Устройство для поточной сортировки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей

 

Изобретение относится к области электрических испытаний и может быть использовано для контроля и разбраковки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей. Цель изобретения - ускорение контроля и разбраковки короткозамкнутых роторов путем автоматизации процессов подачи, измерения, удаления и разбраковки роторов - достигнута тем, что в устройство, содержащее эталонный ротор, эталонный и контролирующий индукторы, блок измерения, введены два двигателя, два переключателя, датчик оборотов, блок синхронизации, блок счета стержней, электромагнит, валики, кулачковый механизм, состоящий из вала, четырех кулачков, фиксатора, отсекателя, толкателей, заслонка, два лотка и соответствующие связи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1661694

С 01 R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4666590/21 (22) 23.03,89 (46) 07.07.91. Бюл. №- 25 (7 1) Ереванский политехнический институт им.К.Маркса (72) Н.Г,Никиян, M.Е.йондем и Г.К.Джанибекян (53) 621.317 ° 799(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1228048, кл.. G 01.,R 31/02, 1982. (54) уСТРойСТЙО ДЛя ПОтОчНОй СОРТИРОВКИ КОРОТКОЗАМКНУТЫХ РОТОРОВ

АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к области электрических испытаний и может быть использовано для контроля и разбраковки короткозамкнутых ротоИзобретение относится к области электрических испытаний и предназначено для контроля и разбраковки короткозамкнутых роторов после их заливки алюминием в производстве асинхронных двигателей небольшой мощности (не более 3 кВт).

Целью изобретения является ускорение контроля и разбраковки короткозамкнутых роторов путем автоматизации процессов подачи, измерения, удаления и разбраковки.

На фиг.1 представлена структур-. ная электрическая схема устройства, на фиг. 2 — кинематическая схема.

Устройство содержит силовой трансформатор 1, эталонный ротор (ЭР) 2, индуктор 3 эталонного ротора (ИЭР) 2 ров асинхронных двигателей. Цель изобретения — ускорение контроля и разбраковки короткозамкнутых роторов путем автоматизации процессов подачи, измерения, удаления и разбраковки роторов — достигнута тем, что в устройство, содержащее эталонный ротор, эталонный и контролирующий индукторы, блок измерения, введены два двигателя, два переключателя, датчик оборотов, блок синхронизации, блок счета стержней, электромагнит, валики, кулачковый механизм, состоящий из вала, четы-. рех кулачков, фиксатора, отсекателя, толкателей, заслонка, два лотка и соответствующие связи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. и индуктор 4 контролируемого ротора (ИКР) с обмотками 5, 6 возбуждения и обмотками 7, 8 измерения соответственно, редукторные двигатели (РД) 9, 10, переключатели 11, 12, датчик 13 оборотов ротора (ДОР), блок 14 синхронизации (БС), блок 15 счета стержней (БСС), блок 16 измерения (БИ), электромагнит (3M) 17, реле 18. Одна сетевая клемма устройства соединена с обоими подвижными контактами переключателя 1 I и с первой клеммой РД 10. Неподвижный контакт первой группы переключателя 11 соединен с первой клеммой РД 9, оба неподвижных контакта второй группы через первичную обмотку силового трансформатора 1 — с другой сетевой

1661694

50 клеммой устройства и с второй клеммой РД 9, которая через нормально разомкнутые контакты реле 18 соединена с второй клеммой РД 10. Ротор

РД 9 механически связан с ДОР 13, выход которого соединен с первым входом БС 14. Второй вход последнего соединен с подвижным контактом переключателя 12, механически связанным с ротором РД 10, Первый неподвижный контакт переключателя 12 соединен с входом логического "0" устройства, второй его неподвижный контакт — с входом логической "1" устройства. Первый и второй выходы

BC 14 соединены с соответствующими онцами обмотки реле 18. Вторичная обмотка силового трансформатора 1 подключена параллельно-последователь- 20 о соединенным обмоткам 5 и 6 воз,уждения ИЭР 3 и ИКР 4 соответствен1 ио выводы обмоток 7 и 8 которых

Подключены соответственно к первоМу, второму и третьему, четвертому 25 входам БСС 15. Пятый вход БСС 15 соединен с третьим выходом БС 14, а шестой вход через 3М 17 — с выхо

Дом источника постоянного напряжения. Четыре выхода БСС 15 соединены с соответствующими четырьмя входами БИ 16.

