Датчик для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках статоров электрических машин

 

ДАТЧИК ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ ВИТКОВ В ОБМОТКАХ СТАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащий расположенные в двух плоскоетях, перпендикулярных оси датчика. электромагниты с магнитопроводами и обмотками, первые выводы которых соединены с соответствующими клеммами датчика, отличающийся тем, что, с целью расширения тех нологических возможностей и повышения производительности, в него введен магнитный экран, который расположен между электромагнитами в плоскости, перпендикулярной оси датчика, а маг;нитопровод выполнен в виде многополюсного ротора с числом полюсов, равным числу полюсов проверяемого статора, причем на каждом полюсе размещено :по одной обмотке, вторые выводы которых соединены между собой. (Л

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU(11) А

4(рц 0 01 Е 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHO VIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3535392/18-21 (22) 06.01.83 (46) 30.06.85. Бюл. Ф 24 (72) В. А. Дромашко (53) 621.317.333.4(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 465604, кл. G 01 R 33/00, 1973.

2, Авторское свидетельство СССР

И 537308, кл. С Ol R 31/06, 1975.

3, Авторское свидетельство СССР

9 552576, кл. С 01 К 33/02, 1976. (54}(57) ДАТЧИК ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ КОРОТКОЗАИКНУТЫХ ВИТКОВ В ОБМОТКАХ

СХАТ0Р0В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащий расположенные в двух плоскостях, перпендикулярных оси датчика, электромагниты с магнитопроводами и . обмотками, первые выводы которых соединены с соответствующими клеммами датчика, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения производительности, в него введен магнитный экран, который расположен между электромагнитами в плоскости, перпендикулярной оси датчика, а:магнитопровод выполнен в виде многополюсного ротора с числом полюсов, равным числу полюсов проверяемого статора, причем на каждом полюсе размещено:по одной обмотке, вторые выводы которых соединены .между собой.

1 1164

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контрольноизмерительным устройствам.

Известно устройство для контроля пакетов магнитопроводов многополюсных электрических машин, выполненное в виде симметричного многополюсного магнитопровода, на полюсах которого размещены намагничивающие и измерительные обмотки 1). 1О

Однако это устройство не позволя1 ет выявить в обмотках статора короткозамкнутые витки.

Известно- устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в ста- 15 торах электрических машин, содержащее систему из двух электромагнитов с П-образными магнитопроводами, которые располагаются над одним пазом в статоре электрической машины $2 ), 20

Это устройство позволяет обнаружить местонахождение дефектной обмотки с короткозамкнутыми витками, однако для проверки всех обмоток необходимо поворачивать статор по 25 отношению к датчику.

Известен также индукционный датчик для контроля короткоэамкнутых витков, содержащий помещаемую внутрь статора систему электромагнитов, З0 магнитопроводы которых выполнены в виде стержней и установлены по диаметру статора в разных по высоте датчика плоскостях, а количество электромагнитов выбрано равным количеству пар полюсных катушек статора f3).

Такое выполнение датчика для контроля короткозамкнутых витков позволяет проверять многополюсные статоры 40 путем коммутации соответствующих катушек датчиков, т.е, без вращения датчика по отношению к статору.

Однако такой датчик не выполним для статоров с нечетным количеством полюсов. Кроме того, размещение стержней в разных по высоте датчика плоскостях приводит к увеличению размеров датчика по.высоте, при уменьшении этих -размеров возрастает непо- 50 средственная индуктивная связь между электромагнитами. Это не позволяет изготовлять датчики для проверки малогабаритных многополюсных статоров с малой толщиной пакета. 55

Целью изобретения является расширение технологических возможностей датчика и повышение производитель633 г ности, а именно обеспечение автоматизированной проверки расширенной номенклатуры статоров микродвигателей, Поставленная цель достигается тем, что в датчик, содержащий расположенные в двух плоскостях, перпендикулярных оси датчика, электромагниты с магнитопроводами и обмотками, первые выводы которых соединены с соответствующими клеммами датчика, введен магнитный экран, который расположен между электромагнитами в плоскости, перпендикулярной оси датчика, а магнитопровод выполнен в виде многополюсного ротора с числом полюсов, равным числу полюсов проверяемого статора, причем на каждом полюсе размещено по одной обмотке, вторые выводы которых соединены между собой.

