Устройство для измерения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрической машины

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и используется для определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство имеет делительную головку 1 с оправкой 2, поводок 3, установленный одним концом на вал электрической машины. 4, а другим - в подпружиненный фиксатор 5, который имеет возможность перемещаться в вертикальной плоскости при помощи микрометрического устройства 6. На цилиндрическую часть поводка соосно валу установлено коромысло 7, которое имеет возможность устанавливаться в горизонтальной плоскости при помощи винтов 8 и фик/t (Л сд, 00 срие.2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (И) (5D 4 С О1 R 31 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

/ g .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3967563/24-07 (22) 11.09.85 (46) 15.05.87. Бюл. Ф 18 (72) П.С.Комонов и В.Н.Григорьев (53) 621.313(088.8) (56) Жолдак С.А, Ремонт электрических микромашин автоматических устройств. 1965, с. 229.

Ахметжанов А.А. Высокоточные системы передачи узла автоматических устройств. 1975, рис. 13.2. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ACHMMETPHH НУЛЕВЫХ ТОЧЕК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и используется для определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин. Цель изобретения — повышение точности измерения. Устройство имеет делительную головку 1 с оправкой 2, поводок 3, установленный одним концом на вал электрической машины

4, а другим — в подпружиненный фиксатор 5, который имеет воэможность перемещаться в вертикальной плоскости при помощи микрометрического устройства 6. На цилиндрическую часть поводка соосно валу установлено коромысло 7, которое имеет возможность устанавливаться в горизонтальной плоскости при помощи винтов 8 и фик- а Щ

131 сироваться винтами 9. На горизонтальную поверхность коромысла устанавливается микронный индикатор. Электрическая машина содержит статор (корпус) и ротор (вал). За счет измерения дополнительного угла пово0758 рота статора относительно ротора, возникающего в результате несоосности установки электрической машины и измерительного устройства, обеспечивается выпуск продукции повышенного класса точности ° 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин, характеризующих неперпендикулярность обмоток статора и ротора, например, вращающихся. трансформаторов.

Неточность замеров асимметрии нулевых точек ведет к понижению класса точности электрической машины или к браку. При классах точности вращающихся трансформаторов (ВТ) 0 01, 0,02, 0,05 получение электромагнитной асимметрии нулевых точек, равной и

30 и менее, связано с большими технологическими и конструктивными трудностями. Эксцентриситет, возникающий в устройстве при установке электрической машины, влияет на точность контроля электромагнитной асимметрии и понижает установленный класс точности выпускаемой продукции.

Цель изобретения — повьш ение точности измерения электромагнитной асимметрии нулевых точек.

На фиг.l изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 — схема определения величины и направления дополнительного угла поворота статора относительно ротора.

Устройство имеет делительную головку 1 с оправой 2, поводок 3, установленный одним концом на вал испытуемой электрической машины 4, а другим — в подпружиненный фиксатор 5, который имеет возможность перемещения в вертикальной плоскости при помощи микрометрического блока б.

На цилиндрическую часть поводка 3 соосно валу электрической машины установлено коромысло 7, которое имеет возможность устанавливаться в горизонтальной плоскости при помощи элементов регулировки (вилтов 8) и фиксации (винтов 9). На горизонтальную поверхность коромысла устанавливается микронный индикатор 10 типа 1 МИГ, Кроме того,в состав устройства входят источник питания и прибор для измерения ЭДС (не показаны).

Электрическая машина 4 содержит

10 статор (корпус) 11 и рэтор (вал) 12.

Окружностью 13 условно обозначен путь оси вращения электрической машины 4.

Проверку электромагнитной асиммет15 рии нулевых точек и определение дополнительного угла поворота осуществляют следующим образом.

Для определения асимметрии нулевых точек на обмотки статора Il (по20 переменно) подают напряжение питания, после чего поворачивают делительную головку 1, а вместе с ней и вал с ротором 12 проверяемой электрической машины 4 на расчетные yrо лы,, кратные 90, при которых ЭДС обмоток ротора равна нулю или минимуму, находят истинное значение угла с4, снимая показание с делительной головки 1 при минимуме показаний милЗ0 ливольтметра.

Определяют угловое отклонение

ЬМ = о — o(., где с — расчетный угол, закладываемый при изготовлении ВТ; р — угол, снимаемый с делительной

35 головки 1.

Всего расчетных углов оС кратных о

90, например, у СКВТ должно быть восемь (О, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315 ).

Истинное значение угла <6 находят в районе каждого расчетного угла о,, поворачивая делительную головку 1 н вал электрической машины 4 в пределах 3 . Затем, определив а е для о

3 13107 всех расчетных углов, находят асимметрию нулевых точек для электрической машины.

За асимметрию нулевых точек принимают полусумму абсолютных значений наибольшего положительного и наибольшего отрицательного значениИ углового отклонения где E — электромагнитная ассиметрия.

Тогда аь - = оС вЂ” («K ), где 6М, —углоИЬе отклонение; К -- табличное отклонение; М вЂ” значение угла,.рав.ное показанию делительной головки 1;

@g — дополнительный угол от =-ксцентписитета установки.

Величина угла с и направление по- 0 ворота ротора 12 относительно статора

1l определяют при помощи показаний индикатора 10, установленного на горизонтальную поверхность коромысла 7.

В прототипе исключена возможность измерения дополнительного угла поворота с вала электрической машины 4 относительно корпуса (статора 11 ВТ относительно ротора 12), который появляется при повороте делительной о головки 1 на углы, кратные 90, за счет наличия эксцентриситета установки оси вращения электрической машины

4. При этом чем больше эксцентриситет установки, тем больше угол о и а тем больше ошибка в определении электромагнитной асимметрии нулевых точек.

