Способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является повышение точности и уменьшение трудозатрат на контроль воздушного зазора асинхронного двигателя. По способу измеряют температуру обмотки ротора перед кратковременным подключением .двигателя к сети и в момент отключения при положительном значении ускорения в процессе его разгона измеряют постоянную времени затухания переходного тока в роторе и по сопоставлению температуры перегрева ротора и постоянной времени затухания тока ротора с базовыми значениями судят об изменении неравн о- , мерности воздушного зазора. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОВСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4023454/24-07 (22) 17,02.86 .(46) 30.07.87. Бюл. У 28 (71) Донецкий политехнический институт (72) Г, Г. Рогозин, И, В. Новиков, Н. Г. Пятлина, Н. С.Лапшина и В, А.Журавель (53) 621. 313 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1065791, кл, G 01 R 31/34, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9 1043574, кл. G О1 R 31/34, 1981.

Сыромятников И.А, Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей, M. — Л.: Госэнергоиздат, 1963, с. 396. (54) СПОСОБ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является повышение точности и уменьшение трудозатрат на контроль воздуш- ного зазора асинхронного двигателя.

По способу измеряют температуру обмотки ротора перед кратковременным подключением. двигателя к сети и в момент отключения при положительном значении ускорения в процессе его разгона измеряют постоянную времени затухания переходного тока в роторе и по сопоставлению температуры переЩ грева ротора и постоянной времени затухания тока ротора с базовыми значениями судят об изменении неравно-, мерности воздушного зазора.

13?7024

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля неравномерности воэдуш - ного зазора асинхронных двигателей с фазным ротором, Цель изобретения — повышение. точности и уменьшение трудозатрат контроля воздушного зазора асинхронного двигателя с фаэным ротором, 10

Сущность изобретения заключается в том, что измеряют температуру обмотки ротора, которая принимается равной температуре окружающей среды, подключают ненагруженный асинхронный двигатель к сети рабочего напряжения, контролируют во время разгона ротора частоту его вращения по данным измерения частоты тока в роторе при положительном его ускорении, отключают двигатель от сети при частоте вращения ротора в пределах 0,5-0,95 номинального значения, определеюят температуру обмотки ротора в момент отклю чения и постоянную времени затухания тока в роторе и по сопоставлению тем-! пературы перегрева ротора и постоянной времени тока ротора с базовыми значениями судят об изменении неравномерности воздушноro зазора. 30

Температуру обмотки в момент отключения двигателя от сети в контрольном (С„,) и базовом (t ) опытах определяют, например„ с использованием выражения для учета перегрева обмотки ротора во время пуска ненагруженного двигателя, Учет влияния температурных изменений активного сопротивления ротора производится по известной формуле, 40

Изменение тока в роторе осуществляют с помощью измерительных шунтов, включенных последовательно в цепь каждой фазной обмотки ротора (между кольцами и добавочным сопротивлением). Определение диагности— ческого параметра — постоянной времени затухания переходного тока в роторе — производят по изменению во времени изображающего вектора тока в роторе.

В качестве диагностического сигнала возможно также использование тока одной из фазных обмоток ротора, имеющей наиболыпее начальное значение переходного тока, Постоянная времени затухания переходного тока в роторе определяется по известному выражению, Количество изМерений и интервалы времени между измерениями целесообразно принимать исходя из ориентировочного значения постоянной времени, равного 1/3 времени затухания переходного тока в роторе до 0,05 I p о начиная с момента отключения двигателя от сети. В течение укаэанноГ0 промежутка времени следует производить (через примерно равные интервалы) 8 — 16 измерений тока и соответствующих координат времени, отсчитываемых от первого измерения, которое осуществляют после снижения начального тока (Ip ) не менее, чем в два о раза по сравнению с его значением в момент отключения двигателя от сети, Это обеспечивает ненасьпценное состояние пути основного магнитного потока

Х 6 + Хи(E) т (1)

У

Гр

Х, r> — индуктивное сопротивление рассеяния и активное сопротивление обмотки ротора;

Х> (F1 — сопротивление взаимоиндукции между обмотками статора и ротора; эксцентриситет ротора, определяемый по данным метрических измерений максимального (Q ö,.„„ ) H MHHHMRJIb» ного (Й „„„) значений во з душно го s аз ор а между ротором и статором в торцовых сечениях расточки статора, где

Поскольку индуктивное сопротивле ние вэаимоиндукции асинхронного двигателя более чем на порядок больше . индуктивного сопротивления рассеяния обмотки ротора, а последнее примерно равно индуктивному сопротивлению рассеяния обмотки статора, то с весьма малой погрешностью

x%=0

Т (2)

rp и, следовательно, исключает зависимость постоянной времени затухания тока в роторе от величины этого тока.

