Прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины

 

Изобретение относится к приборам для контроля информационных электрических машин высокой точности в процессе производства. Цель изобретения - повышение точности и ускорение процесса контроля. Прибор содержит задающее 1, регистрирующее 21 и отсчетное устройства, чувствительный элемент и источник 15 переменного напряжения. Отсчетное устройство выполнено в виде многополюсного вращающегося трансформатора 3 и двух цепочек из последовательно соединенных фазового дискриминатора 16 и формирователя 17 импульсов и последовательно соединенных компаратора 19 и фазочувствительного усилителя 20. Выходы первой и второй цепочек подключены соответственно к входу управления и информационному входу устройства 18 выборки-хранения, выход которого подключен к регистрирующему устройству 21. Чувствительный элемент, соединенный валом 2 с отсчетным устройством и проверяемым магнитопроводом 9, выполнен в виде съемной обмотки 14 "зубец-полюс", установленной в пазах проверяемого магнитопровода 9 ротора /статора/ и электромашинного статора /ротора/ 10, на котором размещены две диаметрально расположенные регулировочные катушки 11, 12 и на одном зубце установлена измерительная катушка 13. Посадочное место 8 для установки проверяемого магнитопровода 9 снабжено подвижным элементом 7, допускающим его радиальное смещение в двух взаимно перпендикулярных направлениях и позволяющим осуществлять предварительное центрирование магнитопровода 9. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 С 01 К 31/34

1

1 j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4295448/24-07 (22) 11 ° 08.87 (46) 15.04.89. Бюл. М !4 (72) Э. Н. Асиновский и M. С. Иоскаев (53) 621.313(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1056378, кл. Н 02 К 15/00, 1982.

Гутников В. С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л.: Энергия, 1975, с. 78-79.

Шилов В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре.

И.: Советское радио, 1979, с. 328

331 °

Ав торское свиде тель ство СССР

У 1018065, кл. G 01 R 31/34, 1981. (54) ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСИИ11ЕТРИИ

РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗУБЦОВ ИАГНИТОПРОВОДА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

ÄÄSUÄÄ )472854 А1 (57) Изобретение относится к приборам для контроля информационных электрических машин высокой точности в процессе производства. Цель изобретения повышение точности и ускорение процесса контроля. Прибор содержит задающее 1, регистрирующее 21 и отсчетное устройства, чувствительный эле мент и источник 15 переменного напряжения. Отсчетное устройство выполнено в виде многополюсного вращающегося трансформатора 3 и двух цепочек из последовательно соединенных фазового дискриминатора 16 и формирователя 17 импульсов и последовательно соединенных компаратора 19 и фазочув Q ствительного усипителя 20. Выходы первой и второй цепочек подключены соответственно к входу управления и

14 информационному входу устройства 18 выборки-хранения, выход которого подключен к регистрирующему устройству 21. Чувствительный элемент, соединенный валом 2 с отсчетным устройством и проверяемым магнитопроводом 9, выполнен в виде съемной обмотки 14 зубец — полюс, установленный в пазах проверяемого магнитопровода 9 ротора (статора) и электромашинного статора (ротора) 10, на котором размещены

72854 две диаметрально расположен;-.ые регу— лировочные катушки 11, 12 и на одном зубце установлена измерительная катушка 13. Посадочное место 8 для установки проверяемого магнитопровода

9 снабжено подвижным элементом 7, допускающим его радиальное смещение в двух взаимно перпендикулярных và— правлениях и позволяющим осуществлять предварительное центрирование магнитопровода 9. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электри-. ческим машинам, а именно к приборам для контроля информационных электрических машин высокой точности в процессе производства. Я

Цель изобретения — повышение точности и ускорение процесса контроля.

На фиг. 1 приведена блок-схема прибора; на фиг. 2 — конструктивная схема съемной обмотки зубец — полюс на фиг. 3 — ее волновая развертка; на фиг. 4 и 5 — пример реализации подвижного элемента в двух проекциях; на фиг. 6 — .зависимости ЭДС и напряжений элементов схемы от угла поворота вала.

Прибор дпя контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины содержит задающее устройство 1 в виде тихоходного

20 двигателя, связанное посредством вала 2 с отсчетным устройством 3, выполненным в виде многополюсного вращающегося трансформатора (ВТ) с обмоткой 4 возбуждения и вторичными синусной 5 и косинусной 6 обмотками.

