Способ определения мощности асинхронной муфты скольжения
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
26I559
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 22.IV.1968 (№ 1234977j24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 13.1.1970. Бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 8Х.1970
Кл. 21т1ч, 2
2lе, 36!02
MHK G 01г
G 01r
УДК 621.317.783:621.313..33:62-578 (088.8) Комитет по делам иаобрстений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор
1изобретения В. И. Васильев
Заявитель Центральное конструкторско-технологическое бюро Главного управления рыбной промышленности Азово-Черноморского бассейна
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МО1ЦНОСТИ АСИНХРОННОЙ
МУФТЫ СКОЛЬЖЕНИЯ
975 2 2 975
= СФ,!п сов и, где z — число стержней якоря;
Р— число пар полюсов индуктора;
Известны способы определения мощности асинхронной муфты скольжения, например, в судовых установках, путем, получения сигнала,,пропорционального произведению электромагнитного момента вращения и скорости вращения индуктора.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что с целью упрощения сигнал получают при помощи многовитковой кату|шки, которую помещают в потоке рассеяния вращающегося якоря, и по э. д. с., индуктируемой в катушке, судят о величине мощности.
На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема измерения мощности, реализующая описываемый способ; на фиг. 2 — рас,пределение магнитных потоков асинхронной муфты и расположение измерительных датчи,ков.
Асинхронные муфты скольжения и асинхронные двигатели близки по принципу работы, поэтому и выражения для электромагнитной мощности обеих машин аналогичны:
Фо — результирующий магнитный поток в во душном зазоре муфты;
1, — ток стержня якоря;
q — угол между векторами э. д. с. и тока
5 стержня; и — число оборотов индуктора в минуту;
М,„— электромагнитный момент;
С вЂ” постоянный коэффициент.
Так как номинальные величины окольжений
j0 асинхронных муфт большой мощности не превышают 2%, то индуктивное сопротивление обмотки якоря, обусловленное ее потоком рассеяния, настолько мало, что им можно пренебречь и поэтому считагь, что cos cp= l.
15 Суммарный магнитный поток муфты Фо на всем диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной,по абсолютной величине меняется незначительно, так KBK продольная намагничивающая сила реакции якоря очень мала
20 благодаря тому, что ток якоря активный. Это позволяет допустить, что Фо — — const. Таким образом, выражение для электромагнитной мощности муфты можно представить в следующем упрощенном виде: (2)
Конструктивно якорь представляет собой цилиндр, выполненный из литой стали и являющийся держателем цилиндрического ших30 тованного магнятопровода, в пазах которого
261559
Е„= СФ;,и, 35
45
55 находятся стержни короткозамкнутой обмотки (фиг. 2). Поток рассеяния якоря распространяется за пределы его корпуса и образует на наружной поверхности якоря как бы свою полюсную систему, кривая изменения магнитной индукции потока которой подобна кривой индукции муфты в ее воздушном зазоре.
Если короткозамкнутую оомотку якоря рассматривать как многофазную с числом фаз, равным числу стержней, приходящихся на одну,пару полюсов m = —, (3) то амплитуда
Р первой гармоники кривой намагничивающих сил на поверхности якоря равна выражению (4) к —,.р где 1„— амплитуда тока стерженя.
Благодаря малой частоте тока якоря и соответственно малой скорости движения потока относительно его магнитопровода, размагничивающим действием вихревых токов, возникающих в наружном цилиндре, можно пренебречь. Если, кроме того, считать, что магнитное сопротивление потоку рассеяния якоря определяется главным образом участками .пути
- потока по,воздуху, то соотношение .между величиной тока якоря 1, .и магнитной индукцией потока рассеяния В., может быть определено выражением
В,, = Im " = " " =С,1„(5)
У 2 о У2 "Р /ю где lp — средняя длина пути потока рассеяния по воздуху;
pp — магнитная проницаемость воздуха;
C — постоянный коэффициент.
Если у |поверхности вращающегося якоря поместить многовитковую измерительную катушку с сердечником из электротехнической стали, то величина э. д. с. Е,, создаваемая потоком рассеивания якоря в катушке, равна
Ек = 4,441 Ы кЯк) 2В. (6) где а к — число витков катушки;
S, — площадь сечения сердечника;
f — частота изменения потока.
Р и, (7)
Заменив в формуле (6) значения В,, и в соответствии с формулами (5) и (7), получим:
E, = 4,44 — " и,Б,С41, 2 =С,ар!, (8)
Полученное выражение для э.д. с. измерительной катушки отличается от выражения (2) электромагнитной мощности муфты лишь постоянным коэффициентом.
Таким образом, измерительная катушка может служить датчиком измерения мощности асинхронной муфты.
3а пределы наружной поверхности якоря в место размещения датчика измерения мощности ИД выходят кроме силовых линий потока рассеяния якоря <Р.„и силовые линии магнитного потока рассеяния индуктора Ф1., которые создают в измерительной катушке датчика ИД постоянную составляющую э. д. с. датчика
Е ., независимую от нагрузки муфты. Существование нескомпенсированной IlocTOBHHoll составляющей э. д. с. датчика не позволяет использовать всю шкалу измерительного прибора, а также вносить в измерение небольшую дополнительную погрешность при изменении скорости вращения муфты. Поэтому для ком,пенсации Еъ применен еще один индуктивный датчик КД, также размещенный на муфте, катушка которого включается последовательно с катушкой основного измерительного датчика (фиг. 1), а его э. д. с. Е„, ранна по величине и противоположна по фазе составляющей э. д.с. основного датчика Е, . Компенсационный датчик КД размещается вблизи вращающихся полюсов индуктора таким образом,что ось магнитопровода находится с осью магнитопровода измерительного датчика ИД в одной плоскости, проходящей через ось вращения индуктора. э.д. с. компенсационного датчика равна где Ф;, — поток рассеяния индуктора, .проходящий по магнитопрозоду компенсационного датчика.
С целью уменьшения потерь напряжения на внутреннем сопротивлении датчика наиболее целесообразно применение в схеме измеречия прибора V магнитноэлектрической системы, обладающего наименьшим потреблением и имеющего к тому же равномерную шкалу.
Предмет изобретения
Способ определения MOIIlHocTH асинхронной муфты скольжения, например, в судовых установках, путем получения сигнала, пропорцио.нального произведению электромагнитного момента вращения и скорости вращения индуктора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, сигнал получают при помощи многовитковой катушки, которую помещают в,потоке рассеяния вращающегося якоря, и по э. д. с., индуктируемой в катушке, судят о величине мощности.
261559
9 иа. 1
Риа 2
Сосгавитель И. Днепровская
Редактор А. Ю. Пейсоченко Техред А. А. Камышникова Корректор А. П. Васильева
Заказ 1108/11 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова. 2
