Способ испытания на механическую прочность обмоточного слоя беспазовой электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - снижение затрат энергии и материалов на проведение испытаний. Модели обмоточного слоя беспазовой электрической машины неподвижно закрепляют посредством блоков 8 и 9 в зазоре сердечника 1. Их размещают, обращая проводниками 4 и 5 друг к другу.В зоне расположения моделей обмоточного слоя создают магнитное поле, направленное перпендикулярно поверхности провод

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1379754 д1 (51)4 G 01 К 31/34, Н 02 К 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4070773/24-07 (22) 05.03.86 (46) 07.03.88. Бюл. Ф 9 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина и Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им. В.И.Ленина (72) Е.К.Берзин, Л.И.Янтовский, А.Г.Мирошниченко, П.И.Лукаренко и Н.Г.Гринченко (53) 621,313.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,В 1236392, 10. 11.84. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ ОБМОТОЧНОГО СЛОЯ БЕСПАЗОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - снижение затрат энергии и материалов на проведение испытаний. Модели обмоточного слоя беспазовой электрической машины неподвижно закрепляют посредством блоков 8 и 9 в зазоре сердечника 1. Их размещают, обращая проводниками 4 и 5 друг к другу.В зоне расположения моделей обмоточного слоя создают магнитное поле, направленное перпендикулярно поверхности провод1379754 ников 4 и 5. Для этого катушки 2 и Э обмотки возбуждения подключают к регулируемому источнику 10 постоянного тока. Провоцники 4 и 5 моделей обмоточного слоя подключают к отдельным источникам 11 и 12 импульсного тока. Пульсирующий ток, пропускаемый по моделям, составляют из постоянного и наложенного на него им1

Изобретение относится к электротехнике,а именно к электромашиностроению, и может быть использовано для испытания обмоточного слоя беспазовых электрических машин как постоянного, так и переменного тока °

Цель изобретения — снижение затрат энергии и материалов на проведение испытаний на механическую проч10 ность обмоточного слоя безпазовой электрической машины.

На фиг. 1 показана диаграмма токов, пропускаемых по моделям обмоточного слоя на фиг. 2 — диаграмма

Э

1Г усилий в обмоточном слое моделей; на фиг. 3 — устройство для реализации предлагаемого способа.

На диаграммах приняты следующие обозначения: I — амплитудное зна1 20 чение импульса импульсного тока первой модели; ? — амплитудное значение импульса импульсного тока второй модели; I — величина постоянного тока первой модели; I — величина постоянного тока второй модели; F 3p — электродинамическое усилие в первой модели, имитирующее усилия в тангенциальном направлении для реальной машины Г 3 электро

1 динамическое усилие в первой модели, имитирующее усилия в радиальном направлении для реальной машины; F,ä 2 электродиыамическое усилие во второй модели, имитирующее усилия в тангенциальном направлении для реальной машины;Г, — электродинам

3 2 усилие во второй модели, имитирующее усилия в радиальном направлении для реальной машины; F = F — имитируемые для реальной машины усилия в радиальном направлении. пульсного с импульсами прямоугольной формы. В моделях обмоточного слоя на стержни действуют силы, равные натурным в имитируемой машине при эксплуатации. Изобретение позволяет обеспечить более высокую точность моделирования усилий, а следовательно, и достоверность получаемой информации.1 з.п. ф-лы, 3 ил.

На сердечнике 1 размещены катушки 2 и 3, составляющие обмотку возбуждения магнитного поля. В-зазоре сердечника 1 размещены модели обмоточного слоя, состоящие из проводников (стержней) 4 и 5 и макетов сердечников 6 и 7, неподвижно закрепленных посредством блоков 8 и 9 неподвижного закрепления. Катушки 2 и 3 обмотки возбуждения подсоединены к регулируемому источнику 10 постоянного тока, а проводники 4 и 5 моделей обмоточного слоя подсоединены к своим источникам 11 и 12 регулируемого импульсного тока. Модели обмоточного слоя снабжены регулируемым блоком 13 охлаждения (в случае газового охлаждения обмотки это вентилятор с регулируемой величиной воздушного потока, например, посредством диафрагмы 14).

Для проведения испытаний на механическую прочность модели обмоточного слоя беспазовой электрической машины неподвижно закрепляют посредством блоков 8 и 9 неподвижного закрепления 8 и 9 в зазоре сердечника 1. При закреплении моделей обмоточного слоя их размещают, обращая проводниками (стержнями) 4 и 5 друг к другу.

В зоне расположения моделей обмоточного слоя создают магнитное поле, направленное перпендикулярно поверхности проводников 4 и 5.Для этого катушки 2 и 3 обмотки возбуждения подключают к регулируемому источнику 10 постоянного тока и, регулируя величину тока, устанавливают величину индукции магнитного поля в зазоре. Величина индукции магнитного

1379754 поля определяется конкретным видом имитируемой машины и конструкцией ее обмоточного слоя. Например, для испытания обмоточного слоя машин со сверхпроводниковыми обмотками возбуждения,имеющих индукцию в воздушном зазоре свыше 1,5 Тл, в соответствии с предлагаемым способом уменьшают индукцию магнитного поля до 0,45.1, 1 Тл.

