Способ контроля воздушного зазора торцевой электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расширение области применения и повышение достоверности контроля. Способ контроля воздушного зазора торцевой электрической машины заключается в том, что при отключенной от сети электрической машине смещают ротор относительно статоров, между которыми он расположен, в аксиальном направлении, измеряют емкость между обмоткой ротора и статорами и сигнал, пропорциональный величине емкости, используют в качестве контролируемого. Добиваются смещения ротора минимального значения указанного сигнала и сравнивают его с сигналом уставки. При превышении минимального значения контролируемого сигнала уровня уставки делают заключение о непригодности двигателя. В противном случае при положении ротора,соответствующем минимальному значению контролируемого сигнала, проворачивают ротор на один оборот, измеряют девиацию величины контролируемого сигнала и по ней судят о нарушении геометрической формы дискового ротора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PFCflVE$lHH

„„SU.,„, 1585872 (5! ) 5 Н 02 К 15/00 С 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к торцовым электрическим машинам, и может быть использовано для диагностирования их технического состояния как на стадии сборки, так и в процессе эксплуатации по изменению величины воздушного зазора между ротором и статором, которое несет информацию как об аксиальном смещении ротора, так и о нарушении его геометрической формы.

Цель изобретения — расширение об- . ласти применения двигателей с немагнитным ротором и повышение достоверности контроля.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4380358/24-07; 4380359/24-07 (22) 25.12.87 (46) 15.08.90. Бюл, ¹ 30 (72) А.В.Бобров (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1115171, кл. Н 02 К 15/16, 1982.

Виноградов Ю.Д. и др. Электронные измерительные системы для контроля малых перемещений. М.: Машиностроение, 1976, с. 102.

Патент Франции № 2458169, кл. Н 02 К 15/16, 1980. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА ТОРЦОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — расширение области применения и повышение достоверности контроля. Способ контроля воздушного зазора торцовой электрической машины заключается в

2 том, что при отключенной от сети электрической машине смещают ротор относительно статоров, между которыми он расположен, в аксиальном направлении, измеряют емкость между обмоткой ротора и статорами и сигнал, пропорциональный величине емкости, используют в качестве контролируемого. Добиваются смещением ротора минимального значения указанного сигнала и сравнивают его с сигналом уставки.

При превышении минимального значения контролируемого сигнала уровня уставки делают заключение о непригодности двигателя. В противном случае при положении ротора, соответствующем минимальному значению контролируемого сигнала, проворачивают ротор на один оборот, измеряют девиацию величины контролируемого сигнала и по ней судят о нарушении геометрической формы дискового ротора. 1 ил.

На чертеже показана конструкция торцового электродвигателя с дисковым печатным ротором.

Двигатель можно рассматривать как систему двух параллельно включенных конденсаторов: первый — с обкладками в виде левой части статора, состоящей из левого щита 1 с магнитами 2 и дискового якоря 3 (ротора), второй — дисковый якорь 3 и правая часть статора, состоящая из правого щита 4 с магнитами 2, где дисковый якорь 3 является общей обкладкой обоих конденсаторов, а остальные две обкладгде S о — площадь щита статора (1 или 4) с магнитами 2 с1 величина воздушного зазоо ра меифу статорами 1 и 4 с магнитами 2;

Г,E, — диэлектрические проницаемости материала якоря 3 и вакуума.

Из формулы видно, что емкость минимальна, если якорь 3 установлен жестко посередине за.зара х =- 0,5йо.

В этом случае минкчальны осевые магнитные тяжения, действующие на якорь

3 со стороны статоров 1 и 4. 30

Способ осуществляют следующим образом.

Дисковый печатный якорь 3 устанавливают в воздушный зазор между магнитами 2, закрепленными на левом и правом щитах статора 1 и 4. Злектрическую мощность при этом отключают от сети. Подключают стандартный цифровой автоматический измерительный мост 6 типа Е7-8 к одному из щитов 40 корпуса, например к правому щиту 4 и к одной из щеток 7. Определяют по показаниям моста 6 величину суммарной емкости. Затем прикладывают осевую нагрузку на вал дискового печат- 45 ного якоря 3 и перемешают его в воздушном зазоре. Определяют знак изменения показаний моста 6 (увеличение или уменьшение емкости), В зависимости от знака изменений показаний 50 моста 6 изменяют направление приложения аксиальной силы к я;орю 3 и добиваются минимального значения суммарной емкости. Сравнивают это значение с сигналом уставки, соответствующим первоначальной оптимальной выставке якоря 3 между статорами 1 и 4. В случае превышения минимального значения контролируемого сигнала, 158587 ки соединяются электрически между собой через кольцо корпуса 5, Измерение суммарной емкости производится непосредственно с помощью цифрового автоматического измеритель- 5 ного моста 6, предназначенного для измерения емкости конденсаторов. Мост

6 подключают к одному иэ щитов корпуса и к одной из щеток 7.

