Способ определения тока намагничивания ротора Советский патент 1990 года по МПК H02K15/02 

3

вод 1 и изогнуты вверх от горизонтальной плоскости пластины (представлен разрез пластины по диаметральной плоскости).

Способ осуществляют следующим образом.

В исходном положении на магнито- проводе 1 нет пластин и его обмотка 2 отключена от измерительной схемы.

На магнитопровод 1 ротора устанавливают пластину 4 первого типа,, Ввиду того, что диаметр зубдового слоя этой пластины 4 меньше диаметра магнитопровода 1 ротора, при установке пластины 4 происходит упругая деформация ее зубцов 7, как зто показано на разрезе пластины позицией 6. После установки пластины 4 в ее рабочее положение на магнитопроводе 1 ротора производят нажатие на изогнутые зубцы в вертикальном направлении вниз. При этом зубцы выравниваются и упираются в магнитопровод 1 своими торцами

После установки пластины 4 первого типа на магнитопровод 1 устанавливают пластину 5 второго типа, которую перемещают по магнитопроводу 1 до упора нижней горизонтальной поверхности пластины 5 и в верхнюю горизонтальную поверхность пластины 4. После установки пластины 5 второго типа на магнитопровод 1 снова устанавливают пластину 4 первого типа до упора ее нижней горизонтальной поверхности в верхнюю горизонтальную поверхность пластины 5 второго типа. Таким образом, на магнитопроводе 1 собирают весь пакет листов статора. После сборки пакета листов статора на магнитопроводе 1 ротора его обмотку 2 включают в измерительную схему и увеличивают ток намагничивания до величины, при которой в магнитной системе статор-измерительный ротор протекает заданный поток. Регистрируют величину этого тока намагничивания lop. Отключают обмотку 2 от измерительной схемы, снимают листы статора с магнитопровода 1 и собирают их в такой же пакет отдельно от ротора, как тороидальный магнитопровод. На собранный тороидальный магнитопровод наматывают две тороидальные обмотки: намагничивающую и измерительную, и включают обмотки в известную измерительную схему для испытания кольцевых образцов при переменном намагничивающем токе.

858754

Плавно увеличивают ток намагничивания до величины, при которой магнитный поток в тороидальном магнитопроводе достигнет половины величины 5 полюсного магнитного потока, заданного при измерении пакета на роторе. Вычисляют ток на магнитопроводе статора (ток трехфазный намагничивающей обмотки ротора, необходимый для проведения-по пакету статора заданного магнитного потока) по формуле

10

15

0

5

0

5

-с

IT W г

(О

где I,

I

W,

m

W 1

К

oiT,

0,9m-W . К 1 of 1

ток намагничивания магнито- проводов статора, соответствующий заданному потоку; ток в тороидальной намагничивающей обмотке, навитой на магнитопровод статора как на кольцевой образец, установленный отдельно от ротора, при протекании по статору половины заданного магнитного потокаj число витков тороидальной намагничивающей обмотки число фаз обмотки ротора; число последовательных витков одной фазы обмотки ротора;

обмоточный коэффициент ро- тора. Формула (1). для определения тока

намагничивания статора с получена

из формулы

Р F у

2)

0 где I ц - намагничивающий ток магнитной цепи машины; F - магнитное напряжение магнитной цепи двух полюсов,- Р - число пар полюсов магнито- 5 , провода;

m - число фаз обмотки-, W - число последовательных витков одной фазы обмотки; - обмоточный коэффициент. 0 Подставляем в числитель формулы (2) вместо PF магнитное напряжение для пакета листов статора, равное произведению тока 1 намагничивания тороидальной обмотки, соответствую- 5 щего половине заданного полюсного магнитного потока ротора (т.е. магнитному лотоку ярма пакета статора), на число витков W тороидальной обмотки.

При этом рассматриваемая формула (2) превращается в формулу (1) и определяет ток намагничивания IQ для ярма пакета листов магнитопровода статора, расположенного на измеряе- мог роторе. Но в этом пакете статора нет зубцовой зоны, следовательно, формула определяет полный ток намагничивания статора 1с.

Для определения тока намагничивания ротора IP достаточно из измеренного тока намагничивания магнитной системы статор-измеряемый ротор I вычесть ток намагничивания статора 1.

