Устройство для контроля качества залитых роторов

 

Изобретение относится к технике для диагностики электрических машин и предназначено для контроля качества стержней роторов асинхронных короткозамкнутых двигателей с открытыми и закрытыми пазами до и после механообработки. Сущность изобретения: устройство содержит 1 испытуемый ротор 1, 2 трансформатора 2, 3, 2 обмотки 4, 5, 1 датчик 6 магнитного поля, 1 выпрямитель 7, 1 блок 8 индикации, 1 скользящий контактный узел 9, 1 источник 10 переменного напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к технике для диагностики электрических машин и предназначено для контроля качества стержней роторов асинхронных короткозамкнутых двигателей с открытыми и закрытыми пазами до или после механообработки.

Известно устройство, содержащее источник постоянного тока, подключенный через контактный узел к контролируемому стержню ротора, индуктивный датчик магнитного поля стержня и индикатор [1] Недостатками этого устройства является низкая чувствительность, особенно при закрытых пазах ротора, а также длительность отбраковки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее два трансформатора, выпрямитель, источник переменного напряжения, индуктивный датчик магнитного поля, блок индикации и скользящий контактный узел, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а первичная обмотка первого трансформатора подключена к выходу источника переменного напряжения [2] Блок индикации разностного сигнала включает два усилителя напряжения с противополярно включенными однополупериодными выпрямителями, двумя фильтрами, двумя потенциометрами и блоком сравнения амплитудных значений полуволн тока датчика магнитного поля, выходной сигнал которого подается на индикатор.

Однако устройство имеет недостаточную чувствительность к мелким дефектам в стержнях.

Целью изобретения является повышение надежности и достоверности контроля.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем два трансформатора, выпрямитель, источник переменного напряжения, индуктивный датчик магнитного поля, блок индикации и скользящий контактный узел, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а первичная обмотка первого трансформатора подключена к выходу источника переменного напряжения, первый вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с первыми выводами индуктивного датчика магнитного поля и блока индикации, вторые выводы которых соединены с первым выводом вторичной обмотки второго трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом первичной обмотки первого трансформатора, вторичная обмотка первого трансформатора подключена к входу выпрямителя.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит испытуемый ротор 1, первый трансформатор 2, второй трансформатор 3, первичную 4 и вторичную 5 обмотки первого трансформатора 2, датчик 6 магнитного поля, выпрямитель 7, блок 8 индикации, скользящий контактный узел 9, источник 10 переменного напряжения.

Испытуемый ротор 1 вращается вокруг собственной оси и относительно неподвижных скользящих по кольцам ротора контактов 9 и датчика 6 магнитного поля стержня, охватывающего один стержень (подковообразный электромагнит). При прохождении стержня под датчиком он подмагничивается, разностный сигнал, фиксируемый индикатором 8, максимален, а при нахождении его между стержнями минимален. Пропуск максимума с различным уровнем спада сигнала характеризует разную степень дефектности стержня. Так происходит и когда первый трансформатор 2, питающий выпрямитель 7, автономен и не включен последовательно во вторичную обмотку второго трансформатора 3 источника 10.

В качестве трансформатора 2 используется трансформатор тока, первичная обмотка 4 которого имеет число витков W₁ >> W₂ числа витков обмотки 5. При включении трансформатора 2 с ростом тока I₁ через датчик 6 по мере его подмагничивания стержней увеличивается падения напряжения на обмотке 4, затем растет постоянный ток I₂, протекаемый через испытуемый ротор 1. При отсутствии или малом подмагничивании датчика 6 от стержня (зубец ротора или дефект стержня) ток через датчик 6 падает и снижается ток I₂. Блок 8 фиксирует последовательность максимальных и минимальных значений выходного сигнала, соответствующих прохождению датчика 6 над стержнем и зубцом ротора 1. Сигнал, соответствующий дефектному стержню, имеет максимум в промежутке этих двух уровней и пропорционален степени дефектности. Таким образом включение трансформатора 2 последовательно с датчиком 6 определяет его роль как положительной обратной связи по току. При этих условиях блок индикации разностного сигнала целесообразно включить параллельно датчику 6. Эти факторы значительно повышают чувствительность устройства.

Выбор параметров устройства производится исходя из следующих соображений.

Для достижения устройством максимальной чувствительности должно быть соблюдено равенство I₁W₃ I_cW_c, (1) где I₁ ток через датчик 6 магнитного поля стержня; W₃ число витков датчика 6; I_c ток через стержень; W_c число стержней, охватываемых датчиком 6; W_c 1.

Ток через стержень I_с= (2) где I₂ ток через испытуемый ротор в цепи выпрямителя 7; Z₂ число стержней (пазов) испытуемого ротора.

Для трансформатора 2 тока справедливо соотношение K_cxI₂W₂ I₁W₁, где W₂ и W₁ число витков соответственно обмоток 5 и 4;
К_сх коэффициент схемы выпрямления 7 по току.

Откуда
I₂= I₁ (3)
Подставляя выражения (3) и (2) в (1), получают
W₃= (4)
Преимуществом предлагаемого устройства является значительное повышение чувствительности, исключение второго источника питания и обеспечение возможности фиксации мелких дефектов стержней клетки, что позволяет исключить дефектные роторы со сборки двигателей и воздействовать на соответствующие параметры технологии заливки.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАЛИТЫХ РОТОРОВ, содержащее два трансформатора, выпрямитель, источник переменного напряжения, индуктивный датчик магнитного поля, блок индикации и скользящий контактный узел, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а первичная обмотка первого трансформатора подключена к выходу источника переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроля, первый вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с первыми выводами индуктивного датчика магнитного поля и блока индикации, вторые выводы которых соединены с первым выводом вторичной обмотки второго трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом первичной обмотки первого трансформатора, вторичная обмотка первого трансформатора подключена к входу выпрямителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1