Устройство для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устройство для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины содержит узел 1 измерения относительного углового положения магнитопроводов, измерительный 2 и проверяемый 11 магнитопроводы. Угол α<SB POS="POST">р</SB> между обеими сторонами 3 и 4 рабочей зоны измерительного магнитопровода 2 выполнен кратным зубцовому делению проверяемого магнитопровода 11 и меньше 180°. Величина воздушного зазора δ между зубцами 5 и 6 измерительного магнитопровода 2 и зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11 выполнена меньшей ширины паза 10 между зубцами 5 и 6. При этом выполняется неравенство φDΑ<SB POS="POST">р</SB>/360°-B<SB POS="POST">п</SB>-2B<SB POS="POST">Z</SB>*982(B<SB POS="POST">п</SB>+δ), где D - диаметр расточки

B<SB POS="POST">Z</SB> и B<SB POS="POST">п</SB> - ширина зубца и паза измерительного магнитопровода 2. Обмотка возбуждения 7 запитывается переменным током, а встречно-соединенные сигнальные обмотки 8 подключены к индикатору выходного напряжения 9. При этом повышается чувствительность, отношение сигнал/помеха, крутизна выходного сигнала и, как следствие, точность контроля. 1 ил.

СО03 СОВЕТСНИХ

РЕСПУВЛИН

А2 (1И (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕ1ЕНИЯЮ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ rHHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 584399 (21) 4622679/07 (22) 20.12.88 (46) 07.07.91. Бюл. № 25 (72) .О.К.Епифанов (53) 621.313(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 584399, кл. H 02 К 15/02, .1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСИМNETPHH РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗУБЦОВ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MADJHHbI (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение точности контроля. Устройство для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины содержит узел 1 измерения относительного углового положения магнитопроводов, измерительный

2 и проверяемый 11 магнитопроводы.

Угол между обеими сторонами 3 и

О1)5 G 01 R 31/34, Н 02 К 15/02

4 рабочей зоны измерительного магнитопровода 2 выполнен кратным зубцовому делению проверяемого магнитопровода 11 и меньше 180 . Величина воздушного зазора б между зубцами

5 и 6 измерительного магнитопровода

2 и зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11 выполнена меньшей ширины паза 10 между зубцами 5 и 6. При этом выполняется неравенство il D0(p/

/360 — Ъ„-2b ) 2(Ъ д + 8), где D— диаметр расточки, b и Ъ д — шиб рина зубца и паза измерительного магнитопровода 2. Обмотка возбуждения

7 запитывается переменным током, а встречно соединенные сигнальные обмотки 8 подключены к индикатору 9 выходного напряжения. При этом повышается чувствительность, отношение сигнал/помеха, крутизна выходного сигнала и, как следствие, точность контроля. 1 ил.

1661693

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для контроля информационных электрических ма" шин высокой точности (вращающихся трансформаторов, фазовращателей, датчиков передачи и преобразования угла) в процессе их производства, и является усовершенствованием известного устройства по авт.св.N - 584399. 10

Целью изобретения является повыше1 ние точности контроля.

На чертеже изображена конструктивная схема измерительного магнитопровоЙа ° 15

Устройство для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины содержит узел 1 измерения относительного углового положения {6 магнитопроводов, измери- 20 тельный магнитопровод (ИМ) 2 с углом

Ж между обеими сторонами 3 и 4 рабоче зоны, снабженный двумя зубцами 5 и 6 шириной Ь каждый. На зубцах 5 и

6 располржены катушечная обмотка 7 25 возбуждения, запитываемая переменным напряжением возбуждения, и встречно соединенные сигнальные обмотки 8, выполненные по дифференциальной схеме и подключаемые-к индикатору 9 выходного 30 напряжения. ИМ 2 имеет диаметр расточки D и паз 10 шириной bII между зубцами 5 и 6. Устройство также содержит проверяемый магнитопровод (ПМ) 11, ОтнОсительнО кОтОрОго кОнцентрично установлен (с воздушным зазором о )

ЯМ 2.

В качестве индикатора 9 используется селективный вольтметр, а в качестве узла 1 измерения углового распо- 40

Ложения — оптическая делительная r оЛовка.

Стороны 3 и 4 ИМ 2 расположены

Симметрично относительно оси симметрии паза 10, а угол между сторонами 45

3 и 4 рабочей зоны ИМ 2 выполнен кратным зубцовому делению ПМ 11 и определен выражением р =- 360 К/z, d где К 3,5,7...,, (z/2. Под рабочей зоной магнитопровода 2 следует 50 понимать часть конструкции ИМ 2 с зубцами 5 и 6, обмотками 7 и 8 и сторонами 3 и 4, охваченной магнитными рабочими потоками Р 1 и {Р 2.

