Способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111741380 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 191277 (21) 2556429/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 К 15/16 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1506.80 Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 20.06. 80 (53) УАК621 313 .333(088.8) Ю. В. Бакумов, Е. И. Малыхин, В. Б . Финкельштейн, И. 3. Скрыпин и С. A. Леонов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) С ПОС ОБ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ НЕ РЕНОМЕ PHOC TH

ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к способам контроля характеристик электрических машин, а именно к контролю неравномерности воздушного зазора, и может быть использовано для диагностирования электрических машин с зубчатым ротором и с трехфазной обмоткой в виде звезды на статоре.

Известен способ косвенного контро- 10 ля неравномерности воздушного зазора электрической машины, основанный на фиксации момента трогания при постоянном повьыении напряжения питания fl).

Момент трогания двигателя зависит от силы трения в подшипниках, а сила трения в подшипниках пропорциональна радиальной силе, которая зависит от величины эксцентриситета.

Однако этот способ неточен, так как момент трогания зависит не только от указанных факторович но и от положения ротора относительно статора, от качества сборки, степени перекоса подшипниковых щитов, наличия смазки и т. и.

Известен. также способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины с зубчатым рстором и с трехфазной обмоткой

30 в виде звезды на статоре, путем приведения ротора во вращение, подачи напряжения последовательно на каждые два выводных конца обмотки, измерения ЭДС, наведенной в фазе, не подключенной к.напряжению, и формирования иэ укаэанных последовательно измеренных ЭДС трех фаз контролируемого сигнала, пропорционального неравномерности воздушного зазора (2) .

Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. о

Однако известный,способ недостаточно точен, поскольку суммарная ЭДС в малой степени зависит от неравномерности зазора.

Цель изобретения — повышение точности, Для достижения поставленной цели из ЭДС фаэ выделяют сигнал с частотой зубцовой гармоники, а контролируемый сигнал формируют в виде суммы квадратов амплитуд эубцовых гармоник ЭДС трех фаз.

На фиг. 1 представлена схема включения обмоток электрической машины для реализации способа контроля; ня

74 1380 фиг. 2 — экспериментальная зависимость суммы квадратов эубцовых гармоник ЭДС трех фаэ ЕЕ от величины смещения ротора Я для двигателей с разной полюсностью, Устройство для реализации предложенного способа содержит анализатор 1 эубцовой гармоники и переключатель 2 на три 3, 4, 5 рабочих положения.

Если включить трехфазный асинхронный двигатель без нагрузки, подключив к"сети все три фазы, а затем Отключить одну фазу и с помощью частотного анализатора 1 произвести измерение сигнала зубцовой гармоники, то есть сигнала с частотой 15 (+ 1) f (1 S ) где Z < — число зубцов РотоРа;

R — число пар полюсов машины;

f — частота питающей сети;

S — скольжение холостого хода, по каждой из приведенных на рисунке схеме при положении переключателя 2 соответственно в положениях 3, 4, 5 при Различных значениях эксцентриситета ротора относительно статора, то можно установить следующее:

1. Величина сигнала эубцовой гармоники при каждой иэ схем включения резко (до 7 раз) меняется в зависимос-30 ти от величины эксцентриситета.

2. Соотношение между сигналами, измеренными по каждой из приведенных схем, резко изменяется в зависимости от эксцентриситета. 35

Сумма квадратов сигналов зубцовой гармоники, измеренных по каждой -иэ приведенных схем, является однозначной функцией эксцентриситета, пропорциональной пульсационным.потерям в 40 статоре .

Таким образом представляется возможным определить эксцентриситет ро тора относительно статора по сумме квадратов сигналов зубцовой гармоники, измеренных по трем схемам.

Для этого достаточно иметь предварительно полученную для данного типоразмера электрической машины зависимость эксцентриситета Е от суммы квадратов сигналов зубцовой гармони- 50 ки, измеренных по указанным схемам.

По величине этой суммы, полученной для испытуемой машины, оператор или автоматическая система определяет величину ее эксцентриситета. 55

Следует иметь в виду, что измерения ЭДС необходимо проводить при пониженном напряжении на двигателе с целью исключения влияния насыщения.

Таким образом в соответствии с предлагаемым способом выполняется следующая последовательность операций.

1. На типоразмерах двигателей, которые должны контролироваться по величине неравномерности воздушного зазора снимаются при пониженном напряжении тарировочныЕ, кривые, то есть зависимость суммы квадратов показаний частотного анализатора 1, измеряющего амплитуду зубцовой гармоники при трех положениях 3, 4, 5 переключателя 2, от величины эксцентри— ситета.

2. На испытуемом двигателе понижают напряжение до того значения, при котором снималась тарировочная кривая на двигателе данного типоразмера.

3. Отключают от сети одну фазу и измеряют сигнал зубцовой гармоники между концом отключенной фазы машины и концом включенной фазы. Указанную операцию повторяют для оставшихся двух возможных сочетаний фаз, поочередно подключаемых к сети при соответствующем переключении частотного анализатора 1, соблюдая последовательность переключений последнего в одном и том же направлении.

4. Формируется контролируемый сигнал, равный сумме квадратов показаний частотного анализатора 1, полученных при трех положениях переключателя 2.

5. По тарировочйой кривой на полученной величине суммы квадратов показаний анализатора 1 определяют величину эксцентриситета контролируемой машины.

Формула изобретения

Способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины с зубчатым ротором и с трехфазной обмоткой в виде звезды на статоре путем приведения ротора во вращение, подачи напряжения последовательно на каждые два выводных конца обмотки, измерения ЭДС, наведенной в фазе, ие подключенной к напряжению, и формирования из указанных последовательно измеренных ЭДС трех фаз контролируемого сигнала, пропорционального неравномерности воздушного зазора, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что с целью повышения точности, из ЭДС фаэ выделяют сигнал с частотой зубцовой гармоники и контролируемый сигнал формируют в виде суммы квадратов амплитуд зубцовых гармоник ЭДС трех фаэ, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 73697, кл. G 01 В 7/14, 1948.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 541246, KTI Н 02 К 15/16, 1974.

741380 с л

ЦНИИПИ Заказ 3215/52

Тираж 783 Подписное

-0,IP -0,1 -005 0 0,И ОЮ 0,18 0,14

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4