Устройство для косвенного контро-ля НЕРАВНОМЕРНОСТи ВОздушНОгО зАзОРАэлЕКТРичЕСКиХ ВРАщАющиХСя МАшиН Советский патент 1981 года по МПК H02K15/16 

Известны устройства, в которых ко роль воздушного зазора осуществляетс косвенным путем, без предварительной установки внутри электрической машин дополнительнЕлх механических элементо Устройство для косвенного контроля н равномерности воздушного зазора аси хронного электродвигателя содержит бло питания, от которого пониженное и cf о«лизированное напряжение подается н испытуемый асинхронный электродвигатель и на счетчик времени. Током испытуемого электродвигателя питается блок измерения пускового тока. Сигналы от счетчика времени и от блока измерения пускового тока поступают на входы блока сравнения и по величине времени разгона определяют неравномерность воздушного зазора 4}. Однако данный способ имеет малую точность, ибо на время разгона, кроме величины неравномерности воздушного зазора, влияет качество смазки и степень перекоса подшипниковых щитов . В устройстве 51 контроль неравно мерности воздушного зазора осуществ:ляется по величине скорости вращения двигателя, нагруженного противодействующим моментом, равным опрокидывающему моменту при работе в одноф:азном режиме и максимально допустиМой неравномерности воздушного зазора. Однако, наличие в указанном устройстве специального дорогостоящего нагрузочного приспособления значительно снижает его ценность. Кроме того, все операции отличаются крайне трудоемкостью, а максимальное изменение величины показателя неравномерности воздушного зазора составляет всего 25%, что недостаточно для обеспечения высокой точности контроля. В устройстве Гб контроль неравномерности воздушного зазора осущест вляется по измерению напряжения трогания двигателя, которое зависит от величины эксцентриситета. Однако, этот способ также является крайне неточным, так как напряжение трогания зависит не только от эксцентриситета, но и от качества сборки и состояния подшипников. Известно устройство для контроля неравномерности воздушного зазора, содержс1щее четыре, выполненных из медного провода, измерительных катушки для улавливания сигналов всего спектра частот магнитного поля в зазоре, расположенных в пазах статора, промежуточные трансформаторы для усиления сигналов измерительных , фильтры верхних частот для от деления сигнала поля пазов от осталь його спектра частот Сигналов магнитнЬго поля, блоки сравнения, состоящи из выпрямителей высокочастотных сигналов полей пазов, схем вычитания, и суммирования сигналов от диаметрально расположенных индуктивных катушек и схем деления разности сигналов с диаметрально расположенных индуктивHEJX катушек на сигнал индуктивной катушки, индикаторы, фиксирующие величи|ну неравномерности воздушного зазора машины во время ее работы, блок предупредительной сигнализации о наличии предельного эксцентриситета и блок ограничения для автоматйческо-, го отключения машины при превышении в величины неравномерности воздушного зазора выше нормы Г. Недостатком данного устройства является невозможность автоматизации процесса контроля и отбраковки электрических вращающихся машин с неравномерностью воздушного зазора, превышающего нормативное значение вусловиях поточного производства из-за необходимости введения в пазы статора измерительных катушек. Известно также устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины с зубчатым ротором и трехфазной обмоткой на статоре, содержащее блок питания, блок коммутации фаз статорной обмотки, блок фильтров, настроенных на частот-у зубцовой гармоники, схему возведения в квадрат, блок запоминания, сумматор, блок сравнения и индикатор контроля 8. Недостаток данного устройства - малая производительность при контроле S условиях поточного производства. Цель изобретения - ускорение процесса измерения. Для достижения поставленной цели в устройство введен -программный блок, выполненный в виде узла временного управления, соединенного с узлами измерения скорости, узлом управления блоком коммутации, узлом подключения блока запоминания, узлом включения схемы суммирования и блока сравнения, выходы программного блока соединены с блоками коммутации фаз статорной об-мотки, запоминания, схемой суммирования и блоком сравнения. На чертеже представлена блок-схема устройства для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрических вращающихся машин. Устройство содержит блок 1 питания, создающий стабилизированное пониженное трехфазное напряжение; блок 2 коммутации фаз статорной обмотки, производящий необходимую коммутацию статорных обмоток электрической машины,испытуемую электрическую машину 3, блок 4 фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники,- программный блок 5, координирующий действие всего устройства; выпрямительный блок б, преобразующий переменный сигнал зубцовой iacTOTU в постоянное напряжени