Способ контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя Советский патент 1993 года по МПК G01R31/34 

Изобретение касается испытаний асинхронных двигателей (АД), служит для определения степени неравномерности их воздушного зазора (НВЗ) косвенным путем и может быть использовано для диагностирования технического состояния подшипников АД в процессе эксплуатации, так как износ подшипников всегда сопровождается изменением степени НВЗ АД.

Целью изобретения является упрощение контроля и повышение достоверности его результатов.

На чертеже показан вид механических характеристик АД при трехфазном включении, однофазном и двухфазном включении и при динамическом торможении. При этом кривая 1 соответствует работе АД при подключении к трехфазному источнику питания, кривая 2 - при работе в однофазном и двухфазном режиме; кривые 3,4,5 - при динамическом торможении в различных значениях постоянного тока. Точка К - критическая точка на механической характеристике 2.

В данном способе двигательный режим работы и динамическое торможение в АД совмещены. Это, в частности, достигается тем, что одна фаза обмотки статора АД осQP Кэ О

С

ь N4

тается подключенной к источнику переменного тока, а две другие фазы поочередно подключают к источнику постоянного тока. Постепенно с задержками увеличивают постоянный ток в фазе обмотки статора, вызывая увеличение тормозного момента. Когда тормозной момент достигнет значения, равного значению максимального момента АД в совмещаемом двигательном режиме, скольжение в двигательном режиме станет критическим и двигатель быстро затормозится. При этом торможение АД сопровождается быстрым уменьшением переменной ЭДС в фазе обмотки статора, которая не подключена к источникам питания. Это обстоятельство используют для фиксации начала быстрого затормаживания АД, для чего к данной фазе подключают вольтметр или другой регистрирующий прибор. Когда АД полностью, затормозится, ЭДС становится равной нулю. Эту ЭДС индуктирует магнитное поле, создаваемое токами в обмотке вращающегося ротора (магнитные силовые линии этого поля при вращений ротора пересекают витки обмотки статора). Аналогично ЭДС индуктируется и в фазе обмотки статора, которая подключена к источнику постоянного тока (в данном случае это нежелательное явление). Чтобы исключить или предельно ограничить создание этой ЭДС в фазе с постоянным током переменного тока, в цепь постоянного тока включают последовательно диод и дроссель, создающий на пути переменного тока большее индуктивное сопротивление.

Постоянное с задержками увеличение постоянного тока в процессе контроля связано с необходимостью исключения влияния на результаты контроля механической инерции вращающегося ротора. При каждой такой задержке частота вращения ротора должна достичь очередного нового установившегося значения,

В данном способе для поворота постоянного магнитного поля в воздушном зазоре АД, в частности, переключают источник постоянного тока к другой фазе обмотки статора. Так как фазы обмотки статора трехфазного АД смещены относительно друг друга на 120 электрических градусов, то и постоянное магнитное поле при этом поворачивается в воздушном зазоре АД на этот же угол.

Для реализации способа, когда имеется доступ к обоим концам всех фаз обмотки статора, целесообразно использовать электрическую схему, в которой после пуска АД одну из фаз обмотки статора подключают к источнику переменного тока на пониженное напряжение. Две другие фазы соединяют последовательно и через дроссель, диод и резистор подключают к источнику постоянного тока. Для поворота постоянного магнитного поля в воздушном зазоре АД

переключают между собой концы одной из последовательно соединенных фаз. При этом магнитное поле будет повернуто на 90 электрических градусов по отношению к первоначальному положению. Преимущест0 вом реализации заявляемого способа таким путем является то, что при этом исключают влияние на результаты контроля возможной несимметрии фазных обмоток статора, так как постоянное магнитное поле при одном

5 и другом положении создают одними и теми же фазными обмотками, изменяют только направление постоянного тока в одной из них. Для того, чтобы ЗДС, создаваемая этими обмотками, осталась одной и той же и

0 после переключения необходимо соответственно в 3 раза изменить значение постоянного тока. Регулируют постоянный ток при помощи резистора.

Для осуществления контроля НВЗ АД с

5 помощью заявляемого способа не требуются сложные и дорогостоящие устройства, специальные источники питания, поэтому заявляемый способ доступен для реализации в обычных производственных и эксплу0 атационных условиях. В то же время способ позволяет повысить достоверность результатов контроля, существенно упрощает процесс контроля, так как не требует доступа к валу двигателя, измерения величин, кото5 рые в процессе контроля изменяются независимо от оператора,-в частности, не требует измерения частоты вращения ротора в процессе торможения и времени тормо- жения в определенном интервале

0 изменения частоты вращения. В результате

стоимость устройства для реализации этого

способа будет ниже стоимости устройства

для реализации аналогичных способов.

Способ расширяет информацию о сте5 пени НВЗ АД путем использования при контроле; иного информативного параметра, чем в ряде других аналогичных способов. Возможность определения НВЗ АД по совокупности различных информа0 тивных параметров, определяемых различными способами, повышает достоверность окончательных выводов о степени НВЗ АД, так как при использовании каждого способа существует целый ряд специфических по5 мех и нередко сильных.

Формула изобретения Способ контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, заключающийся в запуске двигателя путем подключения к источнику питания трехфаэного тока, возбуждение в воздушном зазоре двигателя постоянного магнитного поля путем подключения одной или более фаз обмотки статора к источнику постоянного тока и переводе двигателя в режим динамического торможения поочередно при различных положениях полюсов постоянного магнитного поля, например, путем подключения источника постоянного тока к различным фазам обмотки статора, определении степени неравномерности воздушного зазора двигателя по изменениям информативного параметра при различных положениях полюсов постоянного магнитного поля в воздушном зазоре, используя общие для двигателей данного типа градуировочные данные, отличающийся тем, что, с

0

5

целью упрощения контроля и повышения достоверности его результатов, после запуска двигатель переводят в режим работы, совмещающий двигательный режим и динамическое торможение, постепенно увеличивают момент двигателя в режиме динамического торможения до начала быстрого затормаживания двигателя, а в качестве информативного параметра о степени неравномерности воздушного зазора двигателя используют, изменения постоянного тока (Напряжения источника постоянного тока или других величин) в момент начала быстрого затормаживания двигателя при различных положениях постоянного магнитного поля в воздушном зазоре двигателя и одинаковых других условиях.

Изобретение касается испытаний асинхронных двигателей (ВД) и служит для определения степени неравномерности воздушного зазора косвенным nyrsf-i, Цель изобретения - упрощение контроля и повышение достоверности его результатов, Ненагруженный АД запускают до установившейся частоты вращения путем подключения к трехфазному источнику питания, после чего его переводят в режим работы, совмещающий двигательный режим и динамическое торможение, путем подачи пониженного напряжения на одну из фаз обмотки статора от источника переменного тока и подключения одной или двух других фаз к источнику постоянного тока через дроссель и диод. Постепенно увеличивает момент двигателя s режиме динамического торможения путем увеличения тока в фазах обмотки статора, подключенных к источнику постоянного тока. Фиксируют значение постоянного тока, при котором начинается быстрое затормаживание АД, затем повторяют все описанные операции в той же последовательности и при тех же условиях, но при другом положении полюсов постоянного магнитного поля в воздушном зазоре, при повороте этого поля на 90 или 120 эл.град. 1 ил.

/Ј/&/Ј

п