Способ контроля ошибок изготовления электрических машин

 

О П И С А Н И Е >752641

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со.оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлыо 19.09.77 (21) 2525538/24-07 51)/".Кл.з H 02 К 15/06 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государствениый комитет

СССР

II0 делам изабретеиий и открытий (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (53) УДК 621,313.33 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Автор изобретения

А. П. Гурьев (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОШИБОК

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Предлагаемый способ относится к электрическим машинам, а именно к методам контроля ошибок изготовления электрических машин, и может найти применение для контроля вращающихся трансформаторов и сельсинов с малым индуктивным сопротивлением обмотки возбуждения.

Из-за технологических ошибок изготовления магнитопровода и обмоток машин значения коэффициентов трансформации и положения осей обмоток отличаются от расчетных величин. Величина отклонен|ия является показателем качества изготовления машин: его оценивают по отклонению угловых положений ротора машины, соответствующих минимальным сигналам с выходных обмоток при заданном напряжении питания, от расчетных угловых положений.

Угловое положение ротора машины, соответствующее минимальному сигналу с выходных обмоток при заданном напряжении питания, обычно называют нулевой точкой, а разность фактических и расчетных значений нулевых точек называют асимметрией нулевых точек. В зависимости от вида машины и режима ее применения число нулевых точек различно. Число нулевых точек сельсина-датчика, имеющего однофазную обмотку возбуждения и трехфазную обмотку синхронизации, и сельсина-приемника, имеющего трехфазную обмотку синхронизации и однофазную обмотку управления, равно шести. Расчетные нулевые точки этих сельсинов смещены друг относительно друга на угол 60 .

При измерении асимметрии нулевых точек сельсина-датчика напряжение питания подключают к обмотке возбуждения и последовательно находят угловые положения

его ротора, соответствующие минимальным напряжениям на 1-ом;и 2-ом, 3-ем и 1-ом зажимах трехфазной обмотки. При измеренни асимметрии нулевых точек сельсинаприемника напряжения питания подключают последовательно к 1-ому и 2-ому, 2-ому и 3-ему зажимам трехфазной обмотки и при каждом подключении находят угловые по ложения его ротора, соответствующие минимальному напряжению на обмотке управления (11.

Число нулевых точек вращающегося трансформатора - датчика (ВТ-датчика). имеющего одну обмотку возбуждения и две изолированные обмотки синхронизации, и вращающегося трансформатора-приемника (ВТ-приемника), имеющего две изолированные обмотки возбуждения и одну об мотку управления, равно восьми. Расчетные нулевые точки этих ВТ смещены друг относительно друга на угол 45 . При измерении

752641 асимметрии нулевых точек ВТ-датчика напряжение питания подают на обмотку возбужден ия и последовательно находят угловые положения его ротора, соответствующие минимальным напряжениям на зажимах первой обмотки синхронизации, затем второй обмотки синхронизации и на зажимах последовательно соединенных (сначала встречно, затем согласно) обмоток синхронизации. При измерении асимметрии нулевых точек ВТ-приемника напряжение питания подключают последовательно к зажи,мам первой обмотки синхронизации, замкнув накоротко вторую обмотку синхронизации, к зажимам второй обмотки синхронизации, замкнув накоротко первую обмотку синхронизации, затем одновременно к зажимам (сначала одноименным, затем разнопменным) обеих обмоток синхронизации и при каждом подключении находят угловые положения его ротора, соответствующие минимальному напряжению на обмотке управления.

Известны способы контроля ошибок из-.îò0BëåHèÿ узлов машины в процессе их производства по видам ошибок: неправильности укладки обмотки, неравномерности магнитной проводимости, наличия к. з. витков.

Для контроля неправильности укладки витков обмотки и наличия к. з. витков используются способ и устройство с применением вспомогательного П-образного индуктора (21.

Для контроля неравномерности магнитной проводимости узлов машины пспользуются способ и устройство с применением технологического узла, создающего магнитный поток, соответствующий потоку контролируемого узла в собранной, машине (3).

Применение указанных способов и устройств контроля отдельных видов ошибок

:.зготовления машкин типа вращающихся трансформаторов и сельсинов малоэффективно из-за низкой точности этих способов и устройств. С другой стороны, применение столь разнотипного оборудования для последовательного контроля всех ошибок изготовления узлов машин существенно усложняет и. увеличивает трудоемкость контрольных работ.

Известен также способ контроля ошибок изготовления электрических машин типа вращающихся трансформаторов и сельсипов, при,котором на входные обмотки машины подают напряжение питания номинальной частоты, измеряют угловые положен ия ротора машины, соответствующие минимальным сигналам с выходных обмо ток (4). Данное техническое решение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток, известного способа заключается в том, что результат контроля ошибок изготовления носит обобщенный характер, ЬК

Л (2) где A W — разность между фактическим и

60 расчетным значениями числа витков обмотки;

W — расчетное число витков обмотки.

Составляющие результата контроля от

65 ошибок изготовления магнитопровода мат. е, он определяет сумму ошибок изготовлен ия машины: ошибок магнитопровода, ошибок обмоток. Таким образом, по результатам контроля этим способом сложно установить вид ошибки изготовления машины. В то же время знание составляющих ошибок от неточности изготовления магнитопровода и неточности изготовления обмотки машины позволяет оперативно решать вопросы по устранению этих ошибок в процессе изготовления машин. Очень важно обнаружить (а затем и устранить) ошибки изготовления обмотии сразу после ее укладки, так как в противном случае (при наличии ошибок изготовления обмотки) прихо, ится браковать готовый узел машпны.

