Устройство для механического разделения источников вибрации электрических машин

 

Изобретение относится к области испытательной техники. Устройство предназначено для разделения источников вибрации электрических машин в целях безразборной диагностики технического состояния их узлов. Устройство содержит станину 1 машины постоянного тока с обмоткой, закрепленную на подшипниковом щите 2 испытуемой электрической машины. Шихтованный сердечник якоря машины постоянного тока с обмоткой и коллектором напрессован на вал 3, ввинченный в отверстие в торце вала 4 испытуемой электрической машины. Фланец вала 3 соединен болтами с поводком 5, напрессованным на конусную часть вала 4. Технический результат изобретения заключается в достижении широкого диапазона регулирования частоты вращения вала испытуемой машины и упрощении процесса монтажа и демонтажа устройства на испытуемой машине. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, а более точно - к средствам диагностики технического состояния узлов электрических машин (в т. ч. подшипников ротора).

Известно устройство для отбраковки подшипников по вибрации и шуму, содержащее корпус, оправку для установки внутреннего кольца контролируемого подшипника, упруго закрепленную на корпусе, привод вращения наружного кольца подшипника в виде закрепленного на корпусе и охватывающего подшипник кольцевого статора с двух- или многополюсной электрической обмоткой, которая питается переменным током и создает магнитное поле, вращающее наружное кольцо контролируемого подшипника, а также вибро- и шумоизмерительные устройства [а. с. N 312168 (СССР), кл. G 01 M 13/04. - БИ N 25, 1971] . Данное устройство не позволяет проводить безразборную диагностику, поскольку предусматривает демонтаж подшипников из подшипниковых щитов испытуемой электрической машины. Кроме того, после проведения испытаний необходимо размагничивать наружное кольцо подшипника.

Наиболее близкое по своей технической сущности к заявляемому устройство содержит привод вращения вала испытуемой электрической машины, в котором имеется закрепленный в корпусе статор с уложенной на нем многополюсной электрической обмоткой для создания вращающегося магнитного поля, которая питается переменным током, крепящийся к подшипниковому щиту испытуемой электрической машины, и ротор в виде массивной металлической втулки или сердечника с короткозамкнутой обмоткой, установленный на валу испытуемой электрической машины, причем ротор помещается внутри расточки установленного на подшипниковом щите статора, образуя с ним связанную в электромагнитном отношении систему [положительное решение о выдаче патента N 96116963/28(023338), МКИ⁶ G 01 M 13/04, приоритет от 21.08.96] . Это устройство выбрано в качестве прототипа.

К недостаткам данной конструкции относится невозможность получить широкий диапазон регулировки частоты вращения вала испытуемой электрической машины вследствие сложности регулировки частоты вращения массивного или короткозамкнутого ротора. Кроме того, непосредственная установка ротора на вал предполагает горячую посадку, что усложняет процессы монтажа и демонтажа устройства. Это недостатки прототипа.

Настоящим изобретением решается задача повышения регулировочных свойств устройства и облегчения процессов монтажа и демонтажа.

Это достигается тем, что в устройстве для механического разделения источников вибрации электрических машин, содержащем закрепленный в корпусе статор с уложенной на нем многополюсной электрической обмоткой для создания вращающегося магнитного поля, крепящийся к подшипниковому щиту испытуемой электрической машины, и ротор в виде массивной металлической втулки или сердечника с короткозамкнутой обмоткой, установленный на валу испытуемой электрической машины и образующий со статором единую электромеханическую систему, согласно изобретению в качестве статора используется станина машины постоянного тока с обмоткой, а в качестве ротора - шихтованный сердечник якоря машины постоянного тока с обмоткой и коллектором, напрессованный на вал, имеющий с одной стороны резьбу и фланец с секторными прорезями, причем вал ввинчивается в отверстие в торце вала испытуемой электрической машины и закрепляется болтами, проходящими через секторные прорези во фланце вала в резьбовые отверстия поводка, имеющего внутренний конус и закрепленного на выходном конце вала испытуемой электрической машины.

Применение станины машины постоянного тока с обмоткой и шихтованного сердечника якоря машины постоянного тока с обмоткой и коллектором, напрессованного на вал, имеющий с одной стороны резьбу и фланец с секторными прорезями, ввинчивающийся в отверстие в торце вала испытуемой электрической машины и закрепляющийся болтами, проходящими через секторные прорези во фланце вала в резьбовые отверстия поводка, имеющего внутренний конус и закрепленного на выходном конце вала испытуемой электрической машины - эти технические признаки отличают заявляемое устройство от прототипа и определяют новизну технического решения.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного исполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 изображает продольное сечение устройства, установленного на подшипниковом щите испытуемого электрического двигателя; фиг. 2 - поперечное сечение фланца вала.

Устройство для механического разделения источников вибрации электрических машин содержит станину 1 машины постоянного тока с обмоткой, закрепленную на подшипниковом щите 2 испытуемой электрической машины. Шихтованный сердечник якоря машины постоянного тока с обмоткой и коллектором напрессован на вал 3, ввинченный в отверстие в торце вала 4 испытуемой электрической машины. Фланец вала 3 соединен болтами с поводком 5, напрессованным на конусную часть вала 4.

Устройство работает следующим образом. При подключении обмоток станины и якоря к источнику постоянного напряжения по ним протекут токи. По обмотке станины протекает ток, создающий магнитное поле, силовые линии которого пересекают витки обмотки якоря. Токи, протекающие по обмотке якоря, взаимодействуют с магнитным полем станины, и по закону Ампера на обмотку якоря будет действовать сила, приводящая якорь во вращение. Регулировка частоты вращения якоря в широких пределах осуществляется с помощью изменения величины питающего напряжения обмоток станины и якоря. Переключение полярности выводов одной из обмоток позволяет изменять направление вращения якоря на противоположное.

По сравнению с прототипом заявляемое устройство обладает следующими технико-экономическими преимуществами: а) обладает лучшими регулировочными свойствами, а именно - простотой регулировки частоты вращения вала испытуемой электрической машины; б) упрощена процедура монтажа и демонтажа устройства за счет изменения способа крепления ротора к валу испытуемой электрической машины.

Формула изобретения

1. Устройство для механического разделения источников вибрации электрических машин, содержащее привод вращения вала испытуемой электрической машины, в виде статора с обмотками для создания магнитного поля, закрепленного на подшипниковом щите испытуемой электрической машины, и ротора, посаженного на вал испытуемой электрической машины и образующего со статором единую электромеханическую систему, отличающееся тем, что статор выполнен в виде станины машины постоянного тока с обмоткой, а ротор - в виде шихтованного сердечника якоря машины постоянного тока с обмоткой и коллектором, напрессованного на вал, имеющий с одной стороны резьбу и фланец и соединенный с валом испытуемого двигателя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ротор напрессован на вал, имеющий с одной стороны резьбу и фланец с секторными прорезями, причем вал ввинчен в отверстие в торце вала испытуемой электрической машины и крепится болтами, проходящими через прорези во фланце вала в резьбовые отверстия поводка, установленного на конце вала испытуемой электрической машины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2