Стенд для контроля (газо) гидродинамических опор электродвигателя

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение точности контроля /газо/ гидродинамических опор электродвигателя. Испытуемый электродвигатель, содержащий статор 1, ротор 2, торцовую 3 и радиальные 4 /газо/ гидродинамические опоры, размещен в узле установки 26 корпуса стенда 27. Источник питания электродвигателя 5 связан с регулятором 8. На валу электродвигателя установлен диск с юбкой 9, имеющий токопроводящее кольцо 10, соприкасающееся с датчиком контактирования 11, связанным с блоком регистрации 14, позволяющим фиксировать нарушение нормальной работы опор электродвигателя. Механизм осевого и радиального нагружения опор состоит из четного числа электромагнитов 15, создающих нагружение опор в осевом направлении, и электромагнитов 16, создающих нагружение опор в радиальном направлении. Управление электромагнитами 15 и 16 осуществляется с помощью коммутирующего устройства 17 и регулируемыми источниками 19 и 21, управляемыми задатчиком 22 уровня нагрузки. Стенд может содержать датчик угла поворота диска, состоящий из излучающего диода 23 и фотоприемника 24. Стенд позволяет в широких пределах и в различных комбинациях нагружать подшипниковые опоры испытываемого электродвигателя и предназначен для выходного контроля, а также входного контроля электродвигателей на предприятии

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

О11ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4338665/24-07 (22) 08.! 2. 87 (46) 23,02.90.Бюл, У 7 (72) А,В.Данилевский, А.В,Метельский

Г.Б,Михайлов, В,В,Путников и В.Б,Уваров (53) 62 1.3 13.04 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1247705, кл. G 01 M 13/04, 1986. (54) СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ (ГАЗО) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ОПОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению, Цель изобретения— повышение точности контроля (газо) гидродинамических опор электродвигателя, Испытуемый электродвигатель, содержащий статор 1, ротор 2, торцовую 3 и радиальные 4 (газо) гидродинамические опоры, размещен в узле установки 26 корпуса стенда 27, Источник питания электродвигателя 5 связан с регулятором 8. На валу электродвигателя установлен диск с юбкой 9, 9, имеющий токопроводящее кольцо 10 соприкасающееся с датчиком контакти„„SU„„f 545296 (51)5 Н 02 К 15/00у С 01 M 13/04

2 рования 11, связанным с блоком регистрации 14, позволяющим фиксировать нарушение нормальной работы опор электродвигателя, Механизм осевого и радиального нагружения опор состоит из четного числа электромагнитов 15, создающих нагружение опор в осевом направлении, и электромагнитов 16, создающих нагружение опор в радиальном направлении, Управление электромагнитами 15 и 16 осуществляются с помощью коммутирующего устройства

17.и регулируемыми источниками 19 и

21, управляемыми задатчиком 22 уровня нагрузки, Стенд может содержать датчик угла поворота диска, состоящий из излучающего диода 23 и фотоприемника 24, Стенд позволяет в широких пределах и в различных комбинациях нагружать подшипниковые опоры испытываемого электродвигателя и предназначен для выходного контроля, а также входного контроля электродвигателей на предприятии-потребителе.

1 з,п. ф-лы, — I ил, 1545296

Изобретение относится к электромашиностроению и к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам контроля состояния подшипников электродвигателей, Цель изобретения — повышение точности контроля.

На чертеже представлена функцио" нальная схема устройства, I0

Испытуемый электродвигатель содержит статор 1, ротор 2, торцовую 3 и радиальные (газо) гидродинамические опоры 4 вращения, выполненные из э электропроводящего материала. Источ— ник S питания электродвигателя связан с датчиком б частоты вращения через измеритель 7 частоты вращения и регулятор 8, На валу электродвигателя установлен диск с юбкой 9, выполненной из магнитомягкого материала и имеющий токопроводящее кольцо

10 соприкасающийся с первым датчиком

11 контактирования, между которым и вторым датчиком 12 контактирования установленным на статоре 1, включены блоки питания 13 и регистрации 14 контактирования, Механизм осевого и радиального нагружения опор состоит из электромагнитов I5, ра=положенных якорями к внешней и внутренней сторо нам диска попарно, симметрично относительно оси вращения, электромагнитов 16, установленных по окружности с наружной стороны юбки диска якорями. по оси, перпендикулярной оси вращения, На чертеже условно показаны четыре электромагнита из числа и: ,цва из которых, .имеющие обозначения

Y„ è Y „ „, предназначены для созда-,10 ния осевой нагрузки, направленной по оси вращения к фланцу электродвигателя, другие два, имеющие обозначения Y „ и Y „, предназначены для создания осевой нагрузки, направленной по оси вращения от фланца электродвигателя, На чертеже условно показан один электромагнит из числа m, обозначенный 7 и предназначенный, для создания. радиальной нагрузки.

Обмотки электромагнитов 15 подключены через ключи 17 коммутирующего .,устройства 18 к выходу регулируемого источника 19 питания, причем обмотка каждого электромагнита подключена че55 рез свой ключ, Аналогично обмотки электромагнитов 16 подключены через ключи 20 коммутирующего устройства 18 к выходу другого регулируемого источника 21 питания, Управляющие входы источников 19 и 21 питания подключены к выходам блока 22 задатчика уровня нагрузки. Каждый из управляющих вхоцов ключей 17 (в количестве 2п по числу электромагнитов) и ключей

20 (в количестве m по числу электромагнитов) подключен к соответствующему выходу блока 22 задатчика уровня нагрузки.

