Прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины

 

ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСИММЕТРИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗУБЦОВ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий задающее, регистрирующее, отсчетные устройства, чувствительный элемент и источник переменного напряжения , чувствительный элемент выполнен в виде магнитопровода с двумя зубцами, на которых установлены обмотка возбуждения и две встречно соединенные сигнальные обмотки, и снабжен валом, предназначенным для установки отсчетного устройства и проверяемого магнитопровода, отсчетное устройство выполнен в виде вращаю щегося трансформатора с числом полюсов , кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, задающее устройство содержит компаратор, усилитель и исполнительный двигатель, вход компаратора соединен со списывающим устройством через первый электронный ключ, выход компаратора подключен.к управляющему входу второго ключа, например электронного, включенного в цепь, соединяющую сигнальные обмотки , усилитель и исполнительный двигатель , вход усилителя подключен к выходу списываххцего устройства, источник переменного напряжения подсоединен к обмотке управления исполнительного двигателя через третий управляемый ключ, например электрсжный, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и.повышения надежности работы, в него введен одновибратор, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход подключен к управляющим входам первого и третьего ключей. СХ) о Од ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3371823/24-07 (22) 30.12.81 (46) 15.05.83. Бюл. N 18 (72) 6;М.. Зиненко,.Э.А. Нокалн, О.К. Епифанов, О.В; Бачева. и А.И.Майзель (53) 621 313.17.01t0.888) (55) 1. Авторское свидетельство СССР

It 584399, кл Н 03 К 15/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР:

Н 613450, кл. Н 02 К 15/02, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

rio заявке У 2990237/24-07, кл Н 02 К 15/02 1980. (54)(57) ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСИ4МЕТРИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗУБЦОВ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий задающее, регистрирующее, отсчетные устройства, чувствительный элемент и источник переменного напря. жения, чувствительный элемент выполнен в виде магнитопровода с двумя зубцами, на которых установлены обмотка возбуждения и две встречно сое. диненные сигнальные обмотки, и снабжен валом, предназначенным для уста„.80.„1018065. A з(я) Г 01 В 1 4 Н 02 K 1 02 новки отсчетного устройства и проверяемого магнитопровода, отсчетное устройство выполнено в виде вращающегося трансформатора с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, задающее устройство содержит компаратор, усилитель и исполнительный двигатель, вход компаратора соединен со списывающим устройством через первый электронный ключ, выход компаратора подключен к управляющему входу второго ключа, например электронного, включенного в цепь, соединяющую сигнальные обмотки, усилитель и исполнительный двигатель, вход усилителя подключен к вы- д ходу списываащего устройства, источник переменного напряжения подсоеди« нен к обмотке управления исполнитель" ного двигателя через. третий управляемый ключ, например электронный, отличающийся тем, что, е с целью упрощения конструкции и.позы" шения надежности работы, в него введен одновибратор, вход которого сое- ь в динен с выходом компаратора, а выход подключен к управляющим входам перво -о и третьего ключей.

18065

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к приборам для контроля информационных электричес- ких машин высокой точности в процессе их производства.

Известен прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины, со," держащее отсчетное устройство, в виде оптической делительной головки, чувствительный элемент со встречно соединенными сигнальными обмотками и задающее устройство, выполненное в виде оптической делительной головки, причем отсчетное и задающее уст-. ройства представляет собой одно целое 11).

Недостатками данного аналога является значительное время контроля и большая его трудоемкость вследствие ручного задания угловых положений проверяемого магнитопровода, ошибок оператора при задании угловых положений и определении несимметрии расположения зубцов при использовании оптической делительной головки.

Известен также прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины, содержащий регистрирующее устройство, отсчетное устройство, выполненное в виде вращающегося трансформатора с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, чувствительный элемент со встречно соединенными обмотками, вал,для установки проверяемого магнитопровода и отсчетного устройства, задающее устройс во, выполненное в виде следящей системы, включающей усилитель, исполнительный двигатель, мультивибратор, реле с обмоткой с нормальнозамкнутыми и нормально-разомкнутыми контактами (2).