Величнна зазора О между зубцами

5 и 6 ИМ 2 и зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11 выполнена меньшей

Ь . паза ИМ 10 ИМ 2 и меньшей ширир ны зазора между соответственно стороной 3 и зубцом 5 и стороной 4 и зубцом 6 ИМ 2. При этом конструкция магнитопровода 2 удовлетворяет выполнению следующего неравенства:

iiDQ — - - b — 2Ь > 2/(Ь + о ), 360

Между зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11 под пазом 10 ИМ 2 расположен контролируемый паз 13 (3 ). Проверяемый магнитопровод 11 имеет зубцы 12, число которых z =

1,2,3,...,z -1, z.

Контроль несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины предлагаемым устройством производится следующим образом.

На обмотку 7 возбуждения подается напряжение переменного тока и в

ИМ 2 образуются магнитные потоки Р1 и 2, которые проходят через зубцы 5 и 6 ИМ 2 и через зубцы 12 проверяемого магнитопровода 11, расположенные соответственно под зубцами 5 и 6, ИМ 2. При совпадении оси симметрии паза 10 ИМ 2 и оси контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11, магнитные сопротивления потокам Р1 и Р2 одинаковы и Р1-- P2.

В этом случае в катушках сигнальных обмоток 8 индуцируются одинаковые

ЭДС и индикатор 9 показывает минимальное напряжение.

При смещении оси контролируемого паза 1.3 проверяемого магнитопровода

11, например, против часовой стрелки, поток Р1 уменьшается, а поток Р 2 увеличивается, В этом случае разность ЗДС в катушках сигнальных обмоток 8 не равна нулю, что приводит к отклонению стрелки индикатора 9.

Таким образом, установка проверяемого магнитопровода 11 по минимальному показанию индикатора 9 свидетельствует о совпадении осей паза 10 измерительного магнитопровода 2 и контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11. В этом положении шкалу угломерного узла 1 устанавливают в нулевое положение, затем поворачивают проверяемый магнитопровод 11, например, против часовой стрелки, примерно на одно зубцовое

ДЕЛЕНИŠ— _#_I=, ГДЕ Z — ЧИСЛО зубцов (пазов) проверяемого магнито- провода 11. Затем доворачивают про1661 веряемый магнитопровод 11 до минимального показания индикатора 9 ЭДС сигнальных обмоток и отсчитывают показания шкалы угломерного узла 0, Величина Ьф1 = R z — k является отклонением оси контролируемого паза 13 от расчетного значения. Аналогично измеряют отклонение осей всех других пазов между зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11. В случае асимметричности расположения сторон

3 и 4 рабочей зоны измерительного магнитопровода 2 относительно оси симметрии паза 10 магнитные сопротивления потокам Р 1 и Р 2 становятся различными и 51 = 62, т.е. появляется Ь Р = Р1- Р2 или ЬР=

= Фг-Р1.

Доворот проверяемого магнитопро- 20 вода 11 до минимального показания индикатора 9 при этом обеспечивает равенство P 1 =- Р 2 + b, Р или

P1 + Ф = Р 2 и, следовательно, ЭДС, наведенная от Ь Р, создает

25 ошибку в определении угла в расположении контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11. Если при этом края 3 и 4 рабочей зоны ИИ 2 расположены несимметрично относи- 30 тельно зубцов 12, например сторона

3 находится напротив зубца .12 про,веряемого магнитопрсвода 11 (фиг.1), сторона 4 — напротив паза 13 между зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11, что вызвано как нерациональной конструкцией. измерительного магнитопровода 2, так и отклонениями (Ь ) расположения зубцов 12 ст расчетных положе- 40 ний, то указанная ошибка включает также и несимметрию расположения зубцов 12 проверяемого магнитопровода 1 1

Выполнение сторон 3 и 4 рабочей зоны ИМ 2 по расположению симметрич45 но относительно оси симметрии паза

10 между зубцами 5 и 6 ИМ 2, и при этом выполнение угла О р между обеими сторонами 3 и 4 рабочей зоны ИМ 2 кратным зубцовому делению проверяемого магнитопровсдя 11 в соответст360 вий с выражением Р . = — К где z— э число зубцов 12 проверяемого магнитопровода 11, К = 3,5,7,..., (к/2, позволяет значительно снизить влияние допуска в определении истинного угла распрлсжения контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11

