Прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины Советский патент 1982 года по МПК H02K15/02 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к приборам для контроля информационных электрических машин высокой точности в процессе их производства. По основному а ВТ. с в. ff известен прибор для контроля несимметрии рас положения зубцов магнитопровода элек трической машины, в котором содержит ся задающее, регистрирующее, отсчетное устройства и чувствительный элемент, снабженный встречно соединенными сигнальными обмотками и валом, предназначенным для установки проверяемого магнитопровода и отсчетного устройства, причем задающее устройство выполнено в виде следящей системы, снабженной усилителем, мультивибратором, реле с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, исполнительным двигателе с обмоткой управления, кинематически связанным с валом чувствительного элемента. Отсчетное устройство выпол нено в виде вращающегося трансформатора (ВТ) с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, а мультивибратор соединен с обмоткой реле, нормально замкнутые контакты которого включены в цепь, соединяющую усилитель и обмотку уп- равления двигателя, нормально разомкнутые контакты подключены к сети переменного тока, а выходная обмотка вращающегося трансформатора соединена с регистрирующим устройством 1. Однако указанный прибор характеризуется недостаточно высокой надежностью работы вследствие управления процессом работы прибора дискретными временными, разнесенными строго по времени, импульсами мультивибратора и отсутствия цепи обратной связи между мультивибратором и сиг- . нальными обмотками для контроля и синхронизации обработки угла поворота - проверяемого магнитйпровода следящей системой до следующей из39мерительной позиции, значительное время контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины из-за необходимости (на время считывания оператором показаний регистрирующего устройства) остановки работы прибора и большая трудоемкость процесса контроля вслед ствие необходимости считывания оператором показаний.регистрирующего устройства при числе пазов в проверяемых магнитопроводах более 300 500 и при необходимости проверки большого числа магнитопроводов. Цель изобретения - повышение надежности работы и ускорения процесс контроля. Указанная цель достигается тем, что введены электронный ключ, компаратор, инвертор, триггер, линия задержки с выключателем и списывающее устройство, причем сигнальные обмотки через электронный ключ подключены ко входу компаратора, выход которого соединен с мультивибратором и триггером, на вход которого через инвертор подключен выход мультивибратора, выходы триггера соединены с обмоткой реле и через выключатель и линию задержки с электронным ключем а сигнальные обмотки и выходная обмотка ВТ соединены со списывающим устройством. На чертеже приведена функциональ ная схема предлагаемого прибора. Прибор содержит чувствительный, элемент 1 с обмоткой возбуждения 2 и встречно соединенными сигнальными обмотками 3 уложенными в паз , ВТ 5 с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода 6, с обмоткой возбуждения 7 и выход ными обмотками 8, исполнительный двигатель 9 с обмоткой возбуждения 10 и управления 11, усилитель 12, реле 13 с обмоткой,имеющее нормально замкнутые It и нормально разомкнуты 15 контакты, электронный ключ 1б, компаратор 17 с дифференцирующей цепочкой, мультивибратор 18, инвертор 19 с дифференцирующей цепочкой, триггер 20, линию задержки 21 с выключателем 22, регистрирующее устройство 23 и списывающее устройство 2. Проверяемый магнитопровод 6 примы кает к чувствительному элементу 1, установлен на одном валу сВТ 5 и кинематически связан с исполнительным двигателем 9- Сигнальные обмотки 3 чувствительного элемента 1 через электронный ключ 1б соединены со входом компаратора 17 и со списывающим устройством 2. Выход усилителя 12 через нормально замкнутые 1 t контакты реле 13 соединен с обмоткой управления 11 исполнительного двигателя 9, а нормально разомкнутые 15 контакты реле 13 соединяют сеть источника переменного тока с обмоткой управления 11 исполнительного двигателя 9Выход компаратора 17 соединен с мультивибратором 18, выход