Способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя Советский патент 1982 года по МПК G01R31/34 H02K15/00 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано цля контроля неравномерности воздушного зазора асинхронных цв иг а те лей.

Известен способ косвенного контроля неравномерности возцушного зазора асинхронных цвигателей, по которому на зажимы асинхрсжной машины поцают постепенно повышаемое трехфазное напряжение, величина которого в момент троГа- ния характеризует неравномерность воацушного зазора J

Однако способ неаостаточно точен, так как напряжение трогания Машины зависит от положения ротора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, осушесгвляемый путем измерения ЭДС отключенной от сети фазы обмотки статора при вращакяцемся роторе. Измерения производят путем приведения ротора контролируемого двигателя во вращение посрецciBOM вспомогательного синхронного цви гателя и поочередной подачи напряжения на каждую фазу с последующим измерением ЗДС на других фазах, не подключенных к напряжению. По обнаруженной максимальной разнице между напряжениями судят о неравномерности зазора f2 .

Недостатки способа заключаются в сложности и трудоемкости, обусловленных необходимостью принудительного вращения ротора от вспомогательного синхронного двигателя и подачей тестового сигнала от постороннего источника.

Цель изобретения - упрощение контрольных измерений и снижение трудозатрат в прсцессе их проведения.

Поставленная цель цостигается тем, что согласно способу сопоставляют измеренную затухающую ЭДС на фазе статора с двумя уровнями сигнала установки, измерения производят при отключении всех обмоток статора от сети и при выбеге ротора, при достижении ЭДС фазы первого

уровня сигнала уставки указанную фазу поцключаюг к интегратору, после снижения ЭДС ниже второго уровня сигнала уставки фазу отключают от интегратсра, измеряют напряжение на его выхоце и по изменению этого напряжения по сравнению с величиной, соответствующей равномерному воздушному зазсру судят о неравномерности воздушного зазора. На чертеже изображена схема измерения постоянной времени для контроля неравномерности воздушного зазора. Схема содержит коммутационный аппарат I асинхронного двигателя 2, устройство 3 запуска схемы измерения, устройство 4 преобразования измеряемого сиг- нала, интегратор 5 и вольтметр 6. Неравномерность воздушного зазора определяется следующим образом. При равномерном воздушном зазоре, например, после монтажа или капитального ремонта производят опыт отключения от сети раб.отающего в холостую асинхронного двигателя 2. Для этого при работе по нормальной схеме питания, на- пример, низковольтного асинхронного двигателя 2, отключают коммутационный- аппарат I в его первичной цепи. В процессе снижения индуктируемой ЭДС на выводах обмотки статора устройство 3 вклю чает, а затем отключает элементы 4-6 схемы. Выпрямленное и сниженное по величинеустройством 4 зат5осающее напряжение интегрируется устройством 5 и в виде дискретной величины измеряется вольтметром 6. При испытании высоковольтного асинхронного двигателя элементы 3-6 схемы измерения присоединяются ко вторичным цепям трансформатора напряжения, подключаемого на период испытаний к выводам двигателя. Постоянная времени асинхронного двигагеля (в секундах) определяется по фор муле Кп Ц-и где К.- - передаточный коэффициент преобразовательного устройства 4; (Jy - показание вольтметра 6 на выходе интегрирующего элемента 5, равное ,np(t,BC, L,иг-значения линейного напряжения на

выводах двигателя, равные двум уровням сигнала уставки в моменты начала (-fc) и окончания ( -Ь) интегрирования, В.

Приведенное .выражение справедливо в условиях , когда ненасыщены пути основного магнитного потока, не проявляется эффект вытеснения тока в стержнях ротора и отсутствует влияние остаточного намагничивания ротора. Исключение указанных факторов достигается соответствующим выбором моментов начала и окончания интегрирования затзосающего напряМ жных .пространственных расположений ротора в расточке статора. Откосигольное значение постоянной времени прг ктиения на выводах обмотки статсра. Поскольку индуктивное сопротивление заимоиндукции асинхронной машины (Х/) олее чем на порядок больше, чем инуктивное сопротивление рассеяния оботки ротора (Х(5р), а последнее гтримеро равно индуктивному сопротивлению ассеяния обмотки статора (Х(у), то с есьма малой погрешностью величина отосительной постоянной времени интегриуемого напряжения Т- . Xg-Oife- O , , значение постоянных времени двигателя при наличии и отсутствии неравномерности воздушго зазора; tiOjX -О, гО - синхронные индуктивные сопротивления двигателя при скольжении , при наличии и отсутствии исправности воздушного зазора. После снижения индуктируемой током ротора ЗДС на вьшодах обмотки статора, затухающим с той же постоянной вре- мени, до величины менее половины минимального напряжения двигателя интегрируют по времени выпрямленное затухающее напряжение и по величине интеграла, пропорционального постоянной времени переходного процесса, судят о неравномерности воздушного зазора. Это оказывается возможным благодаря установленной зависимости относительного синхронного индуктивного сопротивления от интегральной характеристики неравномерности воздушного зазора и значению предельного повышения этого сопротивления при снижении эксцентриситета ( ) в одном из торцевых сечений расточки статора до заданной величины с учетом всех возчески равно относительному синхронном индуктивному сопротивлению. Преимущества изобретения связаны с использованием аля вращения ротора избыточной кинетической энергии, занесенной на холостом ходу асинхронного цвигатепя, а в качестве тестового сигнала использование физических процессов в роторе, связанных с возникновением брос ка намагничивающего тока в момент отключения обмотки статора от сети рабочего напряжения, что позволяет упростить испытания и снизить их труцоемкос Формула изобретения Способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронног двигателя путам измерения ЭДС отключ шой от сети фазы обмотки статора при вращающемся роторе, отличающийся тем, что, с целью упрощения контроля и снижения его трудоемкос 9 26 ти, сопоставляют измеренную затухающую ЭДС на фазе статора с двумя уровнями сигнала уставки, измерения производят при отключении всех обмоток статора от сети и при выбеге ротора, при достижении ЭДС фазы первого урсжня сигнала уставки указанную фазу подключают к интегратору, после снижения ЭДС ниже второго уровня сигнала уставки фазу отключают от интегратора, измеряют напр$1жение на его выходе и по изменению этого напряжения по сравнению с величиной, соответствующей равномерному воздушному заасру, судят о неравномерности воздущного зазсра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторскоесвидетельство СССР № 73697, кл GO1 В В 7/14, 1948. 2.Авторское свицетельстоо СССР № 541246, кл Н О2 К 15/ОО, 197в.