схему 7 возведения в квадрат; блок 8 запоминания; схему 9 суммирования, блок 10 сравнения; индикатор 11 конт роля . Устройство работает следующим образом.. В качестве измеряемого параметра, по изменению которого судят о наличии эксцентриситета, выбирается сумма квадратов амплитуд зубцовых гармоник, измеренных в однофазном режим при последовательном отключении каждой из трех фаз статорной обмотки электрической машины. Контроль нерав номерности воздушного зазора производится при этом одновременно с проверной работоспособности электрической машины на холостом ходу. В определенной точке конвейера статорные обмотки испытуемой электрической машины 3 подключаются к соответствующи выходам блока: 2 коммутации и по команде из программного блока 5 через контакторы блока 2 коммутации на электрическую машину подается пониженное стабилизированное трехфазное напряжение от блока 1 питания. После достижения установившейся скорости вращения, измеряемой узлом измерения скорости, по команде из программного блока 5. отключается фаза А статорной обмотки и вход блока 4 фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники, подключается к фазам А и Б. С выхода блока 4 фильтров сигнал зубцовой частоты поступает на выпрямительный блок 6, преобразующий сигнал переменного напряжения в постоян ное, представляющее собой амплитуду зубцовой гармоники. Этот сигнал возводится в квадрат схемой 7 и по команде из программного блока 5 поступает в первую ячейку памяти блока 8 запоминания. После этого по команде из программного блока 5 восстанавливается на короткое время трехфазный режим работы и затем отключается фаза В статорной обмотки электрической машины 3, а вход блока фильтров подключается к фазам В и С. Выделенный блоком фильтров 4 второй сигнал зубцовой частоты преобразуется выпрямительным блоком 6 в постоянное напряжение, равное амплитуде зубцовой гар моники, которое возводится в квадрат и по команде из программного блока 5 поступает во вторую ячейку памяти бло ка 8 запоминающего устройства. Затем по команде из программного блока 5 опять восстанавливается на короткое время трехфазный режим и отключается фаза С. Вход блока 4 фильтров подключается к фазам С и А и проводится аналогично измерение, в результате чего в третьей ячейке блока запоминающего устройства 8 фиксируется третье значение квадрата амплитуды гармоники зубцовой частоты. После этого по команде из программного блока 5 три значения квадратов амплитуд зубцовой гармоники из ячеек памяти блока 8 запоминаниня подаются на вход схемы сумматора 9. Выходное напряжение схемы сут мирования, представляющее собой сумму квадратов амплитуд зубцовых гармоник, подается на первый вход блока 10 сравнения, при этом на второй вход бло|Ка 10 сравнения подается эталонное значение суммы квадратов амплитуд зубцовых гармоник. Если измеряемая величина превышает допустимое (эталонное) значение, то блок 10 сравнения выдает сигнал на индикатор 11 контроля, и данная электромашину признается негодной. После окончания цикла контроля,по команде из программного блока 5 устройство приходит в исходное состояние и испытуемая электрическая машина 3 отключается от блока 1 питания. В результате применения данного устройства автоматизируется и упрощается процесс контроля неравномерности воздушного зазора электрических вращающихся машин в условиях поточного производства. Производится отбраковка электрических машин с величиной неравномерности воздушного зазора выше установленной нормы. Формула изобретения Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрических вращающихся машин с зубчатым ротором и трехфазной обмоткой на статоре, содержащее блок питания, блок коммутации фаз статорной обмотки и последовательно соединенные блок фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники, схему возведения в квадрат, блок запоминания, сумматоъ. блок сравнения и индикатор контроля,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что с целью ускорения процесса измерения,введен программный блок, выполненный в виде узла временного упраления, соединенного с узлом измерения скорости, узлом упраления блоком коммутации, узлом подключения блока запоминания, узлом включения схемы суммирования и блока сравнения, выходы программного блока соединены с блоками коммутации фаз статорной обмотки и запоминания, схемой суммирования и блоком сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР I 342259, кл. Н 02 К 11/00, 1970. 2,Патент ФРГ 880911, кл.21 d,2, 1957. 3,Патент ФРГ № 1488879, кл. Н 02 Н 7/06, 1966. 4.Авторское свидетельство СССР 542409, кл. Н 02 К 15/00, 1974.

5.Авторское свидетельство СССР 221152, кл. Н 02 К 15/00, 1966,

6.Авторское свидетельство СССР 73697, кл. Н 02 К 15/00, 1949.

7.Журнал Techn. mi11 AEG-Tel еfunken , Berlin, 1969, c.245246.

8. Авторское свидетельство СССР по заявке 2556429/24-07, кл КЛ. Н 02 К 15/16, 1977.