На фиг, 1 схематически представлен предлагаемый датчик; на фиг. 2 чертежи, поясняющие его работу.

Датчик содержит помещаемую внутрь проверяемого статора 1 систему из двух электромагнитов, выполненных в виде многополюсных роторов 2 и 3, установленных по диаметру проверяемого статора 1 по краям его пакета.

Число полюсов роторов 2 и 3 равно, числу полюсов проверяемого статора 1, а на каждом полюсе ротора 2 и 3 расположено по одной обмотке 4. Выводы . обмоток 4 каждого ротора 2 и 3 припаяны к клеммам 5 датчика и могут быть соединены например, "звездой с выведенным нулем". Для устранения непосредственной связи между электромагнитами расположен магнитный экран 6.

Собранный датчик заливается эпоксидным компаундом, а его рабочий диаметр доводится обработкой до величины, обеспечивающей ходовую посадку статора 1 на датчик. Клеммы обмоток роторов 2 и 3 че-.. рез коммутатор (не показан) nooseредно присоединяются к генератору 7 переменного напряжения и к индикатору 8.

Датчик работает следующим образом.

Проверяемый статор 1 одевается на датчик таким образом, чтобы его полюса установились напротив полюсов роторов датчика, после чего запускается коммутатор.

При-подаче переменного напряжения от генератора 7 на обмотку полюса 9 возбуждающего ротора 2 в его магнитоз 1164 проводе и прилегающей к нему части статора 1 возбуждается магнитный по ток, часть которого проходит в плос-. кости, перпендикулярной оси статора и замыкается через соседние полюса датчика и статора, а другая часть потока проходит вдоль оси статора и замыкается через магнитный экран 6.

На фиг. 2 показан магнитный поток, проходящий в плоскости, перпендику- 10 лярной оси статора без учета реакции короткозамкнутых витков на возбуждающий электромагнит.

При наличии в обмотке полюса 10 статора короткозамкнутых витков в 15 них наводится некоторый ток, создающий магнитный поток по всей длине полюса 10 статора.

Часть этого потока, замыкаясь через магнитопровод 3 индикаторного 2п электромагнита, наводит в обмотке полюса ll датчика некоторую ЭДС Е, а в обмотках прилегающих полюсов 12 и

l3 — ЭДС Е/2, так как магнитный поток этих полюсов в два раза меньше. 25

При подаче переменного напряжения

Е от генератора 7 на обмотку полюса.

l4 возбуждающего ротора 2 магнитный

633 4 поток в полюсе 10 статора удваивается (фиг. 2б), удваивается ток в короткозамкнутых витках (к.з.в.), поэтому ЭДС в обмотке 11 индикатор-,. ного ротора 3 будет 2Е, а на обмот ках 12 и 13 — Е.

Таким образом, на вход индикатора

8 на первом шаге коммутатора подает» ся напряжение Е/2, а на втором шаге коммутатора, т.е. при наличии к.з.и., напряжение на входе индикатора воз растает в 4 раза.

При отсутствии к.з.в. связь между электромагнитами датчика практически отсутствует. Установленный по диаметру датчика магнитный. экран, устраняя непосредственную связь между электромагнитами, позволяет распола» гать их на небольшом расстоянии друг от друга, а выполненные в виде многополюсных роторов электромагниты когут иметь небольшую толщину.

Все это обеспечивает возможность автоматизированного контроля расши--: ренной номенклатуры статоров, микродвигателей, в частности статоров с малой толщиной пакета, с четным и нечетным числом полюсов.

1164633

Составитель Ю. Кареев

Редактор Л. Алексеенко ТехредИ.АсталошКорректор С.Черни

Заказ 4182/42 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

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