Способ контроля состояния электродвигателей дробилок кормов Советский патент 1992 года по МПК G01B7/14 A01D41/12 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам контроля работоспособности дробилок кормов.

Известен способ контроля неравномерности воздушного зазора асинхронных ма- шин, согласно которому на зажимы испытываемой машины подают напряжение переменного тока, постоянно повышая его до момента начала вращения машины, с целью определения степени неравномерности воздушного зазора по величине напряжения трогания, Однако этот способ недостаточно точен, так как напряжение трогания электрической машины зависит от положения ротора.

Известен способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора, согласно которому посредством вспомога- тельного0смнхронного двигателя синхронно вращают ротор контролируемой электрической машины, на одну из фаз которой подают напряжение. Индуктируемые в остальных двух фазах напряжения сравнивают, отключают напряжение от первой фазы, подают на вторую фазу, сравнивают

индуктируемые в остальных двух фазах напряжения. Процесс повторяют для третьей фазы и по обнаруженной максимальной разнице между напряжениями в фазах судят о неравномерности воздушного зазора,

Данный способ контроля недостаточно точен ввиду влияний колебаний напряжения в сети и разброса коэффициента трансформации двигателя из-за несимметричности магнитного поля.

Чтобы произвести измерение степени неравномерности воздушного зазора электродвигателя дробилки данным способом, необходимо последовательное проведение следующих операций: отсоединить двигатель от дробилки и снять его с рабочего места, в условиях специализированной мастерской произвести разборку двигателя и калиброванными щупами измерить неравномерность воздушного зазора.

Данный способ требует больших трудозатрат, наличия специального оборудования и высокой квалификации обслуживающего персонала, при этом имеет высокую степень погрешности измереС

шаА

ния. Его применение вызывает длительные простои дробилок.

Целью изобретения является упрощение процессов контроля неравномерности воздушного зазора трехфазных асинхронных электродвигателей дробилок за счет проведения всех измерений в момент выбега электродвигателя, что позволяет проводить контроль воздушного зазора, не отсоединяя контролируемый электродвигатель от дробилки

Поставленная цель достигается тем, что в способе косвенного контроля неравномерности воздушного зазора трехфазных асинхронных электродвигателей дробилок, заключающемся в разгоне контролируемого электродвигателя путем включения его в сеть, отключении от сети и измерении в момент выбега, разных ЭДС Еф и суммарной ЭДС ЈЕ наводимой остаточным магнитным полем ротйра во всех трех обмотках статора одновременно подставляют полученные значения НЕ и Еф в формулу

:ср

ключения электродвигателя от сети и сохраняется на роторе без изменений довольно долгое время (около 6-8 мес). Сила этого остаточного поля зависит только от намагничиаающей составляющей тока, которая в свою очередь зависит только от напряжения. Т.е. для электрддвигателей остаточное магнитное ноле ротора будет одинаковым, независимо от нагрузки, которую испытывали они во время включения в сеть. Сразу после отключения электродвигателя 1 от сети к обмоткам статора подключается милливольтметр 3, как показано на фиг.1 и 2, и включается тахометр 2, которые регистрируют мгновенное значение суммарной ЭДС ( Ј Е), наводимой в обмотках статора остаточным магнитным полем ротора и частоту вращения ротора Из выражения

Еф 4,44 КОКУ f Ф ,(1)

следует, что с учетом эксцентриситета ротора фазная ЭДС, наводимая в обмотке стато- ра, будет

Еф 4,44 Koiw f Фост ,(2)

поскольку

Использование: в сельском хозяйстве, в частности для контроля работоспособности дробилок кормов. Сущность изобретения: с целью упрощения процесса контроля без отсоединения двигателя от рабочей машины, одновременно измеряют мгновенные значения фазных ЭДС и их суммы, а неравномерность воздушного зазора определяют по формуле, приведенной в тексте описания.

где е - эксцентриситет;

ЈЕ - измеренное мгнов ёнТгоё значение суммарной ЭДС, наводимой в обмотках статора остаточным магнитным полем ротора;

ЕСр «ранее измерено

ное значение средней ЭДС, наводимой в обмотках статора остаточным магнитным полем ротора;

Кр - коэффициент, учитывающий число полюсов данного электродвигателя и по полученному значению судят о неравномерности воздушного зазора.

На фиг.1 показана схема способа кос- пенного контроля неравномерности воздушного зазора для двигателя, обмотки которого соединены в звезду; на фиг.2 -для двигателя, обмотки которого соединены в треугольник; на фиг.З - схема положения эксцентрично смещенного ротора в расточке статора

Схемы содержат контролируемый асинхронный двигатель дробилки 1, к которому подсоединены тахометр 2 и милливольтметр 3.

