Устройство для определения места и степени повреждения стержней беличьей клети ротора асинхронного двигателя Советский патент 1992 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения состояния короткозамкнутых обмоток роторов асинхронных двигателей.

Известно устройство контроля стержней беличьей клетки роторов асинхронных двигателей, состоящее из нагрузочной и измерительной цепей, расположенных на общем Ш-образном магнитспроводе.

Недостатком этого устройства является то, что при неисправности двух проверяемых стержней возможны ложные суждения об их целостности. Устройство не позволяет определять место и степень повреждения стержня ротора.

Известно устройство, содержащее намагничивающую и измерительные цепи.

Однако это устройство недостаточно чувствительно при повреждении стержня в пазовой части. Это связано с тем, что стержень лежит в пазу и практически не изоляции от окружающего его железа, tv,. таллический контакт имеет место по вс. длине ротора. Переходное сопротивлениг между медным стержнем лежащим в пазу,. железом ротора согласно результатам ьзмерений, лишь в 1,5-2,5 раза больше сопр тивления медного стержня. Поэтс;;. индуктированный ток частично обтекоа поврежденный участок по соседним стар жням (фиг.1). Чем дальше измерительный индуктор будет находиться от места повреждения, тем менее чувствительно бу,цет устройство.

Цель изобретения - повышение точности контроля состояния стержней.

Поставленная цель достигается тем, ч;с в устройстве для определения места и степени повреждения стержней беличьей клегки ротора асинхронного двигателя, содержащем намагничивающую цепь, выполненную в виде П-образного магнитопровода, первый вывод обмотки которого соединен с первым выводом источника питания, и измерительную цепь, измерительная цепь содержит миллиамперметр, датчик Холла, шунт, при этом второй вывод обмотки П-образного магнитопровода соединен со вторым выводом источника питания через шунт, первый и второй выводы которого соединены соответственно с первым и вторым выводами датчика Холла, третий и чет вертый выводы которого соединены с первым и вторым выводами миллиамп ; метра, датчик Холла размещен в пазу рото ра над контролируемым стержнем.

Был проведен сопоставительный анализ известных технических решений, который показал, что существенным отличием является то, что данное устройство no3Bons;

ет повысить точность контроля стержней счет того, что позволяет непосредственнс изменять активные потери в стержнях ротсг ра.

На фиг.1 и фиг.2.представлена электру-ческая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит индуктор 1, а,, полненчый в виде П-образного магнитопровода, с намотанной на нем обмоткой ;возбуждения, первый вывод которой нен с первым выводом источника питани(220 В), датчика 3 Холла, третий , ч гтвер ь;выводы которого соединен с первым и .рым выводами миллиамперметра 4, ,

первый и второй зыводы ссяд-инек го- ; взтственно с первым и вторь1м BbiL: , шунта 5. Второй вывод источника ШМ-гзния соединен через гунт 5 с вторым зыводопП-образного магнитопровода. Индуктор

прикладывается к ротору 6 асинхронно двмгатэля над про1зеряемь м стержнем Датчик Холла помещается в пэз ротор-j над контролирующим стерж -эм (фмг 3 ). Устройство работает следугч 1;К lEiio

ЗОМ.

Нс.д каждь М стержнем 7 (фиг.2) ротг, . 6 поспедиВс ve/njs-v ус1о 1ав/и13зют одиив{.а менно индуктор 1 и 3 Холла. стао подклочаетсп к сетм nt;p jvieH :Gr./ ,. :

напряжением 220 В. Ток Ц. протекай : обмотке 2 первого индуктора 1, создает , его магнитопроводе поток Фт, который охватывает стержень 7 и наводит в нем ток г., в свою очередь, создающий магнитный поток (1. ВеличЕШа потока пропори ;:: нальна току 12:

fft l2/Ki,

где Ki - коэффициент пропорциональнссПл Величину магнитного потока Ф2 измеряют с помощью датчика 3 Холла, помещенного в паз (фиг.З).

При исправном стержне 7 ток 12 в стержне 7 максимален, так как сопротивление указанного стержня мало, следовательно, максимален поток , максимально показание измерительного прибора 4, При нал/,чии дефекта на стержне его сопротивлениз

в этом месте увеличивается. Ток 2 (или полностью а случае обрыва стержня) обтекает поврежденный участок по железу ротора и соседним стержням. Величина тока, протекающего по стержню в месте повреждения. уменьшается (или равна О i случае обрыва стержня). Уменьшается поток . Перемещая датчик Холла по длине стержня L, можно определить место и степень повреждения (Фиг.4).

Показания миллиамперметра 4 (ф1И.2) пропорциональны активным потерям з стержне ротора

P-i2-V2-COS()Kl ( К2 V3(l2;Vib

Кз -Чъ Уз(); ,

где К, KI-KJ - коэффициенты прогюрциональности:

V2 - напряжение на стержне;

У-, напряжение питания датчиг а Xo/iЛи;

2 noKioaHi.fi ; 1иллиамперметра.

Устройство позволяет контролировать состояние стержня как в пазовой части, так и в месте выхода стержня из паза и крепления к короткозамыкающим кольцам. Показания в этой части меньше, чем при контре fie стержня в пазовой части (фиг.4), так как стержень в этом месте не окружает магнитогфовод.

Устройство позволяет определил г ооооBaHr bii- yii.,iof hci стержне (г,окс-.-аоу;Я iv.airi/ii-iaiv.nfip./iaf ра равны 0) или учостак, и, еющI/U-, Aev;-eKT (например, грещину,

yr-iCHbLuc;.:-.кгй i.-cMei-iiifl у1 Т.Д.). ПрЯйооа

,., ч.гх,-- серьезнее дефвг; г,

Как показали результаты измерений, применение в измерительной цепи датчика Холла позволяет повысить чувствительность устройства при контроле стержня в г:азовой части по сравнению с прототипом приблизительно в 2-3 раза.

Формула изобретения Устройство для определения места и степени повреждения стержней беличьей клетки ротора асинхронного двигателя, содержащее намагничивающую цепь, выполненную в виде П-образного магнитопровода, первый вывод обмотки которого соединен с первым выводом источника питания, измерительную цепь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения места и степени повреждения стержней, измерительная цепь содержит миллиамперметр, датчик Холла, шунт, при этом второй вывод обмотки П-образного магнитопровода соединен с вторым выводом источника питания через шунт, первый и второй выводы которого соединены соответственно с первым и вторым выводами датчика Холпа, грет..1й я четвертый выводы которого соединены с первым и вторым выводами миллиамперметра, датчик Холла размещен в пазу ротора над контролируемым стержнем.

Использование: в электроизмерительной технике, для определения места и степени повреждения стержней короткозамк- нутых обмоток роторов асинхронных двигателей. Сущность изобретения: устройство содержит индуктор 1. обмотку 2 возбуждения, датчик 3 Холла, миллиамперметр 4. шунт 5. Датчик Холла помещается в паз ротора над контролируемым стержнем, 4 ил.feч| соОо слсь

г.;

ФИ2.3