Недостатками указанного прибора является низкая надежность работы вследствие управления процессом работы указанного прибора временными импульсами мультивибратора и отсутствия цепи обратной связи между мультивибратором и сигнальными обмот. ками, значительное время контроля и большая трудоемкость процесса контро. ля из-за необходимости считывания оператором. показаний регистрирующего устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является прибор для контроля несимметрии расположения

1зубцов магнитопровода электрической машины, содержащий задающее, регистрирующее, отсчетное устройства, чувстви-,ельный элемент и источник переменного напряжения, чувствительный элемент выполнен в виде магнитопровода с двумя зубцами, на которых установлены обмотка возбуждения и две встречно соединенные сигнальные обмотки, и снабжен валом, предназначенным для установки отсчетного устройства и проверяемого магнитопровода, отсчетное устройство выполнено в виде вращающегося трансформатора с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, задающее устройство содержит компаратор, усилитель и исполнительный двигатель, 20 вход компаратора соединен со списывающим устройством 4ерез первый электронный ключ, выход компаратора подключен K управляющему -входу второго ключа, например электронного, включенного в цепь, соединяющую сигнальные обмотки, усилитель и исполнительный двигатель, .а вход усилителя подкпючен к списывающему устройству, источник переменного напряжения подсоединен к обмотке управления исполнительного двигателя через третий управляемый ключ, например электронный 1. 31.

Недостатком известного прибора является сложность конструкции, обусловленная наличием в задающем устройстве большого числа конструктивно сложных элементов, обеспечивающих работоспособность прибора в целом, и высокая надежность работы прибора из"за наличия в задающем устройстве элементов с невысокой степенью надежности, например, мультивибратора, триггера, инвертора °

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы прибора.

Указанная цель достиГается тем, что в известный прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины, содержащий задающее, регистрирующее, отсчетное устройства, чувствительный элемент и источник переменного напряжения, при этом чувствительный элемент выполнен в виде магнитопровода с двумя зубцами, на которых установлены обмотки возбуждения, две встречно соединенные сигнальные обмотки, 3 10180 и снабжен валом, предназначенным для установки от счетного устрой ст ва и проверяемого магнитопровода, отсчет" ное устройство выполнено в виде вращающегося трансформатора с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода, задающее устройство содержит компаратор, усилитель и исполнительный двигатель, вход компаратора соединен со списы- 1в вающим- устройством через первый электронный ключ, выход компаратора подключен к управляющему входу второго ключа, включенного в цепь, соединяющую сигнальные обмотки, усилитель и исполнительный двигатель, а вход усилителя подключен к списывающему устройству, источник переменно" го напряжения подсоединен к обмотке управления исполнительного двигателя через третий управляемый ключ, введен одновибратор, вход которого соединен с выходом компаратора, а вы ход подключен к управляющим входам первого и третьего ключей.

На.фиг. 1 приведена функциональная схема прибора для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины; на фиг. 2 - временная диаграмма работы элементов задающего устройства в функции угла поворота .вала, на котором установлен проверяемый магнитопровод.

Прибор содержит чувствительный элемент 1 с обмоткой возбуждения 2 и встречно соединенными обмотками 3, уложенными в паз 4, вращающийся тран" сформатор 5 с числом полюсов, кратным числу пазов проверяемого магнитопровода Ь, с обмоткой возбуждения 7 4в и выходными обмотками 8, исполнитель. ный двигатель 9 с обмотками возбужде"ния 10 и управления 11, усилитель 12 первый 13, второй 14 и третий 15 электронные ключи, компаратор 16, включающий фазочувствительный демодулятор, одновибратор 17, регистрйрующее устройство 18 и списывающее устройство 19.

Проверяемый магнитопровод 6 нахо" дится внутри чувствительного элемента 1 и установлен на одном валу с вращающимся трансформатором 5 и кинематически связан с исполнительным двигателем 9. Сигнальные обмотки 3 И чувствительного элемента 1 соединены через второй электронный ключ 14 с входом усилителя 12, через первый

65 4 электронный ключ 13 - с входом компаратора 16 и со списывающим устройст" вом 19. Выход усилителя. 12 соединен с обмоткой управления 11 исполнительного двигателя 9.. Выход компаратора

16 подключен к управляющим входам второго электронного ключа 14, а также через одновибратор 17, - к управляющим входам первого электронного ключа 13 и третьего электронного ключа 15 . Вход усилителя 12 через третий электронный ключ 15 подключен к источнику переменного напряжения 4.