Цель изобретения — повышение точности выделения ошибки при изготовлении

20 обмоток электрической машины для ее оперативного устранения при изготовлении машины.

Для реализации поставленной цели повторяют измерение угловых положений ротора при повышенной частоте питания входных обмоток, а ошибки изготовления обмоток определяют по разности результатов замеров угловых положений ротора при повышенной и номинальной частоте пита30

Так как при изменении частоты напряжения питания составляющая результата контроля от ошибок изготовления магнитопровода машины изменяется, а составляющая от ошибок изготовления обмотки остается неизменной, разность результатов контроля, соответствующих различным значениям частоты напряженпя питания, будет пропорциональна составляющей ошибок изготовления магнитопровода.

Суммарная ошибка изготовления маи. чны Zhcа = — Aa<„+Лая,; + Лат (1), где

Ла „, Аа... Ла„, — соответственно составляющие результата контроля ошибок изготовления (или асимметрии нулевых точек) от неправильности укладки обмотки, наличия к. з. витков, магнитопровода.

Здесь сумма величин Ла.„и Ла,, характеризует составляющую результата

50 контроля (или асимметрии нулевых точек) от ошибок изготовления обмотки.

Составляющая результата контроля (или асимметрии нулевых точек) от неправильности укладки обмотки равна

752641 шины и наличия к. з. витков обмотки определя:отся выражением

Ла = — 2R, Л (3) Z1

2 +Л где Л, и Л вЂ” соответственно сопротивление потерь и сопротивление намагничивания обмотки питания машины;

ЛХ вЂ” изменение магнитной провод имости магнитопровода в относительных единицах.

Для малогабаритных машин типа вращающихся трансформаторов и сельсинов можно принять, что Z = R>, Z = jx„,.

Это значит, что при увеличении частоты напряжения питания в п раз коэффициент г, соотношения (3) уменьшается

? +2 примерно в п раз.

Величина ЛХ от ошибок изготовления магнитопровода машины (определяется в основном неравномерностью ее воздушного зазора) — вещественная величина и не зависит от частоты напряжения питания. Величина ЛХ от наличия к. з. витков обмотки прямо пропорциональна частоте напряжения питания. С учетом изложенного на основе соотношений (2) и (3) результат контроля (или асимметрия нулевых точек) при повышенной в п раз частоте напряжения питания равен

ХЛа1 — — Лс „+Ла,, + — Ла (4)

1 и из сравнения соотношений (1) и (4) имеем

Ла = (ZAа,— ХЛа1) и и — 1

Составляющие результата контроля от неправильности укладки и наличия .к. з. витков, характеризующие в сумме асимметрию от дефектов изготовления обмотки, не изменяют своей величины при изменении частоты напряжения питания. В сумме указанные составляющие равны иЕЬа, — Zhu

Ла„+Ла,,— п — 1

Коэффициент увеличения частоты напряжения литания машины при контроле асимметрии нулевых точек предлагаемым способом целесообразно принять равным 2. Значительное увеличение частоты напряжения питания машины при контроле предлагаемым способом недопустимо, так как это может вызвать дополнительное изменение результата контроля при увеличенной частоте, не связанное непосредственно с ошибками изготовления машины и возникающее за счет изменения емкостных связей обмотки, изменения потерь в стали и т. д., которое, в. свою очередь, может вызвать уменьшение точности контроля. Недопустимо и малое

10 увеличение частоты напряжения питания при контроле, так как в этом случае ожидаемое изменение результата контроля (асимметрии нулевых точек) от изменения частоты может быть соизмеримо с величиной погрешности измерения при обеих частотах напряжения питания.

Предлагаемый способ позволяет разделить ошибки изготовления электрических машин на составляющую от ошибок изготовления магнитопровода е составляющую от ошибок изготовления обмотки. B свою очередь, это дает возможность провести необходимые конструктивно-технологические мероприятия по уменьшению ошибок изготовления и тем самым повысить качество маш|ин.

Формула изобретения

ЗО

Способ контроля ошибок изготовления электрических машин типа вращающихся трансформаторов и сельсинов, при котором на входные обмотки машины подают напряжение питания номинальной частоты, измеряют угловые положения ротора MBIIMны, соответствующие минимальным сигналам с выходных обмоток, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности

40 выделения ошибки при изготовлении обмоток электрической машины и ее оперативного устранения при изготовлении машины, повторяют измерение угловых положений ротора при повышенной частоте питания, а ошибки изготовления обмоток определяют по разности результатов замеров угловых положений ротора при повышенной и номинальной частоте питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Астахов Н, В. и др. Испытание электрических микромашин. М., «Высшая школа», 1973, с, 194, 2. Авторское свидетельство СССР

Ко 114400889922, кл. G 01 R 31/06, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

Ne 183832,.:кл. G 01 R 33/02, 1964.

4. Машины электрические малой мощности сцепиального применения. Общие технические условия. ГОСТ 14000-68, п. 4.3 и

4.6.