Проводники 4 и 5 моделей обмоточного слоя подключают к отдельным источникам 11 и 12 регулируемого импульсного тока. Пульсирующий ток,пропускаемый по моделям, составляют иэ постоянного и наложенного на него импульсного„ содержащего импульсы прямоугольной формы, длительности которых составляют половину периодов, определяемых из соотношения р п

30 где f

P и — частота пульсации, Гц; — число пар полюсов; — частота вращения имитируемой машины в исследуемом режиме, об/мин.

Амплитудное значение импульса тока равно

30

Iö К I

К 1 выбирают от 1 до В„ /0,45 (О.е) 35 где I „„— величина тока, протекаю50

Величины постоянного тока и амплитуды импУльса устанавливают равными для обеих моделей, однако импуль сы токов моделей сдвигают один относительно другого на полпериода.

Для стабилизации и регулирования температуры обмоточного слоя на уровне имитируемой машины в исследуемом режиме на модель воздействуют

55 щего по стержням имитируемой машины;

В „„ — индукция магнитного поля

40 в зоне размещения обмоточного слоя имитируемой машины в исследуемом режиме.

Величина постоянного тока опреде45 ляется иэ условия обеспечения равенства посредством внешнего регулируемого блока 13 охлаждения, например,при воздушном охлаждении обмоточного слоя посредством вентилятора с регулируемым потоком воздуха.

При необходимости получения дополнительной информациии при испытании моделей, т.е. для проведения одновременных испытаний моделей в разных режимах нагружения,величину индукции магнитного поля, в котором размещены модели, создают равной величине индукции имитируемой машины, по проводникам моделей пропускают пульсирующий ток, при этом токи моделей отличаются величиной амплитуды импульсного тока. Амплитудное значение тока в одной из моделей создают равным величине тока, протекающего по проводникам (стержням) имитируемой машины в исследуемом режиме, а амплитудное значение импульса тока, протекающего по проводникам другой модели, определяют из соотношения

Величины постоянного тока для каждого пульсирующего тока также отличаются одна от другой и определяются из приведенных соотношений.

Длительность нагружения моделей обмоточного слоя определяется конструкцией обмоточного слоя из условия определения длительной прочности закрепления. Положительный эффект достигается тем,что в моделях обмоточного слоя на стержни и средства их закрепления действуют силы, равные натурным в имитируемой машине при эксплуатации, а условия, в которых происходит нагружение,соответствуют реальным,а затраты энергии и расход материалов уменьшаются.

Предлагаемый способ испытания обеспечивает более высокую точность моделирования усилий, а следовательно, и достоверность получаемой информации, расширяет диапазон имитируемых машин, снижает стоимость проведения испытания.

Формула изобретения

1. Способ испытания на механическую прочность обмоточного слоя беспазовой электрической машины, заключающийся в приложении усилий к моде 1379754 лям обмоточного слоя, выполненным в виде укрепленных на поверхности сердечника проводников, и в создании в зоне размещения моделей обмоточного слоя магнитного поля, направленного перпендикулярно поверхности проводников,а проводники подключают к источнику тока и оснащают системой измерения усилий и стабилизации температуры обмоточного слоя, отличающийся тем,что, с целью снижения затрат энергии и материалов, устанавливают модели обмоточного слоя попарно, обращая их проводниками друг к другу,а величину индукции магнитного поля в зоне размещения моделей обмоточного слоя уменьшают, устанавливая ее в пределах от номинального значения индукции имитируемой машины в исследуемом режиме (В„„,) до значения 0,45 Тл, и пропускают по проводникам обеих моделей пульсирующий ток, состоящий из постоянного тока и наложенного на него импульсного тока, содержащего прямоугольные импульсы одинаковой для обеих моделей ширины, равной половине периода повторяемости, той же полярности,что и постоянный ток, причем импульсы тока одной модели сдвигают относительно импульсов другой модели на половину периода, повторяемости, а их амплитуду (I )

10 устанавливают из условия соответствия усилий, возникающих в модели, реальным усилиям имитируемой машины с током (I„„), действующим в тангенциальном направлении, I „ = KI«, где К 1 выбирают в диапазоне значений от 1 до В„„„/0,45 (о.е.j

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем,что, с целью повышения точности моделирования усилий, 20 воздействующих на обмоточный слой, величину постоянного тока в проводниках обеих моделей устанавливают из условия соответствия усилий,возникающих в модели, реальным усили25 ям имитируемой машины, действующим в радиальном направлении.

1379754

Составитель В.Игнатов

Редактор А.Коэориэ Техред 1 ч„

КоРРектоР Н,Король

Заказ 978/48 Тира к 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Подписное

Пржг нодственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, !