Выходная обмотка 8 вращающегося трансформатора 5 подключена к регистрирующему устройству 18 и списывающему устройству 19.

Прибор работает в двух режимах: первый - режим контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины с участием оператора (при съеме оператором показанийс регистрирующего устройства 18; второй - режим контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины без участия оператора (при списывании списывающим устройством 19 одновременно напряжений с выходной обмотки 8 вращающегося трансформатора 5 и с сигнальных обмоток 3 на регистрационную ленту, либо с последующей перфорацией и обработкой полученных данных на ЗВИ, либо с непосредственной расшифровкой оператором по расхождению двух минимумов сигнальных напряжений).

В первом режиме прибор работает следующим образом (на фиг. 2 изобра" жена диаграмма работы элементов задающего устройства для первого режима).

Apw подаче напряжения переменного тока на обмотку возбуждения 2 чувствительного элемента 1 в нем возникает магнитный поток, замыкающийся по проверяемому магнитопроводу 6 и индуктирующий ЗДС в сигнальных обмотках 3. Зта ЗДС подается через усилитель 12 (второй электронный ключ 14 в исходном положении открыт) на обмотку управления 11 исполнительного двигателя 9, обмотка возбуждения 10 которого подключена через конденсатор к источнику переменного тока.

В результате исполнительный денга" тель 9 поворачивает проверяемый магнитопровод 6 и ротор вращающегося трансформатора 5 до тех пор, пока

26

n=р2+1, 5 10180

ЭДС на сигнальных обмотках 3 не станет минимальной; это положение сООт» ветствует совпадению осей паза 4 чувствительного элемента 1 и одного из пазов проверяемого магнитопрово- S да 6 и принимается за начальное.(на .диаграмме, фиг. 2, это соответствует первой точке "ноль"). Далее включают питание компаратора 16 и одновибратора 17, а на вход третьего элект- 16 ронного ключа 15, который в исходном состоянии открыт, подключают источ ник переменного тока U

Одновибратор 17 имеет регулируемый по длительности импульс и установленная величина импульса для первого режима работы прибора t, цд . )

>t oyg. Компаратор настроен на задан-, ный уровень опорного напряжения U<> (например, около "нуля" (фиг. 2) определенной фазы переменного напряжения. Поэтому при уменьшении ЭДС с сигнальных обмоток ниже Uo> или изменении фазы ЭДС на его выходе появ" ляется уровень напряжения логичес" кой единицы.

После включения питания компаратора 16, подключения третьего электронного. ключа 15 и одновибратора 17 (в исходном состоянии первый элект/ ронный ключ 13 от крыт ) запускается компаратор 16. и запирает второй электронный ключ 14. При этом питание от источника переменного тока Ц, через третий электронный ключ 15 и усилитель 12 поступает на обмотку управ" ления 11 исполнительного двигателя 9.

Последний начинает поворачиваться и смещает проверяемый магнитопровод

6 с первоначального положения. ЭДС сигнальных обмоток 3 по мере движения проверяемого магнитопровода 6 изменяется по синусоидальному закону (фиг. 2, график I). Причем совпадение осей паза 4 чувствительного элемента 1 и одного из пазов проверяемого ма гнитопровода 6 соот вет ст вует минимальному значению ЭДС сигнальных обмоток 3 с периодом 2ц, (в точках 0;

2"3 5-6 на фиг. 2). Поэтому следуюS6 щее минимальное значение ЭДС сигналь" ных обмоток 3 не соответствует совпадению осей паза 4 и какого-либо паза проверяемого магнитопровода 6 и его необходимо перейти. Это достигается выбором опорного напряжения компаратора 16 (фиг. 2, график I, точка 1).