ДОР 13 содержит последовательно соединенные источник 19 сигналов и формирователь 20 импульсов (ФИ) .

БС 14 содержит РИ 21, ФИ 22 начала измерения (ФИНИ), счетчик 23 и

ФИ 24 включения и отключения (ФИВО). буричем первый вход БС 14 соединен с ервым входом счетчика 23, второй

40 вход БС 14 — с первым входом ФИВО 24 и через ФИ 21 с первым входом ФИНИ

22, выход которого соединен с вторым входом счетчика 23. Три выхода последнего соединены соответственно 45 с вторым входом ФИВО 24 и вторым и третьим входами ФИНИ 22. Два выхода

ФИВО 24 и выход ФИНИ 22 соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами БС 14.

БСС 15 содержит два формирователя 25, 26 среднего значения (ФСЗ), . сумматор 27, компаратор 28, источник

29 опорного напряжения (ИОН), счет чик 30, ФИ 31 годности (ФИГ). Причем первые четыре входа БСС 15 соединены

55 соответственно с-первыми и вторыми входами ФСЗ 25, 26, выходы, которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 27. Выход сумматора 27 соединен с первым входом компаратора 28 и первым выходом БСС 15, Выход ИОН 29 и четвертый выход БСС 15 соединены с вторым входом компаратора 28, выход которого соединен с первым входом счетчика

30. Второй вход счетчика 30 соединен с третьим входом ФИГ 31 и пятым входом БСС 15. Два выхода счетчика 30 через ФИГ 31 соединены соответственно с вторым и третьим выходами БСС 15, шестой вход которого соединен с четвертым входом ФИГ 31.

На кинематической схеме (фиг.2) показан контролируемый ротор (КР)

32, установленный на валиках 33, связанных зубчатой передачей с РД 9.

ЭР 2, представляющий собой сердечник того же типоразмера, что КР 32, но без обмотки, установлен неподвижно. Рядом с ним расположен ИЭР 3, закрепленный на столе 34 перемещения с возможностью перемещения с помощью винта 35 и гайки 36. ИКР 4 установлен вблизи KP 32 и закреплен на направляющих 37 с возможностью регулировки величины воздушного зазора между ИКР 4 и КР 32. РД 10 через зубчатую передачу связан с кулачковым механизмом, состоящим из вала 38 и закрепленных на нем кулачка 39 фиксатора 40, кулачка 41 отсекателя 42 и двух кулачков 43 сброса. Фиксатор

40 и отсекатель 42, а также два рычага

44 посредством роликов связаны соответственно с кулачками 39, 41 и 43.

Рычаги 44 посредством роликов связаны с толкателями 45. На одной оси с валиком 33 закреплен стакан 46

ДОР 13, с помощью которого фиксируется конец одного оборота .ротора и тем самым конец измерений. ЭМ 17 свя-. зан с заслонкой 47 лотка 48 для не-. годных роторов. На лотке 49 находятся роторы, подлежащие контролю.

Металлический стакан 46 на боковой цилиндрической стенке имеет 90 прорезей шириной 1 мм с шагом 2 мм.

Снаружи и изнутри цилиндрической стенки напротив друг друга на держателе установлена пара свето- и фотодиод.

РД 19 предназначен для привода кулачкового механизма, служащего для удаления проверенного ротора и установки нового.