Контролируемый двигатель 1 дробилки включают в сеть, после чего он начинает разгоняться до скорости, обеспечивающей оптимальную работу рабочих органов дро- билхм. В отот период времени на роторе обмотками статора создается постоянное магнитное поле, которое остается после - Воет

Фост l-ЈCosa

т

Фо

ICT

1 -ecosa

(3)

где Фост - магнитный поток;

Воет - среднее значение индукции кривой поля; г-полюсное деление;

I - активная длина проводника;}

в - эксцентриситет.

Следует, что

Р„

ЕФ Т 7Ь777 Е°0+есо8а), W

е cos a где Ео - среднее значение фазной ЭДС

45

Ео

Ед + Ев + Ее

(5)

50

где Ед; Ев; Ее - ЭДС фаз А, В, С

Исходя из выражения 4 эксцентриситет равен:

Emax Ер

tiQ -.

(6)

где Emax - максимальное значение ЭДС одной из фаз, наводимой остаточным магнитным полем ротора в обмотках статора.

Поскольку

Ед Em(1 + e)sin аи,

Ев Ет(1 - Ј/2)sin(wt + 120°), Ec Em(1 - Е II) sin (a) t-120°),

то можно записать

Е ЕА + Ев + Ес Ет(1 + Ј)sin (О 1+ ; + (1-Е/2)

(slrvft)) + (1.g/2)x

х( -Sl2nm -С05)Ет(1+Ј)х

Ч

х sin wt + (1 - е/2)х (sin ft)t) -уЕтХ

xsinft t Ј.„ (7)

Из выражения 7 видно, что для двухпои

люсного двигателя зависимость суммарной

ЭДС от эксцентриситета будет следующей:

ЈЁ ; -|гЕт sinu)t Ј -2Yj JS Е Ј,

ЕсрЈ или

(8)

где Кро - коэффициент, учитывающий число пар полюсов двигателя;

Кр 1,06 для двухполюсного двигателя; ЈЕ -суммарная ЭДС, наводимая в обмотках статора остаточным магнитным полем ротора;

Ј -эксцентриситет;

-. ЕА + ЕВ + Ес t --

:ср

измеренное 35

значение средней ЭДС, наводимой в обмотках статора остаточным магнитным подем-: ротора.., ...,л,;.

Отсюда Ј Кр

-ср

где Кр - коэффициент, учитывающий число пар полюсов электродвигателя.

П р и м е р 1. Контролируемый асинхронный двигатель 4А80А2УЗ дробилки включается в сеть и разгоняется. После этого двигатель 1 отключают от сети и подключают к его обмоткам милливольтметр 3, как показано на фиг.1 и 2. На милливольтметре 3 появляется показание: Е 1,36В. Ранее измеренное значение Еф 1,92 В, Подставим эти значения в формулу

Ј Кр

:ср

0,94- -If- -0,67.

;

х

тХ

(7)

пои

ной

ей:

и

ш

ю

15

20

8) 25

сло

ля; обпоотем-:.,л,;.

30

ное 35

40

сло

нхлкитолюкактре нее та45

50

55

У данного двигателя эксцентриситет ротора Ј 0,67.- , Таким образом, измерение значения неравномерности воздушного зазора превышает нормируемое значение равное 0,1 в 6,7 раза, что позволяет определить возникшую неисправность.

Использование предлагаемого способа позволит получить следующие преимущества по Срааненито с прототипом: появляется возможность контролировать неравномерность воздушного зазора не отсоединяя контролируемый электродвигатель от дробилки, так как все измерения производятся в момент выбега ротора; сокращается время измерений, так как измеряемые параметры регистрируются в один и тот же момент; сокращается число операций, так как число переключений в данном способе можно свети к двум: включить двигатель в сеть; отключить двигатель от сети и подключить милливольтметр. Значение суммарной ЭДС, наведенной остаточным магнитным полем ротора в обмотках статора, ранее не использовалось в способах контроля неравномерности воздушного зазора.

. Формула изобретения

Способ контроля состояния электродвигателей дробилок кормов, включающий принудительное приведение во вращение рабочих органов и измерение ЭДС, наведенных магнитным потоком ротора, о т л и- ч а ю щ и и с я тем. что, с целью упрощения процесса контроля без отсоединения двигателя от рабочей машины, одновременно измеряют мгновенные значения фазных ЭДС, вычисляют их суммы, а неравномерность воздушного зазора Ј определяют по формуле

е МЈЕф/Еср), , ,-

- значение суммарной ЭДС;

Кр0- коэффициент. учитывающий число пар полюсов электродвигателей;

ЕСр(Ед + ЕВ + Ёс);3 - значение средней ЭДС. наводимой в обмотках статора остаточным магнитным пйлем ротора.

Фиг.1

Фиг.2

ШгЗ