СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ АСИНХРОННОЙ МУФТЫ СКОЛЬЖЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H02K49/02 G01R21/00 

Известны способы определения мощности асинхронной муфты скольжения, например, в судовых установках, путем получения сигнала, пропорционального произведению электромагнитного момента вращения и скорости вращения индуктора.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что с целью упрощения сигнал получают при помощи многовитковой катущки, которую помещают в потоке рассеяния вращающегося якоря, и по э. д. с., индуктируемой в катущке, судят о величине мощности.

Па -фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема измерения мощности, реализующая описываемый способ; на фиг. 2 - распределение магнитных потоков асинхронной муфты и расположение измерительных датчи,ков.

Асинхронные муфты скольжения и асинхронные двигатели близки по принципу работы, поэтому и выражения для электромагнитной мощности обеих мащин аналогичны:

Р,, . ф„7, cos Ф- 9752/2 975

:СФо/сПрС08ср,(1)

Фо - результирующий магнитный поток в

воздущном зазоре муфты; /о--ток стержня якоря; Ф - угол между векторами э. д. с. и тока

стержня;

Пр-число оборотов индуктора в минуту; ам -электромагнитный момент;

С - постоянный коэффициент. Так как номинальные величины бкольжений асинхронных муфт больщой мощности не превышают 2%, то индуктивное сопротивление обмотки якоря, обусловленное ее потоком рассеяния, настолько мало, что им можно пренебречь и поэтому считагь, что .

Суммарный магнитный поток муфты Фо на .всем диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной по абсолютной величине меняет,ся незначительно, так ка-к .продольная намагничивающая сила реакции якоря очень мала благодаря тому, что ток якоря активный. Это позволяет допустить, что Фо const. Таким образом, выражение для электромагнитной мощности муфты можно представить в следующем упрощенном виде:

Лм С,(2) находятся стержни короткозамкнутой обмотки (фиг. 2). Поток рассеяния якоря распространяется за пределы его корпуса и образует на наружной поверхности якоря как бы свою полюсную систему, кривая изменения магнитной индукции потока которой подобна кривой индукции муфты в ее воздушном зазоре. Если короткозаМКнутую обмотку якоря рассматривать как многофазную с числом фаз, равным числу стержней, приходящихся на одну лару полюсов m ;-, (3) то амплитуда первой гармоники кривой намалничивающих сил на поверхности якоря равна выражению р fn J г г 1яг -ст т.т.р где /ст -амплитуда тока Стержня. Благодаря малой частоте тока якоря и соответственно 1малой скорости движения потока относительно его магнитопровода, размагничивающим действием вихревых токов, -возникающих в наружном цилиндре, можно пренебречь. Если, к|роме того, считать, что магнитное .сопротивление потоку рассеяния якоря определяется главным образом участками пути потока по .воздуху, то соотиощение между величиной тока якоря /с .и магнитной индукцией потока рассеяиия В:, может быть определено выражением Fiml-o г/ст ,Ц-о lo -средняя длина пути потока рассеяния по воздуху; р,о-магнитная проницаемость воздуха; С2 - постоянный коэффициент. Если у поверхности вращающегося я.коря поместить многовитковую измерительную катущку с сердечником из электротехнической стали, то величина э. д. с. « , создаваемая потоком рассеивания якоря в катущ,ке, равна , 4,44f,AK2a, ,(6) где w - число витков катушки; SK-площадь сечения сердечника; fp -частота изменения потока. f Р-Пр Заменив в формуле (6) значения 5, и fp в соответствии с формулами (5) и (7), получим: 4,44 ,,/г /с (8) Полученное выражение для э.д. с. измерительной катущ.ки отличается от выражения (2) электромагнитной мощности муфты лишь постоянным коэффициентом. Таким образом, измерительная катущка может служить датчиком измерения мощности асинхронной муфты. За пределы наружной поверхности якоря в место размещения датчика измерения мощности ИД выходят кроме силовых линий потока рассеяния якоря Фз, и силовые линии магнитного потока рассеяния индуктора Фъ, которые .создают в измерительной катущке датчика ИД постоянную составляющую э. д. с. датчика icr, независимую от нагрузки муфты. Существование нескомпенсированной постоянной составляющей э. д. с. датчика не позволяет использовать всю шкалу измерительного прибора, а также вносить в измерение небольшую дополнительную погрешность при изменении скорости вращения муфты. Поэтому для компенсации ЕЪ применен еще один индуктивный датчик КД, также размещенный на муфте, катущка -которого включается последовательно с катущкой основного измерительного датчика (фиг. 1), а его э. д. с. кд равна по величине и противоположна по фазе составляющей э.д. с. основного датчика ЕЪ . Компенсационный датчик КД размещается вблизи вращающихся полюсов индуктора таким образом,что ось магнитопровода находится с осью магнитопровода измерительного датчика ИД в одной плоскости, проходящей через ось вращения индуктора. з.д. с. компенсационного датчика равна Е , где Oj, -поток рассеяния индуктора, проходящий по магнитопрозоду компенсационного датчика. С целью уменьшения потерь напряжения на внутреннем сопротивлении датчика наиболее целесообразно применение в схеме измерения прибора V магнитноэлектрической системы, обладающего наименьшим потреблением и имеющего к тому же равномерную щ-калу. Предмет изобретения Способ определения мощности асинхронной муфты скольжения, например, в судовых установках, путем получения сигнала, пропорцио,нального произведению электромагнитного момента вращения и скорости вращения индуктора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, сигнал получают при помощи многовитковой катущки, которую помещают в потоке рассеяния вращающегося якоря, и по э. д. с., индуктируемой в катущке, судят о величине мощности.

-о