Индукционный преобразователь для магнитных измерений в воздушном зазоре асинхронной машины

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при магнитных измерениях в неоднородном сложном по характеру распределений в пространстве магнитном поле интерференции. Цель изобретения - повышение надежности устройства - достигается разделением активной стороны катушки индуктивности с длиной, соответствующей 0,5 -1,0 длины пакета стали машины^ на две равные части, расположенные симметрично относительно центра пакета стали и последовательно вдоль оси машины. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 R ЗЗ/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Л

С V

M Q

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4652821/21 (22) 20.02.89 (46) 15.02.92. БюлЛФ6 (75) Л. В,Макаренко. (53) 621.317.44 (088.8) (56) Байда Л.И. Добротворский Н.С. и др.

Электрические измерения. — Л.: Энергия, 1980, с.392. (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ МАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В

ВОЗДУШНОМ ЗАЗОРЕ АСИНХРОННОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, при магнитных измерениях в неоднородном сложном по характеру распределении в пространстве магнитном поле интерференции, имеющем место в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой, Цель изобретения — повышение надежности устройства.

На фиг.1 представлен индукционный преобразователь (! — длина пакета стали машины); на фиг.2.— характерные для различных значений скольжения пространственные полуволны результирующего магнитного поля в воздушном зазоре асин= хронной машины. со; на фиг.3 — многоугольники ЭДС Ei элементарных участков проводника,, расположенного вдоль оси машины и вектора результирующей ЭДС этого проводника Епр, наведенных результирующим магнитным полем в воздушном зазоре асинхронной машинй со

„„5<3 ÄÄ1712910A1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при магнитных измерениях в неоднородном сложном по характеру распределении в пространстве магнитном поле интерференции. Цель изобретения — повышение надежности устройства — достигается разделением активной стороны катушки индуктивности с длиной, соответствующей

0,5 — 1,0 длины пакета стали машины, на две равные части, расположенные симметрично относительно центра пакета стали и последовательно вдоль оси машины. 3 ил. скосом пазов при скольжениях: а) $ - 0; б) $1.

Устройство в воздушном зазоре асинхронного электродвигателя со скосом пазов содержит преобразователи прямоугольной формы (фиг.1). Длину активной стороны измерительного индукционного преобразователя выберем равной длине пакета стали машины. Ширину индукционного преобразователя в соответствии с существующими рекомендациями выберем равной полюсному делению машины. Индукционный преобразователь выполнен одновитковым. В соответствии с фиг.1 индукционный преобразователь разделен на две равные части и образовавшиеся при.этом полукатушки наклеены клеем со стороны воздушного зазора на поверхность стали статора симметрично относительно центра пакета стали, Преобразователь работает следующим образом.

В режимах работы двигателя, соответствующих скольжениям S $кр, подключая

1712910 измерительный прибор (милливольтметр) непосредственно к зажимам 1 — 2 и 3 — 4 (фиг,1), определяют ЭДС на выходе частей индукционного преобразователя, затем их алгебраически суммируют,- после чего по суммарному значению обычным путем определяют величину магнитного потока (или индукцию магнитного поля) в воздушном зазоре машины при заданном значении скольжения S. В режимах работы двигателя, соответствующих 0 < $ < $кя, зажимы 2 — 3 замыкают накоротко, а величину ЭДС измерительным прибором определяют с зажимов 1 — 4.

Повышение чувствительности измерительного индукционного преобразователя при магнитных измерениях в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой, основано на следующем.

На фиг.2 представлены полуволны результирующего магнитного поля в.воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов, работающей под нагрузкой, являющиеся характерными для рассмотренных на фиг.2 значений скольжения машины.

Из фиг.2 следует, что в диапазоне скольжений результирующее магнитное поле следует рассматривать как неоднородное, сложное.по характеру распределения в пространстве. Для магнитных измерений в таких полях следует использовать измерительные индукционные преобразователи точечных размеров, с тем чтобы свести измерение к определению индукции в одной точке.

Индукционный преобразователь конечных размеров не. может быть использован при магнитных измерениях в результирующем магнитном поле, имеющем место.в воздушном зазоре асинхронной машины в области больших скольжений. Подразделим активную сторону витка обмотки статора на и элементарных участков, в пределах которых можно пренебречь взаимным скосом элементарного участка проводника и фронта волны результирующего магнитного поля в области. больших скольжений. ЭДС проводника Евр определяется при любом скольжении геометрической суммой векторов

ЭДС Е„элементарных участков. На фиг.3 показано определение результирующей

ЭДС одного и того же проводника для $ - 0 (плоскопараллельное результирующее магнитное поле) и $ = 1 (наибольшее перераспределение результирующего магнитного поля в пространстве). Построенные многоугольники ЭДС Ei являются характерными для рассмотренных скольжений асинхронных машин со скосом пазов.

10

Из данных фиг,3 следует, что причиной резкого снижения эффективности взаимодействия проводника с результирующим магнитным полем в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов (утратой чувствительности измерительным индукционным преобразователем) в области больших скольжений является деформация (перегиб) многоугольника ЭДС Б, вследствие чего ЭДС проводника Евр(ЭДС на выходе индукционного преобразователя) может уменьшиться в несколько раз и по этой причине не соответствовать данным магнитного поля. При этом обращает на себя

15 внимание; что "перегиб" многоугольника

ЭДС g» a точке "b" (фиг.36) происходит именно в середине длины проводника, которая в условиях машины соответствует центру пакета стали. ЭДС половин длин проводника, 20 в отличие от ЭДС полного проводника, практически полные, так как для половин длин проводника имеет место минимальная деформа::,ия многоугольника ЭДС 6. Физически это объясняется тем, что в области

25 больших скольжений, как это следует иэ фиг,2, именно в центре пакета стали машины имеет место перераспределение результирующего магнитного поля, тогда как ближе к краям пакета стали поле по своим

30 характеристикам приближается к плоскопараллельному.

Из данных фиг.2, 3 вытекает повышение чувствительности измерительного индукционного преобразователя конечных раз35 меров при магнитных измерениях в сложном по характеру распределения неоднородном магнитном поле, имеющем место в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов в области больших

40 скольжений. . Перегиб многоугольника ЭДС Ei происходит практически посередине длины проводника.(в центре пакета стали машины).

Ветви ab и Ьс этого многоугольника пред45 ставляют собой почти прямые линии и, следовательно, вольтметр, подключенный к половине длины проводника, определяет с высокой точностью величину ЭДС, наведенной результирующим полем в этой полови50 не. Для суждения о величине магнитного потока, сцепленного с проводником (индукционным преобразователем), необхбдимо алгебраически просуммировать результаты измерения ЭДС обеих половин проводника.

55 Формула изобретения

Индукционный преобразователь для магнитных измерений в воздушном зазореасинхронной машины, содержащий катушку индуктивности, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности устрой1712910 ства, активная сторона катушки с длиной,, длины пакетастасоответствующей 0,5-1 0 ли машины, разделена на две равные части, расположенные симметрично относительно ". центра пакета стали и последовательно вдоль оси машины.

1712910

Составитель Л.Устинова

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор А.Маковская

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

Заказ 535 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государстввнного комитета ho изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раувскэ» наб;, 4/S