Способ контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя

 

Изобретение касается испытаний асинхронных двигателей (ВД) и служит для определения степени неравномерности воздушного зазора косвенным nyrsf-i, Цель изобретения - упрощение контроля и повышение достоверности его результатов, Ненагруженный АД запускают до установившейся частоты вращения путем подключения к трехфазному источнику питания , после чего его переводят в режим работы, совмещающий двигательный режим и динамическое торможение, путем подачи пониженного напряжения на одну из фаз обмотки статора от источника переменного тока и подключения одной или двух других фаз к источнику постоянного тока через дроссель и диод. Постепенно увеличивает момент двигателя s режиме динамического торможения путем увеличения тока в фазах обмотки статора, подключенных к источнику постоянного тока. Фиксируют значение постоянного тока, при котором начинается быстрое затормаживание АД, затем повторяют все описанные операции в той же последовательности и при тех же условиях, но при другом положении полюсов постоянного магнитного поля в воздушном зазоре, при повороте этого поля на 90 или 120 эл.град. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)ю G 01 R 31/34

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

QQ ! м (с

- К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905144/22 (22) 21;01.91 (46) 07.06.93. Бюл. ЬЬ 21 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (72) В.А.Повстень (56) Авторское свидетельство СССР

М 1527598, кл. G 01 R 31/34, 1987, Авторское свидетельство СССР

hb 1682943, кл. 6 01 M 13/04, 1988. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВОЗДИаНОГО ЗАЗОРА АСИНХPOHHGf 0 ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение касается испытаний асинхронных двигателей (ВД) и служит для определения степени неравномерности их воздушного зазора косвенным путем. Цель изобретения — упрощение контроля и повышение достоверности его результатов, Ненагруженный АД запускают до установившейся частоты вращения путем

Изобретение касается испытаний асинхронных двигателей (АД), служит для определения степени неравномерности их воздушного зазора (H83) косвенным путем и может быть использовано для диагностирования технического состояния подшипников АД в процессе эксплуатации, так как износ подшипников всегда сопровождается изменением степени НВЗ АД.

Целью изобретения является упрощение контроля и повышение достоверности его результатов, На чертеже показан вид механических характеристик АД при трехфазном включе„„5U „, 1820342 А1 подключения к трехфазному источнику питания, после чего его переводят в режим работы, совмещающий двигательный режим и динамическое торможение, путем подачи пониженного напряжения на одну из фаэ обмотки статора от источника переменного тока и подключения одной или двух других фаз к источнику постоянного тока через дроссель и диод. Постепенно увеличивает момент двигателя в режиме динамического торможения путем увеличения тока в фазах обмотки статора, подключенных к источнику постоянного тока. Фиксируют значение постоянного тока, при котором начинается быстрое затормаживание АД, затем повторяют-все описанные операции в той же последовательности и при тех же условиях, но при другом положении йолюсов постоянного магнитного поля в воздушном зазоре, при повороте этого поля на 90 или 120 эл.град. 1 ил. нии, однофаэном и двухфазном включении и при динамическом торможении. При этом кривая 1 соответствует работе АД при подключении к трехфазному источнику питания, кривая 2 — при работе в однофаэном и двухфазном режиме; кривые 3,4,5 — при динамическом торможении в различных значениях постоянного тока. Точка К— критическая точка на механической характеристике 2.

В данном способе двигательный режим работы и динамическое торможение в АД совмещены. Это. в частности, достигается тем, что одна фаза обмотки статора АД ос1820342 тается подключенной к источнику перемен*ного тока, а две другие фазы поочередно подключают к источнику постоянного тока.

Постепенно с задержками увеличивают постоянный ток в фазе обмотки статора, вызывая увеличение тормозного момента. Когда тормозной момент достигнет значения, равного значению максимального момента

АД в совмещаемом двигательном режиме, скольжение в двигательном режиме станет критическим и двигатель быстро затормозится. При этом торможение АД сопровождается быстрым уменьшением переменной .. ЭДС в фазе обмотки статора, которая не подключена к источникам питания. Это обстоятельство используют для фиксации начала быстрого затормаживания АД,. для чего к данной фазе подключают вольтметр или .другой регистрирующий прибор. Когда АД полностью. затормозится, ЭДС становится равной нулю. Эту ЭДС индуктирует магнитное поле, создаваемое токами в обмотке вращающегося ротора (магнитные силовые линии этого поля при вращении ротора пересекают витки обмотки статора). Аналогично ЭДС индуктируется и в фазе обмотки статара, которая подключена к источнику постоянного тока (в данном случае это нежелательное явление). Чтобы исключить или предельно ограничить создание этой ЭДС в фазе с постоянным током переменного тока, в цепь постоянного тока включают последовательно диод и дроссель, создающий на пути переменного тока большее индуктинное сопротивление.