ср

Р

ср

- 1с.

(3)

При использовании предлагаемого способа исключается влияние воздушнго зазора в магнитной цепи, так как зубцы пластины 4 первого типа упирася в магнитопровод ротора и магнитный поток проходит по Ним без зазор В пластины 5 второго типа, имеющие большую высоту ярма.

Ввиду того, что длина магнитной цепи в зубцах не превьш1ает сотых долей миллиметра, ее сопротивлением можно пренебречь.

Благодаря тому, что разность между наружным и внутренним диаметрами пластин 5 второго типа (т.е. удвоенная высота ярма этих пластин при высоте зубцового слоя, равной нулю) превьпиает диаметр (т.е. удвоенную высоту ярма) ротора, магнитное со- противление пакета статора приблизительно на порядок меньше, чем магнитное сопротивление ротора, так как ротор имеет зубцовую зону, а сечение его ярма меньше сечения ярма пакета статора.

В связи с этим возможная погрешность измерения 1 мало влияет на результаты определения тока намагничивания ротора.

Пример. Произведены измерения тока намагничивания (тарирование ротора для контроля качества листов магнитопроводов электродвигателей се рии AMI 32 габарита шестиполюсных.

Измеренный ток намагничивания магнитной системы статор-измеряемый ротор при протекании в роторе номинального магнитного потока 1. 1,02

Измеренный ток в тороидальной на- магничиваюшей обмотке, соответствующий половине номинального магнитного потока IT 0,20 А, число витков то

10

15

20

25

30

т

50

35

40

45

роидальной нaмaгнIiчивaющeй обмотки W 150, число последовательных витков одной фазы обмотки, ротора W, 189.

Ток намагничивания статора, вычис- ленньй по формуле (1), составляет 0,061 (А).

Ток намагничивания ротора, определенный по формуле (3), равен 1,16 (А).

Ввиду того, что ток намагничивания статора I (, более чем на порядок отличается от тока намагничивания ротора, возможные ошибки при его измерении несущественно влияют на результаты тарирования ротора.

Формула изобретения

Способ определения тока намагничивания ротора, по которому измеряют ток в намагничивающей обмотке ротора при установленном на нем магни- топроводе статора с известной зависимостью тока намагничивания от магнитного потока, требующейся для проведения заданного магнитного потока в системе магнитопровод статора - измеряемый роторj и вычитают из измеренной величины ток намагничивания 1 магнитопровода статора, приведенный к обмотке ротора, соответствующий заданному магнитному потоку, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности, используют магнитопровод статора, выполненный в виде пластин двух типов, пластины одного типа имеют зубцовую зону, диаметр которой равен или меньше наружного диаметра магнитопровода измеряемого ротора, пластины другого типа не имеют зубцов с внутренним диаметром, большим диаметра ротора, а разность наружного и внутреннего диаметров этих пластин превышает диаметр ротора, причем пластины на роторе установлены с чередованием пластин одного и другого типов, а ток намагничивания I магнитопровода статора вычисляют по формуле

IT - WT

0,9m

W -К ,,

1 Ofl

ток намагничивания магнитопровода статора, соответствующий половине заданного магнитного потока статора;

1585875

W - число витков намагничивающей тороидальной обмотки; m - число фаз обмотки ротора, W, - число последовательных вит

8

ков одной фазы обмотки ротораi

обмоточный коэффициент ротора.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение точности определения тока намагничивания. Магнитопровод статора собирают на роторе путем установки на нем пластин статора двух типов. В способе-прототипе магнитопровод статора собран отдельно от ротора из пластин одного типа, как обычный магнитопровод обычного электродвигателя. В предлагаемом способе пластины одного типа имеют зубцовую зону, диаметр которой равен или менее наружного диаметра магнитопровода измеряемого ротора, пластины другого типа не имеют зубцов, внутренний диаметр их определен возможностью свободной посадки на ротор с минимальным зазором, разность между наружным и внутренним диаметрами этих пластин превышает диаметр ротора. В способе-прототипе внутренний диаметр пластин магнитопровода больше наружного диаметра магнитопровода измеряемого ротора. В изобретении исключен полностью воздушный зазор в магнитной системе, который вносит большие погрешности при измерениях намагничивающего тока. 1 ил.