Связь неравномерно сти воздушно го зазора (эксцентриситета) с постоянной времени (Т) затухания свободного переходного тока в роторе асинхронного двигателя следует иэ анализа выражения

l 32 7024

k + ск

Т„ б

1

Тя

TA 840 где t < и t g — значения температур обмотки ротора при контрольном и базовом измерениях;

Т„ и Т вЂ” постоянные времени в контрольном и базовом опытах; к - коэффициент, зависящий от материала обмотки ротора (k = 235 — для меди и k = 245 — для алюминия).

Изменение Т Е О и Х„5о о в функции эксцентриситета ротора для асинхронных двигателей., имеющих число пар полюсов более одной при отсутствии насыщения пути основного магнитного потока происходит по линейному закону, При этом увеличение Е от 0 до lOOX приводит к соответственному увеличению указанных величин от

1 до 1,2 отн. ед.

Использование зависимости Х+ .о

f (Е), полученной при смещении оси ротора параллельно оси расточки статора, для определения характеристики работоспособности, позволяет определять максимальный эксцентриситет для полученного при контрольном опыте ач я Т„ „о= Х+ g.p f gp c учетом не только эксцентричных, но и всех возможных пространственных расположений оси ротора относительно

45 оси расточки статора, В соответствии с указанной характеристикой работоспособности при изменении Е от 0 до lOOX значения рассматриваемых диагностических параметров (Х gp и Т+) увеличиваются

50 .от 1 до 1,082 отн.ед.

Неравномерность воздушного зазора определяют следующим образом.

При равномерном воздушном зазоре отсоединенного от механизма асинхронного двигателя с фазным ротором (например, после монтажа или капитального ремонта) измеряют температуру.

Где X g синхронное индуKTHBHoeсопротивление асинхронного двигателя, С учетом изменения теплового режима двигателя в контрольном опыте по сравнению с базовыми условиями относительное значение постоянной времени равно

35 окружающей среды, равную температуре обмоток двигателя, включают при короткозамкнутой обмотке ротора ненагруженный двигатель в сеть рабочего напряжения, измеряя частоту тока в роторе, затем отключают двигатель от сети при достижении частоты тока в роторе 0,5-0,05 синхронного значения при положительном ускорении. Измеряют значения тока в фаэных обмотках ротора, определяя модуль изображающего вектора тока. После снижения тока до значения 0,5 Т р, определяют о постоянную времени его уменьшения, Результаты измерения постоянной времени затухания тока в роторе, температуры обмотки ротора двигателя до пуска и частоты вращения ротора в момент отключения от сети, по которой определяется перегрев обмотки ротора в процессе пуска, используются в качестве базовых данных, При контроле воздушного зазора, производят измерение тех же величин, что и при базовом опыте, По величине отношения полученной при периодическом контроле постоянной времени, приведенной к температуре базового опыта, к базовому значению этой величины по характеристике работоспособности определяют наибольшую неравномерность воздушного зазора ротора в расточке статора двигателя, Предлагаемый способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя обладает повышенной точностью и уменьшением трудозатрат.

Формула изобретения

Способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, заключающийся в измерении температуры обмотки ротора, в кратковременном подключении двигателя к сети, в измерении частоты вращения ротора, в отключении двигателя от сети, измерении при этом температуры его обмоток, в измерении постоянной времени затухания диагностического .параметра, при этом о степе-. ни неравномерности зазора судят по сопротивлению постоянной времени затухания указанного параметра и.температуры обмотки ротора с базовыми изменениями при равномерном воздушном зазоре, отличающийся

1327024

Составитель В,Никаноров

Редактор М,Петрова Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 3384/41 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ 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 тем, что, с целью повышения точности контроля и уменьшения трудозатрат дпя асинхронных двигателей с фазным ротором, в качестве диагностического параметра используют ток в обмотке ротора, измеряют его частоту, по которой .определяют частоту вращения двигателя и постоянную времени затухания амплитуды тока при отключении двигателя от сети,