Способ измерения воздушного зазора у асинхронных машин Советский патент 1942 года по МПК G01B7/14 

предметом изобретения является способ измерения воздушного зазора у асинхронных машин во время их работы при помощи электрического измерительного прибора, приключенного к индикатору, возбуждаемому магнитным ПОТОКОМ машины.

Описываемый способ дает возможность обнаружить и измерить, любую встречаюш;уюся на практике магнитную асимметрию у асинх- ронных двигателей: равномерное или одностороннее проседание ротора, наличие на нем выбоин, ссадин и др. Измерение осуществляется при помощи электрического измерительного прибора, лриключенного к индикатору, возбуждаемому магнитным потоком машины.

Сущность способа состоит в том, что примененный в качестве, указанного выше индикатора электромагнит с разомкнутой магнитной цепью прикладывают в разных местах к наружной поверхности активного железа статора.

На фиг. 1 и 2 изображены принципиальные электрические схемы приборов, при помощи которых может быть осуществлен предлагаемый способ.

Прибор (фиг. 1) состоит из расслоенного железного сердечника с катушкой, концы которой присоединяются через купроксный выпрямитель к магнитоэлектрическому гальванометру. Железный сердечник прикладывается к различным местам наружной поверхности активного железа статора.

Как известно, распределение магнитной индукции в зазоре и в спинке статора зависит от распределения воздушного зазора. В зависимости от индукции в спинке статора меняется поток в сердечнике, а также электродвижущая сила и ток в катушке, -показываемый гальванометром.

Купроксный выпрямитель служит для выпрямления переменного тока катушки и может отсутствовать при наличии электродинамического гальванометра, в достаточной мере защищенного от влияния пе№ 60960- 2 ременных магнитных полей, создаваемых машиной в окружающем пространстве.

Прибор (фиг. 1) очень чувствителен к изменениям зазора. Так, например, при измерении в диаметрально противоположных точках с зазорами 0,9 и 0,5 мм показания гальванометра были равны соответственно трем и шестнадцати делениям. В другом случае, при измерении в двух точках вдоль оси ротора с зазорами 0,3 и 0,25 мм, показания были соответственно равны трем с половиной и шести делениям. Наличие вентиляционных каналов не влияет значи- ельно на точность показаний, если сердечник прикладывать при всех измерениях по периферии к середине одного и того же пакета активного железа, а при измерениях вдоль оси ротора прикладывать к середине двух симметрично расположенных пакетов.

Предлагаемый способ пригоден не только для двигателей с открытой наружной поверхностью активного железа, но и для значительной части двигателей с оболочкой снаружи активного железа.

Если вал ротора прогнут, то стрелка прибора при измерении равномерно колеблется около некоторого деления; частота колебаний:/s s/ (где S - скольжение, / - частота сети). Эти колебания объясняются наличием в кривой магнитной индукции двигателя с прогнутым валом низшей гармоники с частотой fs sf. Наличие этой гармоники можно ясно видеть из осциллограммы электродвижушей силы катушки, приложенной к активному железу двигателя с прогнутым валом. Амплитуда гармоники fs растет с увеличением степени прогиба. Перемещая катущку в направлении вдоль оси вала ротора, можно по амплитуде колебаний установить место наибольшего прогиба вала. Если вал не прогнут, а на активном железе ротора есть выбоина, то стрелка колеблется при помещении прибора только в определенном поясе активного железа, захватывающем область повреждения.

Из осциллограммы электродвижущей силы катушки можно видеть, что в кривой магнитной индукции двигателя с прогнутым валом

есть также гармоника с частотой -- (для случая машины с числом пар полюсов Р 2). В общем случае прогиб вала вызывает появление гармоник с частотой. Можно построить прибор для определения прогиба, как односторонний фильтр, пропускающий только гармоники -j, которые все ниже 50 пер/сек (фиг. 2). Однако подсчеты показали, что для таких небольших частот прибор получается громоздким вследствие необходимости применять большие емкости и самоиндукции.

Предмет изобретения

Способ измерения воздушного зазора у асинхронных машин во время их работы при помощи электрического измерительного прибора,, приключенного к индикатору, возбуждаемому магнитным потоком машины, отличающийся тем, что примененный в качестве такого индикатора электромагнит с разомкнутой магнитной цепью прикладывают в разных местах к наружной поверхности активного железа статора.

фиг 1

-Н

фиг 2

Л1