Устройство для измерения воздуш-ного зазора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (!1>80061 6 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлеио 0904.79 (21) 2750583/18-28

{51)М. Кл 3 с присоединением заявки М

G 01 В 7/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300181. Бюллетень Мо 4

Дата опубликования описания 300181 (53) УДК 621 ° 317 ° 39:

: 531. 71 (088. 8) (72) Авторы изобретения

П.A.Áàáàäæàíÿí, Б.Н.Калугин, Т.П.Коэлянинов, И.С.Федоров и В.Г.Андреев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения воздушного зазора в электрических машинах в процессе их работы.

Известно устройство для измерения воздушного зазора в электрических машинах, содержащее измерительные обмотки, размещенные на статоре и подключенные к измерительному приб.ору (1 1

В данном устройстве измеряют величину ЭДС обмоток, пропорциональную изменению магнитного потока, обусловленному неодинаковой величиной за- 15 зора на различных участках окружности статора.

Недостатком данного устройства является погрешность измерения при изменении скорости вращения машины. 20

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для измерения воздушного зазора во вращающейся электрической машине содержит соединенные в звезду с заземленным общим проводом две пары измерительных обмоток, размещенных на статоре машины диаметрально противоположно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и регистрирующий прибор (2 ).

Недостаток известного устройства состоит в том, что ЗДС его измерительных обмоток зависит не только от величины зазора, но и от изменения скорости вращения ротора, что искажает результаты измерения.

Кроме того, в устройстве не учитывается влияние начальной неравномерности зазора между статором и ротором, что также снижает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения при переменной скорости вращения машины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя потенциометрами, каждый иэ которых подключен к выводам соответствующей пары измерительных обмоток, и двумя интеграторами, входы каждого из которых присоединены к подвижному контакту одного из потенциометров, а выходы — к регистрирующему прибору.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

В пазах или на полюсах статора размещены диаметрально противоположно измерительные обмотки 1-4. Все обмотки соединены в звезду, общий провод которых заземлен. Одноименные

800616 выводы каждой пары обмоток соединены с концами потенциометров 5 и 6, а подвижные контакты потенциометров соединены со входами интеграторов 7 и 8. Выходы интеграторов соединены с регистрирующим прибором 9, включающим, например, схему 10 ИЛИ, компаратор 11 и индикатор 12.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора машины в измерителььых обмотках 1-4 наводится

ЭДС, величина которой в каждой иэ них пропорциональна скорости вращения ротора и величине зазора между статором и ротором. Так .как в обмотках каждой пары, например в обмотках

1 и 3, индуцируются переменные ЭДС со сдвигом по фазе 180О, то на потенциометре 5 осуществляется их вычитание. Это позволяет, перемещая ползунки потенциометров и добиваясь нулевых потенциалов на входах интеграторов 7 и 8, скомпенсировать влияние неравенства первоначальных зазоров на результат измерения.

Если в процессе эксплуатации машин по тем или иным причинам, например вследствие неравномерного износа подшипников ротора, нарушится соотношение первоначальных зазоров, то на входы интеграторов 7 И 8 будет поступать сигнал переменного тока, отличный от нуля, величина которого зависит от разности зазоров в соответствующей диаметральной плоскости, а также от скорости (частоты) вращения ротора. Поскольку при интегрировании сигнала переменного тока получают сигнал той же частоты со сдвигом по фазе на 90 и амплитудой, обратно пропорциональной частоте, то на выходе интегратора получают сигнал, величина которого пропорциональна только разности зазоров в соответствующей диаметральной плоскости и не зависит от изменения скоростного режима работы машины.

Увеличение сигналов на выходах интеграторов до определ<енной величины будет свидетельствовать о нарушении нормальной работы машины и о возможности задевания ротором статора вследствие достижения предельно допустимой величины неравномерности .зазора хотя бы по одной из взаимно перпендикулярных осей.

Для сигнализации и предотвращения возможности задевания ротором статора на второй .вход (не показан) компаратора 11 может быть подан опорный сигнал, соответствующий предельно допустимой величине неравномерности зазора в электрической машине. В результате сигналы, появляющиеся на выходах интеграторов 7 или 8, проходят через схему 10 ИЛИ на первый измерительный вход компаратора 11, обеспечивая возбуждение индикатора

12 (его выполняют также звуковым или световым). Сигнал индикатора может быть использован для обеспечения автоматического отключения машины.

При отсутствии необходимости такой сигнализации индикатор 11 может быть выполнен в виде вольтметра и подключен непосредственно к выходам схемы

15 10 ИЛИ, введение которой обеспечивает определение плоскости с возникающей неравномерностью воздушного зазора.

Таким образом, устройство обеспечивает измерение воздушного зазора в электрических машинах независимо

-от скорости вращения ротора, позволяет исключить влияние на результаты измерения первоначальной асимметрии воздушного зазора и вырабатывает сигнал, информирующий об аварийном состоянии машины.

Формула изобретения устройство для измерения воздушного зазора во вращающейся электрической машине, содержащее соединенные в звезду с заземленным общим

35 проводом две пары измерительных обмоток, размещаемые на статоре машины диаметрально противоположно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и регистрирующий прибор, 40 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при переменной скорости вращения машины, оно снабжено двумя потенциометрами, каждый из которых подключен к выводам соответствующей пары измерительных обмоток, и двумя интеграторами, входы каждого иэ которых присоединены к подвижному контакту одного из потенциометров, а

50 выходы - к регистрирующему прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

955267, кл. G 01 В 7/14, 1938.

55 2. Авторское свидетельство СССР

955273, кл. G 01 В 7/14, 1938 (про- тотип). ф00616

Составитель С.Скрыпник

Редактор М.Лысогорова Техред М.Коштура Корректор Н.Швыдкая

Заказ 10394/47 Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР поделам изобретений и открытий

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

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