которого через интвертор 19 и дифференцирующую цепочку подключен на вход три1- гера 20, куда подключен через дифференцирующую цепочку и выход компаратора 17. Выход триггера 20 подключен к обмотке реле 13 и через выключатель 22 и линию задержки 21 к электронному ключу 1б. Выходная обмотка 8 ВТ 5 подключена к регистрирующему устройству 23 и к списывающему устройству . Работает прибор в двух режимах: первый - режим контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода 6 электрической машины с участием оператора (при съеме оператором наказаний с регистрирующего устройства 23); второй - режим контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода в электрической машине без участия оператора (при списывании списывающим устройством 2k од повременио напряжения с выходнгй обмотки 8 и сигнальных обмоток 3 на ленту, либо с последующей перфорацией и обработкой данных на ЭВМ, либо с непосредственной расшифровкой оператором по расхождению двух минимумов напряжений выходной обмотки 8. ВТ 5 и сигнальных обмоток 3)В первом режиме прибор работает следующим образом. При подаче напряжения переменного тока на обмотку возбуждения 2 чувствительного элемента 1 в нем возникает магнитный поток, замыкающийся по проверяемому магнитопроводу 6 и индуктирующему ЭДС в сигнальных обмотках 3. Зта ЭДС подается через усилитель 12 и нормально замкнутые контакты Ut реле 13 на обмотку управления 11 исполнительного двигателя 9, обмотка возбуждения 10 коToporo подключена через конденсато| к источнику переменного тока. В результате двигатель поворачивает проверяемый магнитопровод 6 и ротор ВТ 5 до тех пор, пока ЭДС на сигнальных обмотках 3 не станет минимальной. Это положение соответствует совпадению осей паза А чувствительного элемента 1 и одного из пазов проверяемого магнитопровода 6 .и принимается за начальное. Далее включают компаратор 17, мультивибратор 18, инвертор 19, триггер 20 и линию задержки 21, которые находятся в исходном состоянии. Через от крытый электронный ключ 16, который в исходном состоянии открыт ЭДС сигнальных обмоток 3 поступает через него на вход компаратора 17. Компара тор 17 настроен на заданный уровень опорного напряжения UQ,., например около нуля, поэтому при превышении ЭДС с сигнальных обмоток 3 Ugn что обеспечивается соответствующей настройкой компаратора 17, на его выходе появляется уровень напряжения логической единицы. Начальным фронтом этого уровня компаратора 17 через дифференцирующую цепочку запускается триггер 20, с выхода которого поступает напряжение на обмотку реле 13, которое срабатывает и замыкает контакты 15,подключая тем самым сеть источника пере менного тока к обмотке управления 11 исполнительного двигателя 9, который начинает поворачиваться и смещает проверяемый магнитопровод 6 с первоначального положения. ЭДС сигнальных обмоток 3 по мере движения проверяемого магнитопровода 6 изменяется по синусоидальному закону, причем совпадение осей паза чувствительного элемента 1 и одного из пазов проверя емого магнитопровода 6 соответствуют минимальному значению ЭДС сигнальных обмоток с периодом 2J7. Поэтому следующее минимальное значение ЭДС си нальных обмоток 3 не является совпадением осей паза и какого либо паз проверяемого магнитопробода 6 и его необходимо перейти. При достижении этого следующего (ложного) положения, соответствующего минимальному значению ЭДС сигнальных обмоток 3 ниже компаратора 17, на его выходе напряжение падает до нуля и этим задним фронтом запускается мультивибратор 18, который формирует импульс, поступающий через инЁерТор 19и дифференцирующую цепочку на вход триггера 20. Задним фронтом импульса компаратора 17 триггер 20 должен закрыться, но открытое (рабочее состояние)его поддерживается пришедшим передним фронтом имоульса с мультивибратора 18. Длительность импульса мультивибратора 18 аыбрана из расчета обеспечения разворота ма(- нитопровода 6 в положение, при котором его второй паз будет расположен приблизительно напротив паза чувствительного элемента 1. Таким образом, с выхода триггера 20на обмотку реле 13 поступает напряжение в течение времени, определяемом суммой времени обработки разворота проверяемого магнитопровода 6 до следующего (ложного) положения и временем длительности импульса с мультивибратора 18, Задним фронтом импульса с мультивибратора 18 срывается триггер 20 и напряжение на его.