Устройство для перемагничивания сердечника статора электрической машины Советский патент 1980 года по МПК H02K15/00 

угла рассогласования по фазе (например, 120°) между фазными магнитными потоками, несмотря на колебания частоты напряжения источника,включенного на вход формирователя фаз.

Однако это устройство обладает тем недостатком, что в нем нарушается симметрия по фазе между фазными значениями магнитных потоков Б случае появления неравенства их амплитуд, вызванного неравномерностью воздушного зазора между тарированным ротором и испытуемым пакетом статора, анизотропией магнитных свойств стали статора. В случае несоосного расположения ротора относительно статора, отклонения расточки пакета статора от цилиндрической формы, которое в отдельных случаях достигает 0,4-0,5 мм анизотропии магнитных свойств магнитопровода испытуемого статора, происходит не только нарушение симметрии фазных потоков магнитной индукции по фазе, но и нарушение равенства их амплитуд. Нарушение равенства амплитуд фазных потоков вызывает в данном устройстве нарушение равенства напряжений фазных измерительных обмоток, а это, в свою очередь, приводит к внесению дополнительных искажений в стабилизации симметрии угла рассогласования фазных потоков магнитной индукции, Лроме того, данное обстоятельство приводит к усложнению процесса измерения за счет необходимости фазовой подстройки при переходе от одной точки дискретного ряда индукции к другой и от образца к образцу.

Другим отрицательным проявлением устройства является невозможность раздельного поддержания равенства амплитуд напряжений измерительных фазных обмоток, индуцированных фазными магнитными потоками, и симметрии их по фазе.

Целью данного изобретения является повышение точности и воспроизводимости результатов измерений магнитных свойств магнитопровода электрических машин и аппаратов путем поддержания стабильной симметрии заданного угла сдвига между фазными значениями магнитной индукции и исключения влияния нарушения равенства их амплитуд на точность поддержания заданного угла сдвига по фазе между ними.

Для достижения поставленной цели устройство снабжено тремя формирователями прямоугольных импульсов напряжения, включенных между фазами измерительной обмотки и входами блоков сравнения, первая и третья выходные обмотки трансформатора выполнены со средней точкой, подключенной к одному из концов первой и третьей фаз намагничиваюшей обмотки, а входы усилителей переменного тока указанных обмоток подсоединены к точкам соединения активных и реактивных резистивных элементов первой и третьей фазосдвигающих цепей.

Выполнение выходных обмоток трансформатора, питающих фазосдвигающие цепи со средней точкой, позволяет осуществлять сдвиг фаз без нарущения равенства амплитуд фазных потоков, что приводит к упрощению процесса измерения за счет упрощения настройки симметрии потоков.

Получение возможности обеспечения точности стабилизации симметрии фаз путем непосредственного сравнения фаз напряжений измерительных обмоток позволяет g осуществить независимую стабилизацию равенства амплитуд фазных потоков и исключить влияние нарушения равенства потоков магнитной индукции на точность поддержания их симметрии по фазе, кроме того, процесс настройки симметрии при применении данного устройства необходим один раз, а именно, при начальной настройке устройства.

Управляемые активные резистивные элементы могут быть выполнены, например, в виде терморезисторов с нагревательными элементами, оптронов, содержащих фоторезистор и светодиод, и т. д.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит однофазный ис$ точник 1 напряжения, стабильный по амплитуде, трансформатор 2 с первичной обмоткой 3 и тремя вторичными обмотками 4, 5, 6., обмотка 5 содержит одну секцию, а обмотки 4 и 6 выполнены со средней точкой из двух секций. Ко вторичным обмоткам подсоединены фазосдвигающие цепи, первая из цепей содержит последовательно включенные емкостной 7 и управляемый активный 8 резистивные элементы, вторая - регулируемый активный 9, а третья - индуктивный 10 и управляемый активный 11 резистивные элементы. Фазы 12, 13 и 14 намагничивающих обмоток .подключены к выходу усилителей 15, 16 и 17 переменного тока. Вход усилителя 16 второй фазы подключен параллельно активному сопротивлению 9 второй цепи, входы усилителей первой 15 и третьей 17 фаз подключены соответственно к точке подсоединения активного и реактивного элементов (8 и 7, 11 и 10) фазосдвигающих цепей первой и третьей фаз. Фазы 18 и 19 измерительных обмоток через формирователи 20 и 21 прямоугольных импульсов напряжения (например, триггер Шмидта и т. п.) соответственно подсоединены к входам схемы сравнения 22. Фазы 19 и 23 измерительных обмоток соответственно через формирователи 21 и 24 прямоугольных импульсов напряжения подсоединены к входам схемы сравнения 25.