693

6 и тем самым повысить точность контроля предлагаемым ч трсйством. Ири полнении паза 10 мягнитолроводя 2

Ь, (g, я также при ((Dd /360 )— — Ь вЂ” 2Ь 7 2 (Ь + $ ) между зубцами

П Z u

5 и 6 измерительного мягнитспроводя

2, зубцами 5 и 6 и зубцами 12, образующими паз 13, зубцами 5 и 6 IT сторонами 3 и 4 возникают магнитные поля рассеяния, выпучивания и поля обмотки 7 возбуждения, не сцепленные с сигнальными обмотками 8, что опре— деляет уменьшение долей полезных потоков Р,и Р, проходящих через сигнальные обмотки 8, что снижает чувствительность и крутизну выходного сигналя с сигнальных обмоток 8, я также резко воэрястяют квядрятурн исоставляющие выходной ЗДС и синфяэныг составляющие более высокого псрядкя, чем основной сигнал с измеритель ого магнитопроводя 2. В этом случае резко падает отношение сигнял/помеха, 1 что снижает рязрешяющую способность сигнальйых обмоток 8 измерительнс г з магнитопроводя 2 и вносит ошибку в оп— ределение истинного глсвогс ряспслсжения проверямогсмягнитоправсдя 11 относительно измерительнсгo мя гнитспрсвода 2 по минимальному показанию индикатора 9 из-зя наличия зоны нечуствительности.

Выполнение величины воэдушногс зазора с между зубцами 5 и 6 и 12 меньшей ширины Ъ д паза 10 и шири|ы зазора между краями 3 и 4 рябсчей зоны и зубцами 5 и 6 ИМ 2 прн выполнении неравенства

Ilgwu 9

h 2ь ) 2(b„+Û! существенно повышает чувствительность, отношение сигнал/помеха и крутизну выходного сигняля сигняль— ных обмоток 8 измерительного мягнитопровода 2 предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Таким образом, устройство позволяет с высокой тснчсстью осуществлять контроль несимметрии ряспслсжения зубцов (пазов) мягнитспровсдов элек" трических машин электромягнитным способом.

Устройство позволяет тякже осуществлять контроль явтомятизированно или автоматически, что решает задачу псоперяционнсг.с контроля при

7 1661693 8 ройства, по сравнению с известным повышены в 2-3 раза.

С помощью устройства с высокой точностью и достоверностью осуществляется анализ источников погрешностей при -изготовлении зубцовой зоны магнитопроводов с целью их уменьшения и исключения.

1 где D — диаметр расточки измерительного магнитопровода;

Ъ и b> — ширины зубца и паза измерительного магнитопровода, О(— угол между сторонами рабо1 чей зоны измерительного

3магнитопровода, — величина воздушного зазора.

35

Составитель В.Никаноров

Техред М,Моргентал Корректор Л.Патай

Редактор И.Шулла

Заказ 2121 Тираж МЯ . Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,10 изготовлении электрических машин высокой точности

Устройство может быть применено как при проведении научно-исследовательских работ, так и серийном и массовом производстве информационных электрических машин. В частности освоено серийное производство 10 выСокоточных датчиков угла типа ДСПУ с погрешностью преобразования не более +5-9 угл.с, предназначенных для применения в аналоговых и цифровых преобразователях угла. Одним из основных параметров, определяющи1 точность работы указанных ДСПУ, .является неслмметрия расположения осей зубцов их магнитопроводов (статофа и ротора). 20

Как показали расчеты и результа-. ты проведенных испытаний, обеспечивается с высокой точностью проведение электромагнитным способом контроля несимметрии расположения зубцов (пазов) магнитопроводов датчиков угла типа ДСПУ, при этом перемерная ошибка в определении несим-: метрии составляет порядок ошибки от зоны нечувствительности, которая не превышает +1-3 угл.с, при допу-ске на,отклонения зубцов проверяемого магнитопровода +30-60 угл.с что в несколько раз точнее по сравне нию с известным устройством. Отношение сигнал/помеха и крутизна выходного сигнала предлагаемого уст"

Формула изобретения

Устройство для контроля несиммет1. рии расположения зубцов магнитопро- вода электрической машины по авт.св.

Ф 584399, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, угол между обеими сторонами рабочей зоны измерительного магнитопровода выполнен кратным зуб- . цовому делению проверяемого магнитопровода и меньше 180, а величина воздушного зазора между зубцами измерительного и проверяемого магнито-, проводов выполнена меньшей ширины паза между зубцами измерительного магнитопровода, при этом выполняется неравенство

b„24 >2(b„+ )