65 6

При достижении величины ЭДС сиг" нальных обмоток 3 большей U компаоп ратора 16 последний запирается, открывая второй электронный ключ 14 и своим задним фронтом импульса запускает одновибратор 17 (фиг. 2, график

Ч, точка 1), который запирает первый электронный ключ 13 и запирает третий электронный ключ 15. При этом

ЭДС сигнальных обмоток 3 через второй электронный ключ 14 поступает на усилитель 12 .и далее на обмотку управления 11 исполнительного двигателя 9, который продолжает вращать проверяемый магнитопровод 6 (фиг. 2, точки 1-2). При достижении нового

"нулевого" положения (точка 2, фиг. 2, график I и UII), при котором ось следующего паза магнитопровода 6 совпадает с осью паза 4 чувствительного элемента 1, происходит остановка дви-: .гателя 9 (его устойчивое положение), но схема задающего устройства не приходит в исходное положение, так как дну t>o >. ВРемя между t y, и

t < (точки 2-3, график I, фиг. 2) вйбирается достаточным для считывания оператором показаний регистрирующего устройства 18.

При окончании работы одновибратора 17 открывается первый электронный ключ 13, открывается третий электронный ключ 15, запускается компаратор

16 и запирается второй электронный ключ 14. И далее прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины работает указанным образом. В каж" дом последующем положении при совпадении осей паза 4 и соответствующего ,паза магнитопровода 6 считывается показание регистрирующего устройства 18, Второй режим работы прибора анало-: гичен первому с той лишь разницей, что отключается регистрирующее устройство 18 и включается списывающее устройство 19. Затем длительность импульса одновибратора 17 уменьшается и устанавливается в пределах t р

3001 (1 01-1 02) t>o < и процесс nosoрота проверяемого магнитопровода 6 и записи ЭДС сигнальных обмоток 3 и выходной обмотки 8 становится непрерывным. При достижении числа минимальных значений ЭДС сигнальных обмоток 3

7 191 где р - число зубцов или пазов магнитопровода 6, счетчиком.списывающего устройства l9 прибор отключается,.

Повышение надежности работы предлагаемого прибора достигается за счет, с одной стороны, применения электронных (бесконтактных} элементов высокой надежности, например электронных ключей, а с другой сторо« ны их меньшим числом для реализации требуемых функций устройства, чтопозволяет минимизировать габариты задающего устройства .и обеспечить . простоту построения -его. В известном устройстве используются электромеханические элементы=в виде переключающего реле, надежность которого гораздо меньше электронных ключей, а для реализации требуемых функций в нем установлено гораздо большее число элементов, чем в предлагаемом приборе. Так, функции задающего устройства в предлагаемом приборе реализуется на трех электронных ключах, компараторе и одновибраторе, а в прототипе - на одном электронном ключе, компараторе, мультивибраторе, инвер. торе, триггере, линии задержки с выключателями и реле с обмоткой, т.е. в предлагаемом приборе - на 5 простых .элементах, а в прототипе - на 8 сложных по конструкции элементах, надежность которых в совокупности го-. раздо ниже. Предлагаемый прибор по сравнению с прототипом обладает возможностью более гибкой работы за -счет принципиально иного построения задаю8065 8 щего устройства, где схема одновибратора позволяет регулировать время одного цикла съема информации и создает дополнительные удобства при работе оператора с прибором в зависимости от его навыков работы и рабочего состояния в данный момент. Техни- чески это обеспечивается. регулированием времени импульса 1 оД; в одно10 вибраторе. Предлагаемый прибор пол ностью автоматически контролирует несимметрию расположения:зубцов маг.нитопровода электрических машин.и . проводйт исследовательский и выбороч з ный контроль зубцовой зоны электри.ческой машины, поэтому он более уни версальный как для серийного, так и для опытного производства. При этом, простота конструкции задающего уст 0 ройства и .предлагаемого прибора в целом обеспечивает с меньшими затратами и трудоемкостью изготовление предлагаемого прибора и его эксплуатацию. Кроме того, повышение надеж з ности работы прибора снижает его эксплуатационные затраты, увеличивает срок службы. Автоматический контроль этого расположения магнитных осей зубцов магнитопровода, обеспечивае0 мый предлагаемым прибором, позволяет осуществлять с высокой степенью на- . дежности и высокой производительностью пооперационный контроль изготавливаемых датчиков и анализировать источники их погрешности, что в результате приводит к дальнейшему позы"

° .шению,точности этих микромашин автоматики.

1018665

101&065., Составитель В . Никаноров

Техре А. Air Корректор С Оекмар

Редактор К. Волощук

Филиал П П йатент", r. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 3538/ 5 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква Ж-35 Раушская наб. . 4/5