Устройство для определения механических параметров электрических машин постоянного тока

 

Изобретение относится к области измерения механических характеристик электрических машин. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения электромагнитного момента и мощности машины. Устройство содержит две встречно включенные секции 3 и 4 вспомогательной обмотки, .заложенные в полюсный башмак машины с шагом, пропорциональным ширине зубца или паза якоря. Секции расположены симметрично, относительно оси полюса на расстоянии друг от друга, кратном величине зубцового.шага. К выходам обмотки подключены измеритель 7 частоты и измеритель 8 напряжения, вы- .ходы которых подключены к блоку 9 перемножения. 4 ил. , 7 X эн СО со сл 00 00 S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

091 (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

408.4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4011558/24-07 (22) 27.11.85 (46) 07.09.87. Бюл. Р 33 (71) Тольяттинский политехнический институт . (72) Н.П.Бахарев, А.Н.Ионов и М.В.Стволов (53) 621.313,2(088.8) (56) Одинец С.С. и др. Средства измерения крутящего момента. - М.! Машиностроение, 1977, с.160.

Слежановский О.В. Реверсивный электропривод постоянного тока. М.:

Металлургия, 1967, с.423.

Авторское свидетельство СССР

В 77035, кл. С 01 P 3/48, 1949. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА (58 4 С 01 К 31/34, Н 02 К 11/pp

-i; «3 (57) Изобретение относится к области измерения механических характеристик электрических машин. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей эа счет обеспечения возможности измерения электромагнитного момента и мощности машины, Устройство содержит две встречно включенные секции 3 и 4 вспомогательной обмотки,,заложенные в полюсный башмак машины с шагом, пропорциональным ширине зубца или паза якоря. Секции расположены симметрично, относительно оси полюса на расстоянии друг от друга, кратном величине зубцового.шага. К выходам обмотки подключены измеритель 7 час- Я тоты и измеритель 8 напряжения, вы. ходы которых подключены к блоку 9 перемножения. 4 ил.

С:

13

Изобретение относится к области измерений механических параметров электрических машин постоянного тока и может быть использовано и системах электропривода постоянного тока.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства.

На фиг.3 изображена конструкция вспомогательной обмотки и расположение ее в полюсном башмаке машины постоянного тока; на фиг.2 — распределение магнитной индукции зубцовой гармонической и результирующей ИДС якоря и главных полюсов без учета эубчатости якоря; на фиг.з — распределение результирующей индукции магнитного поля в воздушном зазоре машины постоянного тока с учетом зубчатости якоря; на фиг.4 — блок-схема измерительного устройства.

На фиг.i схематично изображен полюс 1 машины постоянного тока, зубчатый якорь 2 и вспомогательная обмот-ка, состоящая иэ секций 3 и 4, включенных встречно. Проводники секций располагаются в продольных пазах, выполненных на стороне полюсного башмака, обращенной к якорю. Расстояйие между пазами, принадлежащими одной секции, равно половине зубцового шага

t(y, t/2). Расстояние между секциями, размещенными симметрично относите.пьно оси полюса, кратно величине зубцового шага у =Kt, где К вЂ” коэффициент пропорциойальности.

Реакция якоря в машине постоянкого тока искажает начальное распределение ИДС главных полюсов в зазоре машины, усиливая ее под одним краем полюса и ослабляя под другим. Распределение результирующей МДС якоря и главных полюсов в зазоре машины постоянного тока беэ учета зубчатости якоря показано на фиг.2 (кривая 5). . Амплитуда магнитной индукции зубцовой гармонической МДС зависит от величины результирующей ИДС машины, приходящейся на воздушный зазор и зубцовый слой. Искажение результирующей МДС при нагрузке приводит к соответствующему искажению распределения зубцовой гармонической МДС (кривая 6).

Если учесть зубчатость якоря машины и пренебречь насыщением электротехнической стали, распределение результирующей индукции магнитного поля в воздушном зазоре машины постоянного

3 881 тока имеет вид кривой, показанной на фиг.З.

При вращении якоря н секциях вспомогательной обмотки от магнитного по."Э ля зубцовой гармони.ческой ЩС наводится ЭДС. При токе якоря, равном нулю,т.е. без искажения магнитного поля, результирующая ЭДС двух секций вспомогательной обмотки, включенных встречно, равна нулю. С увеличением тока якоря, который при постоянном токе возбуждения машины характеризует величину электромагнитного момента, величина ЭДС вспомогательной обмотки также увеличивается. Следовательно, величина ЭДС вспомогательной обмотки пропорциональна электромагнитному моменту машины постоянного тока.

Частота переменкой ЭДС вспомогательной обмотки зависит от числа зубцов (пазов) якоря и его частоты вращения, т.е. частота переменной

ЭДС вспомогательной обмотки для дан2,. ной электрической машины пропорциональна частоте вращения вала.

Измеряя частоту f и величину напряжения ЭДС и вспомогательной обмотt ки, можно определить электромагнитную мощность машины. Электромагнитная мощность

Р =М.,„A .

Электромагнитный момент машины постоянного тока и частота вращения ее вала пропорциональны величине измеряемого напряжения и частоте напряжения вспомогательной обмотки

М -.U, q-f

Следовательно, электромагнитная мощность машины постоянного тока пропорциональна произведению измеряемой частоты и ЭДС вспомогательной. обмотки лП ° f, Эм

Для определения электромагнитной мощности машины постоянного тока измерительное устройство (фиг.4) содержит блоки измерения частоты 7 и напряжения 8, входы которых подклюбО чаются к вспомогательной обмотке, а выходы к блоку 9 перемножения.

Сигнал ка выходе блока перемножения пропорционален электромагнитной или механической мощности машины. 5

Формула изобретения

Устройство дпя определения механи.еских параметров электрических ма1335881

Фиг.f

Фиг 2

Составитель С.Шутова

Техред В.Кадар Корректор Л.Пилипенко

Редактор П.Гереши

Заказ 4043/38 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шин пос тоя ни о го тока, соде рычаще е вспомогательную обмотку, предназначенную для укладки в полюсный башмак машины, и измерительное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 5 с целью расширения функциональных воэможностей, вспомогательная обмотка выполнена из двух секций, включенных встречно и предназначенных для расположения симметрично относительно

I оси полюса ло краям поверхности полюсного башмака, обращенной к якорю, на расстоянии друг от друга, кратном величине эубцового шага, а измерительное устройство выполнено иэ блоков перемножения и блоков измерения частоты и напряжения, входы которых подключены к вспомогательной обмотке, а выходы — к входу блока перемноже" ния.