаемого /датчика внут

ренних повреждений обмотки статора электрич ч:кого двигателя АО-ЗА-А, Д1 ухполюсно Ч1 р г, имеющего z 36 з убцон на статоре, при этом число пазов па полюс .Рассматривая более простой с точки зрения технического выполнения случай, когда датчик выпо1И яется в виде единственной () секции измерительной обмотки 2, охватывающей всю расточку статора без одного полюсного деления, можно определить шаг обмотки

k

Так как , следовательно, из -выражения п(р - 1; k нетрудно определить, что параметр k в данном случае равен 1 и, следовательно, , т.е. секция измерительной обмотки охватывает 18 зубцов статора.

Формула шаг а измерительной обмотки подчеркивает, что данная обмотка закладывается в пазы расточки статора за исключением одного полюсного деления, при этом при возрастании параметра k уменьшается шаг измерительной обмотки, что в свою очередь повьгшает чувствительность датчика за счет увеличения ЭДС небаланса в случае внутреннего повреждения обмотки.

Упрощение конструкции заключается в применении секций измерительной катушки с равным числом витков и возможностью закладки этих витков в меньшее число пазов.

Формула изобретения

Электрическая машина с датчиком внутренних повреждений обмотки статора, содержащая последовательно- согласно соединенные секции измерительной обмотки, заложенные в пазы статора, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения чувствительности и упрощения конструкции, секции измерительной обмотки выполнены с одинаковым количеством витков с шагом

t (z-q)/k,

где Z - число зубцов статора машины; q - число зубцов на полюсное

деление; k 1,,..., (z-q).

51492А21

а число последовательно соединенных где р секций выбрано рярным п(р-1) k, тора.

- число полюсов обмотки ста

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты от витковых замыканий и других повреждений обмоток электрических машин. Цель изобретение - повышение чувствительности и упрощение конструкции. Датчик повреждений обмотки статора машин состоит из измерительных катушек, заложенных в пазы статора. Шаг секций измерительных обмоток выполнен равным (L - Q)/к, где L - число зубцов статора, Q -число зубцов на полюсное деление, 1,2,..., (L - Q). Измерительные катушки соединены между собой согласно- последовательно, при этом в нормальном режиме сигнал на выходе датчика равен нулю. 3 ил.

гп

5 5

г 1

2

II

Фиг. 1

I-I

1

I I

I

L

Фи9.2

II

///У