выходе становится равным нулю. При этом через выключатель 22 задним фронтом импульса с триггера 20 включается линия задержки 21, которая запирает электронный ключ 1б. Обмотка реле 13 при срыве триггера 20 обесточивается, замыкаются контакты 1А и соединяют выход усилителя 12 с обмоткой управления 11 двигателя 9, тем самым подают ЭДС с сигнальных обмоток 3- В результате двигатель 9 устанавливает проверяемый магнитопровод 6 в новое положение, при котором ось его второго паза совпадает с осью паза чувствительного элемента 1. Ротор ВТ 5 также устанавливается следящей системой в новое положение и оператор считывает показание с регистрирующего прибора 23. При открытии линией задержки 21 электронного ключа 16 ЭДС сигнал ных обмоток 3 поступает на компаратор 17 и далее прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины работает выше указанным образом. В каждом следующем положении при совпадении осей паза и соответствующего паза магнитопровода 6 считывается показание устройства 23, которое пропорционально несимметрии расположения зубцов проверяемого магнитопровода 6, так как число полюсов ВТ 5 кратно числу зубцов магнитопровода 6 и поэтому в каждом устойчивом положении следующей сист мы напряжение на выходной обмотке 8 ВТ соответствует отклонению от его очередной нулевой точки ( вращающийся трансформатор 5 выбран с малыми погрешностями по сравнению с измеряемыми величинами несим метрии зубцов проверяемого магнитопровода 6). Второй режим работы прибора ана логичен первому с той лишь разницей, что съем показаний ведут со списывающего устройства 2. Затем длительность импульса запирания электронного ключа 16, поступающе с линии задержки 21, устанавливаетс минимальной в пределах одной секу ды и процесс поворота проверяемого магнит;опровода, записи ЭДС сигналь ных обмоток 3 и выходной обмотки 8 становится непрерывным. Таким образом, повышение надежности работы предлагаемого прибора ббеспечивается введением цепи обратной связи между управлением про цессом работы прибора и отработкой следящей системой угла поворота проверяемого магнитопровода до сле дующей измерительной позиции, причем управление работой прибора осуществляется от сигнальных обмоток по каждому циклу выполнения технологической функции данного прибора а ускорение процесса контроля устройством определяется вписывающим устройством, позво/Лчющим автоматически и без участия человека списывать значения напряжений с выходной обмотки ВТ и с сигнальных Обмоток с записью их на регистрационной ленте с последующей перфорацией и обработкой на ЭВМ, либо с последующей расшифровкой оператором по расхождению двух минимумов напряжений. Кроме того, изобретение позволяе автоматически контролировать несим18 метрию расположения зубцов магнито- . проводов электрических машин, что сокращает время проведения контрольных операций, повышает их точность и снижает трудоемкость выполнения контрольных операций. При этом изобретение позволяет повысить надежность работы предлагаемого устройства и обеспечить его автоматичес кий режим работы. Высокая производительность контрольных операций и высокая надежность работы предлагаемого прибора позволяет применять его как при исследовательских работах, так и в серийном производстве. Формула изобретения Прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины по авт. св. № ) отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и ускорения процесса контроля, в него введены электронный ключ, компаратор, инвертор, триггер, линия задержки с выключателем и списывающее устройство,причем сигнальные обмотки через электронный ключ подключены ко входу компаратора, выход которого соединен с мультивибратором и триггером, на вход которого через инвертор подключен выход мультивибратора, выходы триггера соединены с обмоткой реле и через выключатель и линию задержки с электронным ключом, а сигнальные обмотки и выходная обмотка вращающегося трансформатора соединены со списывающим устройством. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If eniSO, кл. Н 02 К 1&/02, 1978.