Вал 2 через подвижный элемент 7 связан с посадочным местом 8 для проверяемого магнитопровода 9 ротора, установленного внутри электромашинного статора 10. На статоре 10 размещены две диаметрально расположенные регулировочные катушки 11, 12 и на одном зубце установлена измерительная катушка .3. На проверяемом магнитопро-.. 35 воде 9 ротора установлена съемная обмотка 14 зубец — полюс, которая вместе с электромашинным стато ром 10 образует чувствительный элемент (ЧЭ) прибора. Обмотка 4 возбуждения отсчетного устройства 3 подключена к источнику 15 переменного напряжения и к опорному входу фазового дискриминатора (ФД) 16, к информационному входу которого подключена синусная обмотка

5 вращающегося трансформатора. Выход фазового дискр иинатора 16 через формирователь 17 импульсов (ФИ) подключен к входу управления устройства 18 выборки-хранения (УВХ). Косинусная обмотка 6 многополюсного вращающегося трансформатора через компаратор 19 подключена к опорному входу фазочувствительного усилителя 20 (ФЧУ), к информационному входу которого подключена измерительная катушка 13 ЧЭ, а выход ФЧУ 20 подключен к информационному входу устройства 18 выборки хранения, выход которого подключен к регистрирующему устройству 21. Съемная обмотка 14 зубец. - полюс подключена к источнику 15 переменного напряжения. Регулировочные катушки 11, 12 и резисторы 22, 23 соединены в мостовую схему, к одной диагонали которой подключен источник 15 перемен— ного напряжения, а к другой — измерительный прибор 24, например милливольтметр, являющийся индикатором рассогласования схемы.

Съемная обмотка 14 зубец — полюс конструктивно выполнена в виде штепсельного разъема (фиг. 2 и 3), состоящего из вилки 25 и розетки 26 в ви1472854 де колец 27, 28 из изоляционного материала, в которые армированы штреки

29 вилки и гнезда 30 розетки. К двум соседним гнездам розетки 26 подсое5 динены выводные концы 31 обмотки 14, остальные гнезда соединены между собой попарно перемычками 32. На вилке 25 штекера 30 также соединены попарно перемычками 33, так что при соединении вилки 25, расположенной по одну сторону проверяемого магнитопровода 9, с розеткой 26, расположенной по другую его сторону, в пазах проверяемого магнитопровода 9 образует- Ф5 ся волновая обмотка с числом полюсов, равным числу зубцов.

Подвижный элемент 7, обеспечивающий возможность радиального смещения оси посадочного места 8 для проверя-, 20 емого магнитопровода 9 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, может быть конструктивно выполнен, например, в виде фланцев (фиг. 4),. один 34 из которых. выполнен заодно с 25 валом 2, другой 35 — заодно с посадочным местом 8. Фланцы стянуты меж ду собой винтами 36, диаметр отверстий под которые во фланце 34 превышает диаметр самих винтов, чем обес- 30 печивается возможность радиального смещения фланца 35 относительно фланца 34 при не полностью затянутых винтах 36. Для регулирования радиального смещения фланца 35 предусмотрены винты 37, установленные в вертикальной плоскости фланца 34 попарно в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Назначением подвижного элемента 7 40 является центрирование проверяемого магнитопровода 9 внутри электромашинного статора 10. Необходимость центрирования связана с тем, что при смещении оси проверяемого магнитопровода 45

9 относительно оси вращения возникает погрешность измерения угловых координат зубцов.

При отсутствии центрирования величина эксцентриситета за счет посадочного зазора между проверяемым магнитопроводом 9 и посадочным местом 8, на котором он установлен, за счет биения рабочей поверхности проверяемого магнитопровода относительно его поса-55 дочного диаметра и за счет биения по, садочного места относительно оси вращения может состанлять 0,03-0,05 мм.

Величина радиус» p.. реальных машинах

I находится в диапазоне 25-50 мм. В результате погрешность измерения несимметрии расположения пазов может составлять +(2-6,88) угл. мин.

Допуск на несимметрию расположения пазов в прецизионных электрических машинах типа многополюсных и ( двухотсчетных ВТ составляет +(2-5) поэтому погрешность проверки должна быть не более +(0,5-1) угл.мин, чего невозможно обеспечить без центрирования проверяемого магнитопровода.

Предварительное центрирование магнитопровода 9 относительно оси вращения электрической машины осуществляют в соответствии со способом, заключающимся в том, что центрирование производят путем радиального перемещения проверяемого магйитопровода 9 ротора относительно электромашинного статора 10 с помощью подвижного элемента 7 в двух взаимно перпендикулярных направлениях так, чтобы обеспечить одинаковые значения разбаланса мостовой схемы, образован-, ной катушками 11, 12 и резисторами

22, 23, в двух положениях ротора, о отличающихся на 180

После этого подают питание от источника 15 .на обмотку 14 зубец - полюс, установленную на проверяемом магнитопроводе 9, и обмотку 4 возбуждения отсчетного устройства 3, в результате в выходных обмотках 5 и 6 и в измерительной катушке 13 ЧЭ наводятся ЭДС.