1661694

Переключатель 11 предназначен в для переключения режимов работы уст- о ройства: в положении Π— отключен, в положении I — - режим тарирования, в положении II — режим изме- н рения. н

Переключатель 12 предназначен для 2 подачи в БС 14 сигнала о начале изч мерения (положение Т) и подготовки 1Q п им цепи для поступления очередного сигнала о начале измерения. н

ДОР 13 предназначен для подачи в с

БС 14 импульсов для определения одного оборота КР 32. БС 14 предназ- 15 п начен для формирования сигналов о э начале и конце измерения, поступаю- P щих на БСС 15. Промежуток времени н между этими сигналами соответствует одному обороту KP 32 на валиках 33. 20 ч

БСС 15 предназначен для выявлел ния и счета целых стержней короткозамкнутой обмотки KP 32, сравнения к с заранее установленным числом (уставкой) и вылачи. сигнала, информирую- 25 2 щего о годности или негодности КР 32.

БИ 16 состоит из светового табло т

Il и с индикационными лампами годен и

"негоден", измерительного прибора р (вольтметра) и предназначен для вь|да- 3р г чи результатов о годности KP 32 на д световое табло, для установки одина- Ц ковых воздушных зазоров между КР 32 с и ИКР 4, ЭР2 и ИЭР 5, а также для P определения величины уставки -T 35 н носительно которой определяется сте- M пень повреждения (либо годности) стержня короткозамкнутой обмотки КР

32 по показаниям измерительного прик бора, ЭМ 17 предназначен для откры- 40 з вания и закрывания заслонки, направляющей прошедшие контроль роторы в с бункеры для годных и негодных рото- р ров в зависимости от сигнала, посту- н пающего с выхода БСС 15.

Реле 18 предназначено для включе- с ния и отключения РД 10, приводящего в движение кулачковый механизм удале- н ния и установа KP 32. P

ФИНИ 22 предназначен для задержки импульса начала счета оборота с целью исключить влияние начального проскальзывания ротора на валиках 33 на отсчет одного оборота.

Счетчик 23 предназначен для счета импульсов, поступающих из ДОР 13 и выдачи импульсов о том, что KP 32 соершил один оборот, т.е. импульса об кончании процесса измерения.

ФСЗ 25, 26 предназначены для формирования на выходе уровня напряжеия, соответствующего среднему значеию входного сигнала. Отличие ФСЗ 25, 6 друг от друга заключается в том, то оии формируют уровни напряжений ротивоположной полярности (знаков).

Сумматор 27 собран на операционом усилителе (ОУ) и предназначен для уммирования входных сигналов и усиления результата суммирования. Комаратор 28 собран на ОУ с большим коффициентом усиления с диодом в обатной связи ОУ, который выделяет а выходе уровень только одной положительной полярности. ОУ предназнаен для сравнения двух входных сигнаов, т,е. для сравнения величины

ДЕ = Š— Е„с величиной устави U (величиной напряжения). Если

Д E > U, то на выходе компаратора

8 есть импульс.

ИОН 29 представляет собой делиель напряжения.

БИ 16 состоит из светодиодов, пееключателя и вольтметра постоянноо напряжения. БИ 16 предназначен ля индикации светодиодами информаии о годности EP 2 и измерения поредством переключателя и вольтмета величин уставки и разности средих значений ЭДС измерительных оботок 7 и 8 ИЭР и ИКР 4 ДЕ

Е зср - кср.

Устройство.для поточной сортирови роторов работает следующим обраом.

Переключатель 11 находится в реднем положении О. ЭР- 2 ориентиуют Taz чтобы шлиц одного из пазов аходился между полюсами ИЭР 3. Преусмотрены два режима работы устройтва: тарирование, и измерение.

Режим тарирования служит для устаовления одинаковых воздушных зазоов ежду роторами и соответствующими индукторами. На валики 33 укладывают второй ЭР того же типоразмера, что и KP 32, и ориентируют его так, чтобы шпиц одного иэ пазов находился посередине между полюсами ИКР 4. Переключатель 1 1 .nepeBopHTcR a положение I.

При этом РД 9 отключен. Напряжение сети подается только на силовой трансформатор 1, питающий обмотки 5, 6 возбуждения. Магнитный поток индуцирует

1661694

55 ! в измерительных обмотках 7 и 8 ЭДС

Е.> и Е, которые подаются на входы

БСС 15.

