Индукционный преобразователь для магнитных измерений в воздушном зазоре асинхронной машины Советский патент 1992 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, при магнитных измерениях в неоднородном сложном по xapakreffy распределении в пространстве магнитном поле интерференции, имеющем место в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлен индукционный преобразователь (I - длина пакета стали машины); на фиг.2 - характерные для различных значений скольжения пространственные полуволны результирующего магнитного поля в воздушном зазоре асин хронной машины со скосом пазов; на фиг.З - многоугольники ЭДС EI элементарных участков проводника,, раслоложенного вдоль оси машины и вектора результирующей ЭДС зтого проводника Епр, наведенных результирующим магнитным полем в воздушном зазоре асинхронной машину со

скосом пазов при скольжениях: а) S 0; 6)5 1.

Устройство в воздушном зазоре асинхронного электродвигателя со скосом пазов содержит преобразователи прямоугольной формы (фиг.1). Длину активной стороны измерительного индукционного преобразователя выберем равной длине пакета стали машины. Ширину индукционного преобразователя в соответствии с существующими рекомендациями выберем равной полюсному делению машины. Индукционный преобразователь выполнен одновитковым. В соответствии с фиг. 1 индукционный преобразователь разделен на две равные части и образовавшиеся при этом полукатушки наклеены клеем со стороны воздушного зазора на поверхность стали статора симметрично относительно центра пакета стали.

Преобразователь работает следующим образом.

В режимах работы двигателя, соответствующих скольжениям S 8кр, подключая

измерительный прибор (милливольтметр) непосредственно к зажимам 1 - 2 и 3 - 4 (фиг,1), определяют ЭДС на выходе частей индукционного преобразователя, затем их алгебраически суммируют, после чего по суммарному значению обычным путем определяют величину магнитного потока (или индукцию магнитного поля) в воздушном зазоре машины при заданном значении скольжения S. В режимах работы двигателя, соответствующих О : S 5кр, зажимы 2-3 замыкают накоротко, а величину ЭДС измерительным прибором определяют с зажимов 1-4.

Повышение чувствительности измерительного индукционного преобразователя при магнитных измерениях в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой, основано на следующем.,

На фиг.2 представлены полуволны результирующего магнитного поля в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов, работающей под нагрузкой, являющиеся характерными для рассмотренных на фиг.2 значений скольжения машины.

Из фиг,2 следует, что в диапазоне скольжений результирующее магнитное поле следует рассматривать как неоднородное, сложное по характеру распределения в пространстве. Для магнитных измерений в таких полях следует использовать измерительные индукционные преобразователи точечных размеров, с тем чтобы свести измерение к определению индукции в одной точке.

Индукционный преобразователь конечных размеров не может быть использован при магнитных измерениях в результирующем магнитном поле,.имеющем место в воздушном зазоре асинхронной машины в области больших скольжений. Подразделим активную сторону витка обмотки статора на п элементарных участков, в пределах которых можно пренебречь взаимным скосом элементарного участка проводника и фронта волны результирующего магнитного поля в области,больших скольжений. ЭДС проводника Епр определяется при любом сколь)keнии геометрической суммой векторов ЭДС Е{. элементарных участков. На фиг.З показано определение результирующей ЭДС одного и того же проводника для 5 0 (плоскопараллельное результирующее магнитное поле) и 5 1 (наибольшее перераспределение результирующего магнитного поля в пространстве). Построенные многоугольники ЭДС Е| являются характерными для рассмотренных скольжений асинхронных машин со скосом пазов.

Из данных фиг.З следует, что причиной резкого снижения эффективности взаим.одействия проводника с результирующим магнитным полем в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов (утратой чувствительности измерительным индукционным преобразователем) в области больших скольжений является деформация (перегиб) многоугольника ЭДС &, вследствие чего ЭДС проводника Епр (ЭДС на выходе индукционного преобразователя) может уменьшиться в несколько раз и по этой причине не соответствовать данным магнитного поля. При этом обращает на себя

5 внимание,- что перегиб многоугольника ЭДС Ё| в точке Ь (фиг.Зб) происходит именно в середине длины проводника, которая в условиях машины соответствует центру пакета стали. ЭДС половин длин проводника,

0 в отличие от ЭДС полного проводника, практически полные, так как для половин длин проводника имеет место мин12мальная деформа :;яя многоугольника ЭДС Ei. Физически это объясняется тем, что в области

5 больших скольжений, как это следует из фиг.2, именно в центре пакета стали машины имеет место перераспределение результирующего магнитного поля, тогда как ближе к краям пакета стали поле по своим

0 характеристикам приближается к плоскопараллельному.

Из данных фиг.2,3 вытекает повышение чувствительности измерительного индукционного преобразователя конечных размеров при магнитных измерениях в сложном по характеру распределения неоднородном магнитном поле, имеющем место в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов в области больших

0 скольжений.

Перегиб многоугольника ЭДС Ei происходит практически посередине длины проводника (в центре пакета стали машины). Ветви аЬ и be этого многоугольникапред5 ставляют собой почти прямые линии и, следовательно, вольтметр, подключенный к половине длины проводника, определяете высокой точностью величину ЭДС, наведенной результирующим полем в этой половине. Для суждения о величине магнитного потока, сцепленного с проводником (индукционным преобразователем), необходимо алгебраически просуммировать результату измерения ЭДС обеих половин проводника.

5Формулаизобретения

Индукционный преобразователь для магнитных измерений в воздушном зазореасинхронной машины, содержащий катушку индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устрой- 51712910/6

ства, активная сторона катушки с длиной, расположенные симметрично относительно соответствующей 0.,0 длины пакета ста- центра пакета стали и последовательно ли машины, разделена на две равные части, вдоль оси машины.

f 23 4

(Piiz.l

S-ЙНОМ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при магнитных измерениях в неоднородном сложном по характеру распределений в пространстве магнитном поле интерференции. Цель изобретения - повышение надежности устройства - достигается разделением активной стороны катушки индуктивности с длиной, соответствующей 0,5 -1,0 длины пакета стали машины^ на две равные части, расположенные симметрично относительно центра пакета стали и последовательно вдоль оси машины. 3 ил.

ft