Изменение суммарной емкости конденсатора между якорем 3 и статорами 1 и 4 при аксиальном смещении (х) якоря 3 имеет вид о 80 с1 о с(х) =

У (d — х) х

2 4 пропорционального велйчине емкости, делают заключение о непригодности электрической машины и дальнейшей эксплуатации. В противном случае проворачивают якорь 3 на один оборот относительно статоров 1 и 4 и по девиации контролируемого сигнала относительно среднего значения судят о нарушении геометрической формы коробления якоря 3, которая приводит к изменению положения якоря относительно середины зазора.

Пример. К одной из щеток 7 и к щиту 4 корпуса электродвигателя подключают стандартный цифровой автоматический измерительный мост 6 R, I,, С-типа Е7-8 в режиме измерения емкости и проводят измерение емкости между щитами с магнитами и якорем 3.

Для электродвигателя типа ДПД140-180 с диаметром якоря 9-140 мм с зазором

0,8 мм величина емкости составляет порядка 380 пФ, точность определения середины воздушного зазора составляет 7 мкм. Затем медленно, чтобы визуально зарегистрировать изменение показаний измерителя Е7-8, совершают полный оборот вала с якорем и определяют максимальную и минимальную величины измеряемой емкости за этот оборот. Величина разности между максимальным и минимальным значениями емкости говорит о кривизне геометрии якоря 3, т.е. чем меньше эта разность, тем лучше данный якорь 3.

Для электродвигателя типа

ДПД1.40-180 были проведены сравнительные измерения биения (кривизны геометрии) диска якоря до и после установки его в электродвигатель, Величина изменения емкости, равная 1,0 пФ, соответствует качественному якорю 3 с биением не более 0,01 мм, величина изменения емкости более 3,5 пФ соответствует биению 0,1 мм и более, чем говорит о некачественном состоянии якоря 3 и необходимости его замены.

Способ может быть использован как для проверки двигателя после определенного срока эксплуатации, так и на стадии его изготовления для оптимальной выставки якоря 3 относительно статоров 1 и 4 для проверки нарушений геометрической формы дискового ротора.

По сравнению с прототипом расширяется область применения двигателей с немагнитным якорем, упрощается про1585872 уставки и по превышению сигнала уставки судят о неравномерности зазора электрической машины, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения двигателей с немагнитным ротором и повышения достоверности контроля, в качестве контролируемого сигнала используют электрическую емкость между статорами и обмоткой ротора, а при аксиальном смещении ротора относительно статоров производят оценку знака изменения величины контролируемого сигнала относительно его уровня, соответствующего исходному положению ротора, и добиваются аксиаль" . ным смещением минимума контролируемого сигнала, далее при указанном по20 ложении ротора поворачивают его на один оборот, измеряют изменение величины контролируемого сигнала и по нему судят о неравномерности воздушного зазора, связанной с нарушением

25 геометрической формы дискового ротора. цедура контроля, поскольку отпадает необходимость в установке измеритель-!

:ûõ датчиков, повышается достоверность контроля, так как исключаются ошибки, связанные с нарушением тарировки датчиков. Предлагаемый способ позволяет не только оптимально выставить ротор между статорами, но и проверить нарушение геометрической формы якоря, что расширяет его функциональные возможности. формула и з о б р е т е н и я

Способ контроля воздушного зазора торцовой электрической машины, содержащий два статора и установленный между ними дисковый ротор с обмоткой, заключающийся в том, что при отключенной от сети электрической машине смещают ротор относительно статорОВ в аксиальном направлении, измеряют контролируемый сигнал, пропорциональный воздушному зазору между .статорами и ротором, сравнивают

его минимальное значение с сигналом

Составитель В.Никаноров

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 233 I Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101