Постоянное с задержками увеличение постоянного тока в процессе контроля связано с необходимостью исключения влияния на результаты контроля механической инерции вращающегося ротора. При каждой такой задержке частота вращения ротора должна достичь очередного нового установившегося значения.

В данном способе для поворота постоянного магнитного поля в воздушном зазоре АД, в частности, переключают источник постоянного тока к другой фазе обмотки статора. Так как фазы обмотки статора трехфазного АД смещены о носительно друг друга на 120 электрических градусов, то и постоянное магнитное поле при этом поворачивается в воздушном зазоре АД на этот же угол.

Для реализации способа, когда имеется достуй к обоим концам всех фаз обмотки статора, целесообразно использовать электрическую схему, в которой после пуска АД одну из фаэ обмотки статора подключают к источнику переменного тока на пониженное напряжение. Две другие фазы соединя20 после переключения необходимо соответственно в 3 раза изменить значение постоянного тока. Регулируют постоянный ток при помощи резистора.

Для осуществления контроля НВЗ АД с

25 помощью заявляемого способа не требуют-. ся сложные и дорогостоящие устройства, специальные источники питания, поэтому заявляемый способ доступен для реализации в обычных производственных и эксплу30 атационных условиях. В то же времщ способ позволяет повысить достоверность результатов контроля, существенно упрощает процесс контроля, так как не требует доступа к валу двигателя, измерения величин, которые в процессе контроля изменяются независимо от оператора,. в частности, не требует измерения частоты вращения ротора в процессе торможения и времени торможения в определенном интервале изменения частоты вращения. В результате стоимость устройства для реализации этого способа будет ниже стоимости устройства для реализации аналогичных способов.

Способ расширяет информацию о сте45 пени Н В3 АД путем использования при контроле. иного информативного параметра, чем в ряде других аналогичных способов. Возможность определения НВЗ

АД по совокупности различных информа50 тивных параметров, определяемых различными способами, повышает достоверность окончательных выводов о степени НВЗ АД, так как при использовании каждого способа существует целый ряд специфических по55 мех и нередко сильных.

Формула изобретения

Способ контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя, заключающийся в запуске двигателя путем подключения к источнику питания трехфазют последовательно и через дроссель, диод и резистор подключают к источнику постоянного тока. Для поворота постоянного магнитного поля в воздушном зазоре АД

5 переключают между собой концы одной из последовательно соединенных фаз. При этом магнитное поле будет повернуто на 90 электрических градусов по отношению к первоначальному положению. Преимущест10 вом реализации заявляемого способа таким путем является то, что при этом исключают влияние на результаты контроля возможной несимметрии фазных обмоток статора, так как постоянное магнитное поле при одном

15 и другом положении создают одними и теми же фазными обмотками, изменяют только направление постоянного тока в одной из них. Для того, чтобы ЭДС, создаваемая этими обмотками, осталась одной и той же и

1820342

Составитель О.Яковлева

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор С.Кулакова

Заказ 2029 Тираж .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ного тока. возбуждение в воздушном зазоре двигателя постоянного магнитного поля путем подключения одной или более фаз обмотки статора к источнику постоянного тока и переводе двигателя в режим динамическо- S го торможения поочередно при различных положениях полюсов постоянного магнитного поля, например, путем подключения источника постоянного тока к различным фазам обмотки статора, определении степе- 10 ни неравномерности воздушного зазора двигателя по изменениям информативного параметра при различных положениях полюсов постоянного магнитного поля в воздушном зазоре, используя общие для 15 двигателей данного типа градуировочные данные, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения контроля и повышения достоверности его результатов, после запуска двигатель переводят в режим работы, совмещающий двигательный режим и динамическое торможение, постепенно увеличивают момент двигателя в режиме динамического торможения до начала быстрого затормаживания двигателя, а в качестве информативного параметра о степени, неравномерности воздушного зазора двигателя исполъзуютизменения постоянноготока(йэпряжения источника постоянного тока или других величин) в момент начала быстрого затормаживания двигателя и ри различ- .. ных положениях постоянного магнитного поля в воздушном зазоре двигателя и одинаковых других условиях.