Электрическая машина с устройством контроля зазора между статором и ротором

 

Изобретение относится к электротехнике и позволяет контролировать величину зазора между ротором и статором электрической машины при любой геометрической поверхности статора. Цель изобретения - повышение точности контроля при переменной нагрузке. При вращении ротора 1 с зубцами 2 на клемме 7 электретного датчика 6 к контакте 3 генерируется переменная ЭДС, пропорциональная величине зазора 8 между ротором 1 и статором 5. Контакт 3 постоянно подключен к ме 11 вольтметра 10. Контроль зазора 8 в различных точках осуществляют, подключая клеммы 7 электретных датчиков 6 через блок переключения 9 к второй клемме 12 вольтметра 10. Причем при подключении изменяющейся ни- - грузки 14 к выходным клеммам 13 электрической машины изменякицееся переменное магнитное поле в зазоре 8 не влияет на информативный сигнал. 2 ил. I (Л со Q1 О 05 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

„„80„, 1350763 A 1 (su 4 Н 02 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(2.1) 3932883/24-07 (22) 19.07.85 (46) 07.11.87. Бюл. N - 41 (75) Ю. П. Саламатов и B. В, Якунин (53) 621.313(088.8) (56) Губкин А. И. Электреты. — М.:

Наука, 1978, с. 128.

Каминский M. Л. Проверка и испытание электрических машин. - M, Энергия, 1977, с. 23-24. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С УСТРОЙСТВ0М КОНТРОЛЯ ЗАЗОРА МЕЖДУ СТАТОРОМ

И РОТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и позволяет контролировать величину зазора между ротором и статором электрической машины при любой геометрической поверхности статора.

Цель изобретения — повышение точности контроля при переменной нагрузке.

При вращении ротора 1 с зубцами 2 на клемме 7 электретного датчика 6 и контакте 3 генерируется переменная

ЭДС, пропорциональная величине зазора 8 между ротором 1 и статором 5.

Контакт 3 постоянно подключен к клемме 11 вольтметра 10. Контроль зазора

8 в различных точках осуществляют, подключая клеммы 7 электретных датчиков 6 через блок переключения 9 к второй клемме 12 вольтметра 10. Причем при подключении изменяющейся на- . грузки 14 к выходным клеммам 13 электрической машины изменяющееся пере- ф менное магнитное поле в зазоре 8 не влияет на информативный сигнап. 2 ил.!

350763

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к измерительным устройствам, предназначенным для контроля зазора между ротором и статором электрических машин, и может быть использовано для контроля зазора в процессе эксплуатации и сборки электрических машин.

Цель изобретения — повышение точ- 10 ности контроля при переменной нагрузке электрической машины.

На фиг. 1 представлена схема устройства контроля; на фиг. 2 — электретный датчик. 15

Электрическая машина с устройством для контроля зазора содержит ротор I с зубцами 2 и подвижным контактом 3, один из элементов которого соединен с клеммой 4,статор 5 с элект- 20 ретными датчиками 6 и клеммами 7 электретных датчиков 6, зазор 8 между ротором 1 и статором 5, блок 9 переключения, блок 10 измерения, например вольтметр, с первой 11 и второй 12 клеммами, выходные клеммы 13 электрической машины и изменяющуюся нагрузку 14, причем выход ротора 1 соединен с первой клеммой 11 вольтметра 10, клеммы 7 электретных датчи- 30 ков 6 через переключатель 9 соедине.ны с второй клеммой 12 вольтметра 10, а выходные клеммы 13 электрической машины соединены с изменяющейся нагрузкой 14.

Электретный датчик 6 содержит электрет 15, расположенный в зазоре 8 между ротором 1 и статором 5 на поверхности статора 5, соединенный с металлическим электродом 16 и отделен-40 ный от статора 5 электроизоляционной прокладкой 17, причем металлический электрод 16 соединен с клеммой 7 электретного датчика 6, а геометрия поверхности статора может быть любой формы. 45

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора 1 относительно статора 5 зубцы 2 ротора 1 относительно электрета 15 электретного дат- 60 чика 6 совершают вращательное движение, что эквивалентно поперечному колебанию плоскости металлической пластины, расположенной на расстоянии S от электрета 15, причем ампдитуда таких колебаний S = 1l2h, где h — высота зубца 2 ротора 1 (фиг. 2). Электретный датчик 6 связан с зубцами 2 ротора 1 информативным сигналом в виде электрического поля напряженности Е, зависящим от расстояния S

= S + d — S где d — величина зазора, S — толщина электрета 15, т.е. зависящим от величины зазора 8. Электрическое поле напряженности Е генерирует на металлическом электроде 16 электретного датчика 6 относительно ротора 2 перемен1!ую ЭДС амплитуды

V = -ZS где Й вЂ” поверхностная плотность заряда электрета 15;

E = 8,85 х 10 " Кл/В м! — диэлектрическая проницаемость материала электрета 15.

Таким образом, на клемме 7 электретного датчика 6 и подвижном контакте 3 ротора 1 генерируется ЭДС, пропорциональная величине зазора 8 между ротором I и статором 5.

Попеременно подключая клеммы 7 электретных датчиков 6 через блок 9 переключения к второй клемме 12 вольтметра !0 первая клемма 11 которого соединена с подвижным контактом 3 ротора 1, осуществляют контроль величины зазора 8 между ротором 1 и статором 5 в различных точках.

При подключении к выходным клеммам 13 электрической машины изменяющейся нагрузки 14 в зазоре 8 между ротором 1 и статором 5 индуцируется изменяющееся переменное магнитное по-. ле, не оказывающее влияния на информативный сигнал в виде электрического поля напряженности Е между электретом 15 электретного датчика 6 и ротором 1.

В качестве электрета 15 электретного датчика 6 можно взять, например, пленку фторопласта-4, поверхностная плотность заряда которого сохраняется неизменной в течение нескольких лет.

Использование в качестве датчиков электретньгх датчиков позволяет повысить точность измерения, поскольку при изменении нагрузки электрической машины не изменяется радиальная составляющая электрического поля, на которую и реагируют электретные датчики при изменении зазора.

Формула изобретения

Электрическая машина с устройством контроля зазора между статором и ротором, содержащая датчики, располоСоставитель Б. Никаноров

Техред М.Ходанич

Редактор С. Пекарь

Корректор М.Максимишинец

Заказ 5293/53 Тир аж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1350763 женные на поверхности статора, обра- ментов которого соединен с массой рощеннои к зубчатому ротору, блок пере- тора, а второй — с второй клеммой блоключения и блок измерения, при этом ка измерения, а датчики контроля выодна из клемм блока измерения подклю- полнены в виде электретных датчиков

9 чена к одному из выводов датчиков содержащих электроды, являющиеся вычерез блок переключения, о т л и ч а- ходами датчиков и отделенные от поверхю щ а я с я тем, что, с целью повы- ности статора изоляционными прокладкашения точности контроля при перемен- ми, при этом на электродах размещены ной нагрузке электрической машины, 1О электреты,- обращенные к зубчатому ровведен подвижный контак, один из эле- тору.