Устройство может быть снабжено датчиком угла поворота диска, состоящего из излучающего диода 23 и фотоприемника 24, На часть окружности юбки диска нанесен сигнальный сектор, например, в виде белой полосы на черном фоне, Выход фотоприемного устройства через усилитель 25 связан с управляющими входами ключей

20, которые включены в цепи питания обмоток электромагнитов из числа m

Испытуемый электродвигатель размещен в узле установки 26 корпуса стенда 27, (Устройство работает следующим образом„

При подаче напряжения питания на испытываемый электродвигатель, например с,газодинамическими подшипниками, его ротор 2 начинает вращаться, и между втулками и шипами радиаль ных опор 4, и между подпятником и торцовой опорой ротора 3 возникает устойчивый газовый смазывающий слой, Газодинамический режим работы опор характеризуется полным разделением поверхностей вращения от неподвижных частей опор . При этом блок 14 ре" гистрации, связанный с датчиками 11 и 12 контактирования покажет отсутствие электрической связи между ротором и корпусом двигателя. С помощью регулятора 8 по сигналам датчика б частоты вращения, устанавливается напряжение питания П„„ двигателя, при котором. частота его вращения равна контрольной частоте, установленной в технической документации на электродвигатель, Нагружение опор электродвигателя заданной односторонней осевой нагрузкой осуществляется следующим образом, От блока 22 задат чика уровня нагрузки управляющий сигнал поступает на регулируемый источник 19 питания и на управляющие входы ключей 17, что определяет, как величину тока в катушках 15 электро1545296 магнитов, так и количество включенных электромагнитов из числа и, Нагружение опор электродвигателя заданной радиальной нагрузкой осу5 ществляется следующим образом, От блока 22 задатчика нагрузки управляющий сигнал поступает на регулируемый источник 21 питания и на управляющие входы ключей 20, что опре10 деляет величину тока в катушках 16 электромагнитов и количество включенных электромагнитов из числа m в пределах углового сектора 0-180 .

Может быть осуществлено одновре- )5 менное нагружение опор электродвигателя осевой и радиальной нагрузками в различных комбинациях. О работе газодинамических опор судят по пока- заниям блока 14 регистрации контакти- 20 рования. Отсутствие электрического контакта между подвижными и неподвижными частями опор свидетельствует об удовлетворительном работе подшипниковых опор электродвигателя в задан- 25 ных режимах испытаний.

В режиме дисбаланса нагрузки устройство работает следующим образом, При вращении вала электродвигате- 30 ля с постоянной частотой, по сигналу датчика 24 угла поворота, длительность которого определена углом сигнального сектора на юбке диска, с помощью ключей 20 обмотки электромагнитов 16 (из числа m) расположенных равномерно по окружности юбки диска подключается последовательно друг за другом к источнику 21 питания, создавая соответствующие радиальные усилия,4p воздействующие на вал электродвигателя, Возникающая при данном режиме работы нагрузка равносильна установке на вал двигателя неуравновешенной массы и приводит к появлению неурав- 45 новешенной центробежной силы, воздействующей на диск, Изменняя величину тока в обмотках электромагнитов 16 с помощью блока 22 задатчика уровня нагрузки можно изме- 60 нять и величину дисбаланса диска, В (газо) гидродинамических подшипниках центр шипа осписывает кривую подвешенного равновесия, близкую к эллипсу, Амплитуда колебаний шипа под-55 шипника относительно центров втулок

I зависит как от частоты вращения и ра. диальной нагрузки на опору, так и от величины дисбаланса в опоре, Благодаря жесткости смазочного слоя рабочего тела (газо ) гицродинамические подшипники обладают демпфирующей способсностью, позволяющей им противостоять дисбалансу нагрузки до определенной величины, при превышении которой опора теряет устойчивость.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно в широких пределах и в различных комбинациях (в том числе в режиме дисбаланса) нагружать подшипниковые опоры испытываемого электродвигателя, устройство предназначено для контроля качества подшипниковых узлов электродвигателей с (газо 1 гидродинамическими опорами на этапах изготовления, выходного контроля, а также при входном контроле электродвигателей на предприятии-потребителе.

Формула изобретения

1. Стенд для контроля (газо) гидродинамических опор электродвигателя, содержащий механизм осевого и радиального нагружения опор, датчики контактирования с блоком питания и блоком регистрации, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью повышения точности контроля, стенд снабжен диском с юбкой, выполненным из магнитомягкого материала, для установки на валу испытуемого электродвигате-, ля источником питания электродвигателя с регулятором частоты вращения и датчиком частоты вращения, коммутирующим устройством, регулируемыми источниками питания, задатчиком уровня нагрузки, а механизм осевого и радиального нагружения опор выполнен из четного числа электромагнитов, попарно и симметрично расположенных с обоих сторон диска и ориентированных якорями по оси вращения диска, и из электромагнитов, установленных с наружной стороны юбки диска по окружности, причем оси их якорей перпендикулярны оси вращения диска, а обмотки электромагнитов соединены через соответствующие им ключи ком- . мутирующего устройства с выходами регулируемых источников питания, входы которых подключены к задатчику уровня нагрузки связанному с управляющи) ми входами ключей коммутирующего устройства.

1545296 торого связан с управляющими входамн ключей коммутирующего устройства.

2, Стенд по п,l о т л и ч а юшийся тем, что ои снабжен датчиком угла поворота диска, выход коСоставитель Ю.Скобарихии

Редактор С,Патрушева Техред Л,Сердюкова

Корректор М, Кучерявая

Заказ 495 .Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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