Устройство для контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины Советский патент 1989 года по МПК G01B7/14 

/ 10

ел

го

оо со

4/3

Изобретение, относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения воздушного зазора на работшощей и остановленной электрической маишне.

Цель изобретения - повышение точности и надежности контроля за счет исключения влияния изменений питающего напряжения электрической маши- ны и самоконтроля неисправности устройства.

Па чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчики ц выпрямители 2 , - 2 д, фильтры 3 f - 3jj нижних частот, перемиожители 4i - , интегратор 5, амплитудные селекторы 6 и 7, диф4)еренциальные усилители 8 и 9, блок 10 определения среднего значения, диеЬференциальный усилитель 11, источник 12 опорного нaпpяжeнIiЯ, блоки 13 и 14 коррекции, измерительные блоки 15 и 16, индикаторы 17 J 18, дифференциальный усилитель 19, пороговый элемент 20, индикатор 21,

Датчики 1 - 14 подключены через выпрямители 2 - 2л и фильтры 3i - Зд к первым входам перемножителей 4« 4i), .вторые входы которых прдклточены к выходу интегратора 5, а выходы перемножителей 4 , - 4 /) соединены с входами амплитудных селекторов 6 и /, Выходы перемножителей 6 и 7 под.лючем к входам дифференциального ,J- ля 8. Выходы перемножителей 6 и 7 подключены к входам дифференциального усилителя 9 и входаи блока 10 определения среднего значения, выход которого подключен к первому входу диффе- ренциального усилителя 11, его второй вход связан с источником 12 опорного напряже}1ия, а выход - с входом интегратора 5. Выходы дифференциальны усилителей 8 и 9 соответственно через блоки 13 и 14 коррекции соединены с измерительными блоками 15 и 16 и индикаторами 17 и 18. Выходы амплитудных селекторов 6 и 7 подключены к первому и второму входам дифферен- циального усилителя 19, выход которого через пороговый элемент 20 соединен с индикатором 21.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 1( - 1ч устанавлшзаются в диаметрально противоположных сторонах воздушного зазора электрической машины и угол между расположением

первой и второй пары датчиков равен 90 геометрических градусов.

Си налы датчиков 1 - Ц после , выпрямления в блоках 2 f - 2ц и сглаживания фильтрами 3 поступают На первые входы перемножителей 4 - 44. Неравномерность воздушного зазора определяется величиной разности сигналов от диаметрально расположенных датчиков 14,1,2 Если эксцентриситет отсутствует, то разность сигналов равна нулю. При смещении ротора в сторо гу какого-то датчика происходят увеличение сигнала в этом датчике и уменьшение сигнала от диаметрально- расположенного датчика. Разность сигналов пропорциональна величине сигнала от каждого датчика. Например, при увеличении и.пи уменьшении напряжения питания электртгрс- кой машины происходит изменение сигнала от всех датчиков и УК разности. Напряжение питания может колебаться в пределах t 15% от номинального значения. Если контроль производится на остановленном двигателе, то напряжение питания подается в интервале 10-20% от иомт глапьного значения. Величина иапряжелия в этом случае выбирается такой, чтобы ток в статорной обмотке не прелышал номинальнох-о значения. Таким образом, напряжение питaн iя по время контроля может иметь значение 10 - 115% от ном1шально1 о начения. Соответственно, примерно 10 раз может изменяться разность игналов от датчиков 1j - 1,. Для сключения этой погрешности произвоится умножение всех сигналов на ве- ичину, пропорциональную соотношению между опорным напряжением и средним напряжением от диаметрально располоенных датчиков Ц и Ц. Следовательно, среднее напряжение величина посоянная и независящая от напряжения питания. Появление сигнала на выхое интегратора 5 изменит величины сигналов на выходах блоков 4 - 4/(. Произойдет уменьшение разности между опорным и средним напряжениями. Сигнал на выходе интегратора 5 изменяется до нуля. После завершении кqppekт фoвки сигналов на выходах блоков 4| - 4 умножения на вьпгоде штегратора 5 установится необходимое значение сигнала, а на его входе - нулевое значение.

Разность приведенных значений сигналов с блоков 4 4 - 4/1 выделяется на

выходах дифференциальных усилителей 8 и 9. После корректировки сигналов блоками 14 и 13 производится измерение зазора блоками 15 и 16.