Выходы схем сравнения 22 и 25 через усилители 26 и 27 (например, интегрирующие усилители) рассогласования подключены к нагревательным элементам 28 и 29 управляемых активных резистивных элементов 8 и 11, выполненных в виде терморезисторов. Фазы 18, 19, 23 измерительной обмотки через элементы 30, 31, 32 отрицательной обратной связи, соединены с усилнтелями 15, 16, 17 соответствующих фаз 12, 13, 14 намагничивающей обмотки. Обмотки 4 и 6 включены встречно с обмоткой 5. Позицией 33 обозначен испытуемый магнитопровод.

Соотношение между величинами комплексных сопротивлений элементов 8 и 7, 9 и 10 равно , модули комплексных сопротивлений элементов 8 и 7, 9 и 10, 11 равны между собой. Фазы соответственно 12 и 18, 13 и 19, 14 и 23 уложены в одни и те же пазы магнитопровода пермеаметра.

Устройство работает следующим образом.

Испытываемый магнитопровод замыкает магнитную цепь пермеаметра, потери в стали которого предварительно определены.

Напряжение от однофазного источника 1 напряжения преобразуется в преобразователе- фаз в трехфазное и поступает на фазы 12, 13, 14 намагничивающей обмотки, создающей вращающийся магнитный поток, намагничивающий магнитопровод 33 испытуемого электрического аппарата и перме-. аметра. При анизотропии магнитных свойств материала магнитопровода, неравномерном воздущном зазоре, при изменении частоты источника 1 напряжения наблюдается несимметрия фазных магнитных потоков и, как следствие, несимметрия напряжений фаз 18, 19 и 23 измерительных обмоток, что вызывает понижение точности измерения и разброс опытных данных от образца к образцу Для устранения этого явления напряжения фаз 18 и 19 19 и 23 измерительной обмотки через формирователи 20, 21 и 24 подаются на схемы сравнения 22 и 25. Сигнал с выхода схем сравнения, усиленный и преобразованный в постоянный ток в усилителях 26 и 27 рассогласования, подается на на гревательные элементы 28,29 управляемых активных резистивных элементов 8 и 11 так, что восстанавливается сдвиг фаз относительно друг друга, равный 120°, что

способствует поддержанию кругового вращающегося магнитного потока в испытуемом магнитопроводе электрического аппарата.

Обеспечение с помощью данного устройства автоматического поддержания симметрии фазных магнитных потоков по фазе при анизотропии магнитных свойств материала испытываемого магнитопровода, неравномерности воздушного зазора между испытываемым магнитопроводом и пермеаметром, изменении частоты генератора, переходе от одного испытываемого магнитопровода к другому, независимо от поддержания равенства амплитуд этих потоков позволяет повысить точность и воспроизводимость результатов измерения магнитных свойств магнитопровода электрических аппаратов.

Формула изобретения

Устройство для перемагничивания сердечника статора электрической машины по авт. св. № 674156, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости результатов измерений, оно снабжено тремя формирователями прямоугольных импульсов напряжения, включенных между фазами измерительной обмотки и входами блоков сравнения, первая и третья выходные обмотки трансформатора выполнены со средней точкой, подключенной к одному из концовпервой и третьей фаз намагничивающей обмотки, и входы усилителей переменного тока указанных обмоток подсоединены к точкам соединения активных и реактивных резистивных элементов первой и третьей фазосдвигающих цепей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 674156 по заявке № 2436164/24-07, кл. Н 02 К 15/00, 1976.