При повороте вала 2 задающим устройством 1 эти ЭДС изменяются в функции угла поворота ос как показано на фиг. 6, где Е, Е, Е, — ЭДС на обмотках 5, 6 и катушке 13, причем кри- вая Е проходит через нулевые значе360 ния в углах, кратных (Z — число з убцов про ве ря ем о го м агн ито провода 9), при этом число полюсов многополюсного BT3 отсчетного устройства равно числу зубцов Z проверяемого магнитопровода 9; нулевые точки кривой Е

360 не совпадают с углами К на величину погрешности расположения

К-го зубца лс „

Как видно из фиг. 1, ЭДС Е через компаратор 19 подается на опорный вход фазочувствительного усилителя

20, а ЭДС Е, — на его информационный

1472854 вход. Поскольку ЗДС Е изменяет фазу при повороте на одно зубцовое деле360 кие (ка угол — — — ), то на выходе

Э

5 фазочувствительного усилителя 20 напряжение U, изменяется от угла поворота с, как показано на фиг, 6, т.е. в зоне границы каждого зубца проверяемого магнитопровода кривая Ь 10 имеет линейный участок с положительной крутизной.

ЗДС Е и напряжение от источника

15 подаются на фазовый .дискриминатор

16, ка выходе которого получается напряжение 0<6, изменяющееся в функции угла < .поворота вала 2 (фиг. 6).

Напряжение U после формирователя

17 импульсов превращается в последовательность коротких импульсов U T

Импульсы U поступают на управляющий вход устройства 18 выборки-хранения, на информационный вход которого поступает напряжение U с вы о

25 хода фазочунствительного усилителя

20, в результате на выходе устройства 18 появляется напряжение U« (фиг. 6) .

Величина напряжения U «на каждом

К-м отрезке оси абсцисс, соответствующем зубцовому делению, равна вели-чине напряжения в точке пересечения

360 кривой U, с линиями у = К

Z (фиг. 6) . Таким образом, напряжение 35

U на каждом К-м зубцовом делении пропорционально погрешности расположения К вЂ” го зубца магнитопровода 9.

Это напряжение поступает на регистрирующее устройство 21, в качестве 40 которого может быть использован либо самописец, стрелочный или цифровой ноль rM@тp °

Предложенный прибор по сравнению 45 с прототипом обладает более высокой точностью контроля благодаря возможно с ти Hp едв а рите льна го цен три ров ания проверяемого магнитопровода и увеличению чувствительности (отношение полезного сигнала к шуму) за счет расположения обмотки во з буждения (съемкая обмотка 14) и вторичной об— мотки (измерительная катушка 13) чувствительного элемента на разных частях его магнитопровода, что позволяет ;::еличить выходной сигнал чувствительности элемекта и уменьшить паразитпые наводки от обмотки возбуждекия . Кроме того, об оспе -.еки» кеп рс— рывного поворота вала задающим устройством и исключение необходимости останова привода при измерении положения каждого зубца приводит к ускорению процесса контроля и поньппскию удобства в работе.

Формула изобретения

1. Прибор для контроля кесимметрии расположения зубцов магкитопроBoд;. электрической машины, содержащий задающее, регистрирующее и отсчетное устройства, чувствительный элемент, источник перемЕнного напряжения и комп арато р, п рич ем чувствительный элемент соединен валом с отсчетным устройством, а посадочное место предназначе:o для соединения с проверяемым магкитопроводом., з адающее устройство содержит двигатель, а отсчетное устройство выполнено в виде вращающегося трансформатора с обмоткой возбуждения и синуско-косикусными обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ускорекия процесса контроля, в него введены последовательно соединенные фазовый дискриминатор, формирователь импульсов, устройство выборки-хранения и фазочувствительный усилитель, чувствительный элемент выполнен в виде съемной обмотки зубец — полюс, предназначенной для установки в пазах проверяемого магнитопровода ротора и электромашинного статора, на котором размещены две диаметрально расположенные регулировочкые катушки, а на одном зубце установлена измерительная катушка, посадочное место дпя проверяемого магнитопровода снаб— жено подвижным элементом, допускающим его радиальное смещение в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем опорный и информационный входы фазового дискриминатора соединены соответственно с обмоткой возбуждения вращающегося трансформатора, предназначенной для подключения к источнику переменного напряжения, и его синус— ной обмоткой, а косикусная обмотка соединена с входом компаратора, последова", ельно соединенного с фазочувствительным усилителем, выход которо-" го соединен с информационным входом устройства выборки-хранения, выход котоporn соединен с регистрирующим

1472854 полюс

Фиг.2 устро йством, с инфо рма цио иным входом фаэочувс твительно го усилителя со еди— иена измерительная катушка чувствительного элемента, регулировочные катушки которого соединены в мостовую схему, в диагональ которой подключен источник переменного напряжения, к которому подключена обмотка зубец—

2. Приборпо и. 1, о тличаю— шийся тем, что съемная обмотка зубец полюс чувствительного элеме та выполнена в виде штепсельного раэьема, розетка и вилка которого предна5 значены для размещения по разные стороны проверяемого магнитопровода, число контактов равно числу пазов проверяемого магнитопровода, причем контакты, расположенные в пределах

10 кольцевой зоны, занятой пазами, и соединенные попарно в одной и другой части разъема, образуют волновую об— мотку.! 472854

) 472854

e)

Составитель В. Никаноров

Редактор М. Келемеш Техред A. Краз у Корректор В. Романенко

Заказ 1705/45 Тираж 7 1 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС .

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101