На выходе ФСЗ 25 формируется ypo"" вень напряжения, соответствующий среднему значению ЭДС Е>zp, индуцированной в измерительной обмотке 7, на выходе ФСЗ 26 формируется уровень напряжения, соответствующий по величине среднему значению ЭДС E „, индуцирбванной в измерительной обмотке.8..

На выходе сумматора 27, являющемся выходом БСС 15, уровень напряжения сОответствует разности средних значений Ь Е = Š— Е и поступает на в од БИ 16. Вольтметр БИ 16 показы.вает величину ДЕ. Установив воздушнь и зазор между вторым ЭР и ИКР 4, перемещают ИЭР 3 относительно ЭР 2 при помощи винта 35 так, чтобы величина А Е = E э — Е р стала минимальной. В этом случае средние значения

ЭДС, индуцированные в измерительных обмотках 7 и 8, равны друг другу, что является признаком равенства воздушнЫх зазоров. Фиксируют положение ИЭР

3 относительно ЭР 2. Так как РД 9 отключен, то валики 33 и стакан 46

ДОР 13 не вращаются и на выходе ДОР

13 не формируются импульсы. При этом

BCC 15 не формирует импульсы начала и конца цикла измерения, ввиду чего не осуществляется счет оборотов KP 32 и счет стержней.

После окончания режима тарированйя переключатель 11 переводится в среднее положение 0 и удаляется второй ЭР, установленный на валиках 33.

В режиме измерения КР 32 с залитОй клеткой устанавливают на валиках

33. Переключатель 11 переводят в положение II; При этом на РД 9 подается питание и начинают вращаться валики 33 и с ними стакан 46 ДОР 13.

Последовательно соединенные обмотки 5, 6 возбуждения, по-прежнему, подключены к вторичной обмотке силового трансформатора 1. При этом толкатели 45 находятся в нижнем положении, а переключатель 12 — в положении I (фиг.1). При вращении валиков 33 и стакана 46 ДОР 13 вращается КР 32 и на выходе ДОР 13 формируются импульсы, поступающие на первый вход БС 14. На второй вход БС 14 поступает либо логический "0", либо логическая "1" в зависимости от по5

1О

40.

45 ложения подвижного контакта переключателя 12.

Через промежуток времени, равный временной задержке, заданной ФИНИ 22, начинается цикл контроля КР 32..При этом в БС 14 производится счет импульсов, поступающих с выхода ДОР 13, На третьем выходе БС 14 действует высокий уровень, поэтому в БСС 15 производится счет числа стержней.

В счетчике 30 предварительно производится запись минимально допустимого числа целых стержней. Например, для роторов с числом пазов 18 условно принимают допустимое число целых стержней равным 17. Это число записывается в двоичной системе.

После того, как счетчик 23 БС 14 сосчитает число импульсов, соответствующее одному обороту КР 32 (в данном устройстве 200), на третьем выходе БС 14 устанавливается низкий уровень и счет стержней в БСС 15 прекращается, на БИ 16 в зависимости от годности КР 32 светится соответствующий светодиод, срабатывает реле 18, замыкается его нормально разомкнутый контакт и РД 10 начинает вращаться. При вращении РД 10 начинает вращаться вал 38 кулачкового механизма с кулачками 39, 41, 43. Эти кулачки расположены так, что вначале происходит движение вверх толкателей 45, связанных через рычаг 44 (фиг.2) с кулачками 43. При этом переключатель 12 переходит в положение II выполняя функцию блокирующего контакта, происходит удаление

КР 32 с валиков,33, КР 32 начинает катиться по лотку 49 ° Если КР 32 негодне, то срабатывает ЭМ 17, заслонка 47 открывается, и KP 32 падает в бункер 48.для негодных роторов. В противном случае заслонка 47 закрыта, KP 32 продолжает движение и попадает в бункер для годных роторов.