Дополнительный угол о поворота статора относительно ротора появляет- 10 ся в результате несоосности установки электрической машины 4 и измерительного устройства. Под несоосностью установа следует понимать несовпадение оси вращения вала электричес- 15 кой машинь 4 с осью вращения делительной головки 1. Несоосность установа— фактор неизбежный, так как из-за технологических и конструктивных погрешностей невозможно установить соосно ось вращения электрической машины 4, оправки 2, корпуса муфты или цангового зажима и ось целительной головки 1.

Н соосность установа сбусловлена радиальным биением шпиндепя оптической делительной головки l, несоосностью оси конической поверхности оправки 2 относительно оси установочной

58 4 поверхности под электрическую машину зазором между корпусом электрической машины 4 и установочной поверхностью оправки 2, несоосностью оси вращения вала электрической машины

4 относительно установочной поверхности корпуса, радиальным биением вала электрической машины.

На схеме по фиг.3 окружностью 13 ус::овно показан путь, который совершает ось вращения электрической машины 4 за счет эксцентриситета установа при повороте делительной головки о

1 вокруг оси О на углы, кратные 90

На самом деле вместо окружности ось проходит путь по замкнутой криволинейной поверхности, близкой к эллипсу. Электрическая машина 4 показана в 3-х произвольно выбранных положениях вокруг оси О с осями вращения

0 „ 0z„ О з, расположенными на поверхности !3, где Π— ось вращения делительной головки 1; 0 — нулевое положение электрической машины 4, при котором показание милливольтметра равно минимуму или нулю, делительная головка 1 установлена в нулевое положение, поводок 3 с коромыслом 7 находится в горизонтальном положении, микронный индикатор 10 установлен в нулевое положение и касается коромысла 7; 00 — эксцентриситет установа.

Внешней стрелкой на фиг.3 показано направление вращения делительной головки 1 совместно с оправкой, корпусом и статором 11 электрической машины 4 вокруг оси вращения 0 и направление вращения корпуса со статором 11 вокруг закрепленной при помощи поводка 3 оси вала электрической машины 4. Стрелки вокруг осей 0 и

0> показывают направление, в котором произошел поворот вала с ротором 12 на величину угла К или К при пег з ремещении оси вращения вала с ротор0М 12 за счет эксцентриситета из положения 0 „в положение Ог или 0 з при повороте делительной головки 1 с корпусом электрической машины 4 на угол, кратные 90, вокруг центра О, в направлении. указанном внешней стрелкой. Образующиеся углы поворота ротора 12 g, увеличивают или уменьшают угол, снимаемый с делительной головки 1 при определении электромагнитной асимметрии. Углы К равны соответствующим им углам о как углы с взаимно перпендикулярными

5 1310758 сторонами. Угол-4.. определяют из со32 отношения

О С о - = cosec e

32 с2 рр ю Z где О С вЂ” размер поводка 3;

00 — размер смещения оси вращеФ ния ротора 12 в вертикальной плоскости за счет эксцентриситета установки, измеряемый при помощи микронного индикатора 10.

Так как сущность определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин заключается в отыскании угла поворота ротора 12 относительно статора ll при минимальном показании милливольтметра и сравнении этого угла с расчетным углом о с », кратным 90, то для уточнения за- 20 зора угла g. в формуле h K = о -Ы учитывается угол М. и она приобретает вид 50L = Ы, — (Ы.+ 7) °

Из схемы на фиг.3 следует, что если направление наружной и внутренней стрелок совпадает, то угол поворота статора ll относительно ротора 12 уменьшается, поэтому при отыскании значения ЭДС угол, снимаемый с делительной головки 1, увеличивается на величину угла оС, Следовагельно, в этом случае угол К необходимо вычи2 тать. Если направление наружной и внутренней стрелок не совпадает, то угол еС необходимо прибавлять. Смеще- 35 ние оси вращения электрической машины 4 в вертикальной плоскости за счет эксцентриситета установки при повороте делительной головки 1 с оправкой

2, корпусом и статором 11 вокруг оси

О определяют по показаниям индикатора 10. Условно за совпадение направления поворота статора ll и ротора 12 (стрелок) принимают увеличение показаний индикатора 10, а за противоположное направление — уменьшение показаний индикатора 10 от нулевого положения О.

Таким образом, при увеличении показаний индикатора 10 от нулевого положения угол необходимо вычитать, а при уменьшенном показании — прибавлять.

Возможность определения величины и направления дополнительного угла ф, при помощи предлагаемого устройства повышает точность определения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрических машин и обеспечивает выпуск изделий определенного качества.

Кроме того, упрощается технология изготовления устройства, так как снижается требование к эксцентриситету установки электрической машины относительно оси угломерного устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения электромагнитной асимметрии нулевых точек электрической машины, содержащее корпус, оправку для закрепления статора испытываемой машины, блок измерения угла поворота оправки, микрометрический блок, источник питания, предназначенный для подключения к обмоткам статора, и измерительный блок, предназначенный для подключения к обмоткам ротора испытываемой машины, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности испытаний, в него введены подпружиненный фиксатор, поводок,.коромысло с элементами регулирования и фиксации и индикатор, при этом один конец поводка предназначен для соединения с валом проверяемой машины, а другой установлен в подпружиненном фиксаторе, который размещен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи микрометрического блока, а коромысло расположено на цилиндрической части поводка в горизонтальной плоскости и установлено с возможностью контакта со щупом индикатора.

1310758

Составитель В.Никаноров

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор А. Обручар

Редактор А.Огар

Заказ 1887/42

Тираж 731 Подписное

ВН361ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4