При повреждении одного из датчиков или измерительного канала разность меуф.у минимальными и максимальными знaчeния ш сигналов сопт- ветственно с амплитудных селекторов 6 и 7 превысит возможное значение при отсутствии повреждения. Измеренная разность между минималь- ньз и максимальными сигналами с выхода дифференциального усилителя 19 cpaвH iвaeтcя с допустимым значением в пороговом элементе 20, Срабатывание порогового элемента 20 фиксируется индикатором 21 в виде табло с надписью Неисправность.

Формула изобретения

Устройство для контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины, содержащее четьфе датчика, интегратор, перв ый 1шдика- тор, пороговый элемент и первый дифференциальный усилитель, которого через пороговый элемент подключен к ВХОДУ первого индикатора, ,отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены четыре выпрямителя, четыре фильтра низких частот,

10

15

20

25

30

тели, два блока коррекции, два измерительных блока, второй и третий индшсаторы, блок определения среднег значения и источник опорного напря:жения, выход которого подключен к первому входу второго дифереи- циальнох о уси-пителя, выход KOTOpoi o через лтсгратор подк. к пергчм входам 1;е.ремнод: .гелей, выход киг;,цо1 о датчика через последоватепьно ненные соответствующие; вы рямитепь и фильтр низких частот гюдключе.ч к второму входу соот1зетсд;вую1цого пере- множиталя, выходы первого и пторого перемножителей подключены к входаг-i третье1 о дифференциального усилителя и соответственно к первому п второму входам амплитудных селекторов, выходы которых подключены к входам первого дифференциального усилителя, выходы третьего и четвертого псрсмно- Ж1ггелей подключены к входам чстиср- того дигМ еренциального усипптеля. входам блока определения среднего з}{ачен11я и соответственно к третыи и четвертым входам а {плитудных селекторов, выход блока определонил среднего значения подтслючеи к второму входу второго дифферениияльнот о усилителя, выходы третьего и четвертого дифференциальных усилителей черпз соответственно первызЧ и второй блоки коррекции подключены к входам соответственно nepBoi o и второго ит5меричетыре перемножителя, второй, третий 35 тельных блоков и к входда соотвотст0

5

0

5

0

тели, два блока коррекции, два измерительных блока, второй и третий индшсаторы, блок определения среднего значения и источник опорного напря- :жения, выход которого подключен к первому входу второго дифереи- циальнох о уси-пителя, выход KOTOpoi o через лтсгратор подк. к пергчм входам 1;е.ремнод: .гелей, выход киг;,цо1 о датчика через последоватепьно ненные соответствующие; вы рямитепь и фильтр низких частот гюдключе.ч к второму входу соот1зетсд;вую1цого пере- множиталя, выходы первого и пторого перемножителей подключены к входаг-i третье1 о дифференциального усилителя и соответственно к первому п второму входам амплитудных селекторов, выходы которых подключены к входам первого дифференциального усилителя, выходы третьего и четвертого псрсмно- Ж1ггелей подключены к входам чстиср- того дигМ еренциального усипптеля. входам блока определения среднего з}{ачен11я и соответственно к третыи и четвертым входам а {плитудных селек- торов, выход блока определонил среднего значения подтслючеи к второму входу второго дифферениияльнот о усилителя, выходы третьего и четвертого дифференциальных усилителей черпз соответственно первызЧ и второй блоки коррекции подключены к входам соответственно nepBoi o и второго ит5мери

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения воздушного зазора на работающей и остановленной электрической машине. С целью повышения точности и надежности контроля в устройство, содержащее четыре датчика 1₁,...,1₄, интегратор 5, дифференциальный усилитель 19, пороговый элемент 20 и индикатор 21, введены амплитудные селекторы 6, 7, дифференциальные усилители 8, 9, блок 10 определения среднего значения, дифференциальный усилитель 11, источник 12 опорного напряжения, блоки 13, 14 коррекции, измерительные блоки 15, 16 и индикаторы 17, 18. Введение указанных блоков обеспечивает исключение влияния изменений питающего напряжения электрической машины и самоконтроль неисправности устройства. 1 ил.

и четвертый дифференциальные усиливенно второго и третьего индикаторов.