Устройство для измерения воздуш-НОгО зАзОРА Советский патент 1981 года по МПК G01B7/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРЛ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения воздушного зазора в электрических машиЧ ах в процессе их работы.

Известно устройство для измерения воздушного зазора в электрических машинах, содержащее измерительные обмотки, размещенные на статоре и подключенные к измерительному прибору 1 .

В данном устройстве измеряют величину ЭДС обмоток, пропорциональную изменению магнитного потока, обусловленному неодинаковой ве;шчиной зазора на различных участках окружности статора.

Недостатком данного устройства является погрешность измерения при изменении скорости вращения машины.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для измерения воздушного зазора 30 вращающейся электрической машине содержит соединенные в звезду с заземленным общим проводом две пары измерительных обмоток, размещенных на статоре машины диаметрально противоположно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и реги,стрирующий прибор 2.

Недостаток извеЪтного устройства состоит в том, что ЭДС его измерительных обмоток зависит не только от величины зазора, но и от изменения скорости вргицения ротора, что искажает результаты измерения.

Кроме того, в устройстве не учитывается влияние начальной неравномерности зазора между статором и

0 ротором, что также снижает точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения при переменной скорости вращения машины.

5

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя потенциометралот, каждый из которых подключен к выводам соответствующей пары измерительных обмоток, и двумя 0 интеграторами, входы каждого из которых присоединены к подвижному контакту одного из потенциометров, а выходы - к регистрирующему прибору.

На чертеже изображена блок-схема

5 предлагаемого устройства.

В пазах и.ли на полюсах статора размещены диаметрально противоположно измерительные обмотки 1-4. Все обмотки соединены в звезду, общий провод которых заземлен. Одноименные

выводы каждой пары обмоток соединены с концами потенциометров 5 и 6, а подвижные контакты потенциометров соединены со входами интеграторов 7 и 8. Выходы интеграторов соединены с регистрирующим прибором 9, включающим, например, схему 10 ИЛИ, компаратор 11 и индикатор 12.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора машины в измерительных обмотках 1-4 наводится ЭДС, величина которой в каждой из них пропорциональна скорости вращения ротора и величине зазора между статором и ротором. Так как в обмотках каждой пары, например в обмотках 1 и 3, индуцируются переменные ЭДС со сдвигом по фазе 180°, то на потенциометре 5 осуществляется их вычитание. Это позволяет, перемещая ползунки потенциометров и добиваясь нулевых потенциалов на входах интеграторов 7 и 8, скомпенсировать влияние неравенства первоначальных зазоров на результат измерения.

Если в процессе эксплуатации маши по тем или иным причинам, например вследствие неравномерного износа подшипников ротора, нарушится соотношение первоначальных зазоров, то на входы интеграторов 7 и 8 будет поступать сигнал переменного тока, отличный от нуля, величина которого- зависит от разности зазоров в соответствующей диаметральной плоскости, а также от скорости (частоты) вращения ротора. Поскольку при интегрировании сигнала переменного тока получают сигнал той же частоты со сдвигом по фазе на 90° и амплитудой, обратно пропорциональной частоте, то на выходе интегратора получают сигнал, величина которого пропорциональна только разности зазоров в соответствующей диаметральной плоскости и не зависит от изменения скоростного режима раб.оты машины.

Увеличение сигигшов на выходах интеграторов до определенной величины будет свидетельствовать о нарушении нормальной работы машины и о возможности згщевания ротором статора вследствие достижения предельно допустимой величины неравномерности .зазора хотя бы по одной из взаимно перпендикулярных осей.

Для сигнгшизгщии и предотвращения возможности задевания ротором статора на второй вход (не показан) компаратора 11 может быть подан опорный

сигнал, соответствующий предельно допустимой величине неравномерности зазора в электрической машине. В результате сигналы, появлякндиеся на выходах, интеграторов 7 или 8, проходят через схему 10 ИЛИ на первый измерительный вход компаратора 11, обеспечивая возбуждение индикатора 12 (его выполняют также звуковым или световым). Сигнал индикатора может

быть использован для обеспечения автоматического отключения машины.

При отсутствии необходимости такой сигнализации индикатор 11 может быть выполнен в виде вольтметра и подключен непосредственно к выходам схемы

10 ИЛИ, введение которой обеспечивает определение плоскости с возникающей неравномерностью воздушного зазора.

Таким образом,устройство обеспечивает измерение воздушного в электрических машинах независимо от скорости вращения ротора, позволяет исключить влияние на результаты измерения первоначальной асимметрии

воздушного зазора и вырабатывает сигнал, информирующий об аварийном состоянии машины.

Формула изобретения

Устройство для измерения воздушного зазора во вращающейся электрической машине, содержащее соединенные в звезду с заземленным общим

5 проводом две пары измерительных обмоток , размещаемые на статоре машины диаметрально противоположно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и регистрирующий прибор,

0 отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при переменной скорости вращения машины, оно снабжено двумя потенциометрами, каждый из которых подключен к выводам соответствующей пары измерительных обмоток, и двумя интеграторами, входы каждого из которых присоединены к подвижному контакту одного из потенциометров, а выходы - к регистрирующему прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 552б7, кл. G 01 В 7/14, 1938. 5 2. Авторское свидетельство СССР №55273, кл. G 01 В 7/14, 1938 (про-/ .тотип) .