После удаления КР 32 с валиков

33 начинает срабатывать (опускается) фиксатор 40 и ротор за фиксатором попадает на .валики 33. Затем фиксатор 40 возвращается в первоначальное положение, при этом опускается отсекатель 42, ротор за отсекателем скатывается и устанавливается перед фиксатором 40 до следующего цикла. Когда отсекатель 42 вернется в прежнее, верхнее, положение, 1661694

Формула изобретения

1. Устройство для поточной сортировки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей, содержащее

I источник питающего напряжения, контролирующий индуктор, эталонный индуктор, эталонный ротор, блок измерения, механизм регулировки воздушного зазора, соединяющий эталонный индуктор с эталонным ротором, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения контроля и разбраковки короткозамкнутых роторов, в него введены силовой трансформатор, два переключателя, реле, электромагнит, два двигателя, датчик оборотов, два счетчика, два формирователя среднего значения, четыре формирователя импульсов, источник опорного напряжения, сумматор, компаратор, вращающиеся валики, два лотка, кулачковый механизм, состоящий из вала, кулачка фиксатора, кулачка отсекателя и двух кулачков сброса, механически связанных соответственно с фиксатором, отсекателем и двумя толкателями, заслонка второго лотка, связанная с якорем электромагнита, причем первый вывод источника питающего напряжения соединен с первой клеммой первого двигателя, через нормально разомкнутые кбнтакты реле с первой клеммой второго двигателя и через первичную обмотку сетевого трансформатора с двумя неподвижными контактами первого переключателя, два подвижных контакта которого соединены с вторым выводом источника питающего на25

35

45

55 что соответствует установке толкателей в нижнем положении, переключатель 12 переходит в положение I u начнется следующий цикл контроля.

Отличительная особенность данного устройства состоит в том, что в нем применяется автоматизированная пода" ча КР на валики, ДОР на валиках, БС, фиксирующий начало и конец одного оборота, блок счета годных стержней с уставкой заданного числа стержней блок индикации годности KP u

ЭМ, открывающий заслонку лотка для негодных роторов Примененные ме- 15 ханизмы и электронные блоки позволяют ускорить процесс контроля и разбраковки залитых роторов. пряжения и с второй клеммой вторпго двигателя, вторая клемма первого двигателя соединена с третьим не— подвижным контактом первого переключателя, выход датчика оборотов соединен с первым входом первого счет— чика, три выхода которого соединены соответственно с первым входом первого формирователя импульсов и с первым и вторым входами второго формирователя импульсов, выход которо—

ro соединен с вторым входом первого счетчика и первыми входами второго счетчика и третьего формирователя импульсов, третий вход второго формирователя импульсов соединен с выходом четвертого формирователя импульсов, вход которого соединен с вторым входом первого формирователя импульсов и подвижным контактам второго переключателя, два неподвижных контакта которого соединены соответственно с входами логических "О" и

"1 устройства, выходы первого формирователя импульсов соединены с концами обмотки реле, вторичная обмотка силового трансформатора подключена параллельно-последовательно соединенным обмоткам возбуждения контролирующего и эталонного индукторов, концы измерительных обмоток которых подключены соответственно к первым, вторым входам обоих формирователей среднего значения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход Которого через последовательно соединенные компаратор, второй счетчик и третий формирователь импульсов соединен с первым входом блока из— мерения, второй выход второго счетчика соединен с третьим входом третьего формирователя импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом блока измерения, третий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения и вторым входом компаратора, первый вход которого соединен с четвертым входом блока измерения, вывод источника постоянного напряжения через обмотку электромагнита соединен с четвертым входом третьего формирователя импульсов, ротор первого двигателя механически связан с вращающимися валиками и латником оборотов, ротор второго двигателя мс хан .чески связан с валом кулачкового механиз12

1661694 ф

Составитель В. Быков

Техред М,Иоргентал Корректор Л,Патай

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 2121 Тираж 428 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!

Производствен ма и подвижным контактом второго переключателя.

2, Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчик оборотов содержит закрепленный на оси стакан с прорезями, ° по обе стороны цилиндрической стенки которого установлены элементы оптронной пары, и формирователь импульсов, вход которо5 го соединен с выходом оптронной пары, а выход — с выходом датчика оборотов.