Способ косвенного контроля динамического эксцентриситета асинхронной электрической машины

 

@@со зная е, к в-тех н ич есме.е

МБА

72708

Союз Советскми

Соц Фалмстических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 26. 12. 77 (21) 2560809/24 с присоединением заявки №

2 К 15/16. Гооудеротееннь!й комитет сев ио делам нзеоретвиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.07. 79.Бюллетень

6 21.313. (088. 8) Дата опубликования описания08 0 (72) Авторы изобретения

E. И. Малыхин, В. Б. Финкельштейн, И. 3. Скрыпин, Л. И. Юдина и С. А. Леонов (73) Заявитель (54) СПОСОБ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ЭКСБЕНТРИСИТЕТА

ACHHXPOHHOA ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

О лвл — Ap ь - вмллвтулвее мвксвмвлькве ñÐ зна4еНМе динамического эксцентриситета; о пп и - минимальная величина воздушного зазора машины;

l изобретение относится к способам контроля параметров электрических машин и может быть использовано при контропе одного иэ видов неравномерности воздушного зазора электрической маши ны - динамического эксцентриситета hpaща|ошейся электрической машины с зубчатым ротором.

Под динамическим эксцентриситетом .понимается функция

30 пт И с э явП(Ы„ + ), c5 cj> где яр - мгновенное значение динамического эксцентриситета в любой момент т5 времени;

2

- средняя арифметическая вели чина воздушного зазора машинь»

<3ь - угловая скорость вращения ротора машины, - начальная фаза динамического эксцентриситета.:

Определение динамического эксцентриситета необходимо,так как он влияет на пусковой момент, пусковые и номинальные токи машины, вызывая перегрев обмоток и преждевременный выход их из строя, а также вызывает значительные вибрации и шумы, кроме того, увеличивает добавочные потери машины, снижает ее KALI и т.д.

Известен способ косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрической машины, основанный на подключении электрической машины к трехфаэной сети, нагрузки противодейст вуюд им моментом, равным опрокидываютцему моменту при работе в однофаэном режиме и максимально допустимой не равйомерности воздушного зазора. Пере672708

-3 водя электрическую машину с трехфазного питания на однофаэное, о неравно» мерности воздушного зазора судят по величине ее скорости врашения $L).

Недостаток способа - трудоемкость м ййвкая точйость определения "величины дйнамйческого эксцентриситета.

Известен также способ косвенного контроля динамического эксцейтриситета асинхронной электрической машины с зубчатйм ротором, основанный на измерении ЭДС, наводимой магнитным полем рассеяния в датчике, размешенном на внешней поверхности электрической машины, при ее работе от многофазного ис- 15 точника питания на холостом ходу, и фор. мировании коитролируемого сигнала, пропорционального динамическому эксцентриситету Г21.

Панный способ является наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому результату.

Недостаток способа - малая точность иэ-за сложности вьщеления малого уров- ... ня контролируемого сигнала на фоне сигнала, не зависяшего от эксцентриситета, Пель изобретения — повьпиение точности.

Бля реализации поставленной цепи из меряют скольжение ротора, а из сигнала датчика выделяют эубцовую гармонику, определяют ее максимальную амплитуду, далее измеряют значение этой гармоники через момент времени

4 нальный внешнему магнитному полю машины.

Измерительный элемент обеспечивает выделение максимального сигнала зубцовой гармоники. Электрический сигнал основной частоты модулируется частотой зубцовой гармоники, При этом макси- мальное значение амплитуды сигнала зуб- цовой гармоники наблюдается в момент наибольшего сближения поверхностей расточки статора и ротора, а минимальное эначение амплитуды сигнала зубцовой гармоники наблюдается в момент наиболыцего отклоНения поверхностей расточки статора и ротора, т.е. когда ротор сделает пол-оборота при наличии динамического эксцентриситета, Это обьясняется различным магнитным сопротив лением воздушного зазора магнитному полю зубцовой гармоники, зависящим от величины воздушного промежутка между поверхностями статора и ротора. Следовательно, представляется возможным по величинам амплитуд зубцовых гармоник судить об изменении воздушного зазора в данной точке машины, т.е. о динамическом эксцентриситете. Ввиду того, что за время, равное одному периоду основ ной гармоники поля, ротор сделает —— оборота, где Й « величина скольжения машины; р - число пар полюсов машины, а полное изменение воздушного зазора от максимума до минимума произойдет за половину оборота ротора, необходима измерение амплитуд зубцовых гармоник производить через время, равное половине оборота ротора, т.е. г де P — чи сло пар полюсов; сд - угловая частота первой гар моники напряжения питания;

Я -" скольжение ротора электрн« ,чес кой машины, и контролируемый сигнал формируют как отношение укаэанного значения зубцовой гармоники к ее максимальной амплитуде. . В асинхронных электрических машинах за счет зубчатости врашаюшейся части возникают колебания магнитного потока, частота которых пропорционал .: на числу зубцов вращаюшейся -ча«стй (Е «+ Ф). Если иа внешнюю боковую поверхность электрической вращдюшейся ца хай стом ходу машины наложить измерительный датчик в виде катушки, ши рина которого равйа полюсному делению эубцовой гармоники, то на выходе его получим электрический сигнал, пропорцио(р (» 31

Соотношение максимальйой и минимальной амплитуд эубцовых гармоник при етом равно R-iO.

Пооперационное описание способа следующее.

Зпектрйческую машину подключают к источнику трехфазного напряжения и раз гоняют при холостом ходе. Измеряют сигнал датчика .(в виде измерительной катушки), наложенного на внешнюю по- верхность электрической машины, выделяют иа него сигнал, пропорциональный зубовой гармонике. Для етого расстояние между активными проводниками датчага выбирают равным полюсному деле672708

СостаВитель В. Ннканоров

Редактор В. Фельдман Техред Н. Бабурка Корректор:А. Гриценко

Заказ 3904/53 Тираж 856 Подписное

БНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и отмрытий

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

Фнлнал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 кню эубцовой гармоники. Палее определяют максийальную амплитуду эубцовой гармоники, а через время измеряют ее значение, соответствуюшее половине оборота ротора. Затем формируют сигнал, равный отношению укаэанного значения амплитуды эубцовой гармоники к ее максимальной амплитуде, н по данному снг. Налу судят о величине динамического вксцентрнснтета.

Выделение нз обшего сигнала дат- чика зубцовой гармоники, наиболее резко зависящей от динамического вксцентрн-" снтета, позволяет повысить точность выявлення дефекта влектрнческой машины.

Формула изобретения

Способ косвенного контроля динами.ческого вксцентрнснтета асинхронной алектрнческой машины с зубчатым ротором, основанный на ъ змереннн ЭНС, наводимой магнитным полем рассеяния в датчике, размешенном на внешней поверхностн влектрнческой машины, прн ее работе от многофазного источника на холостом ходу н формировании конт1

6 ролнруемого .сигнала, пропорционального . динамическому вксцентрнснтету, о т л н ч а ю ш н и с я тем,. что, с целью цовышення точности, измеряют скольжение ротора, а ыз сйгнала датчика выделяют зубцовую гармонику, определяют ее максимальную амплитуду, далее из- меряют значение втой гармоники через момент времени где р - число пар полюсов;

1s; co - угловая частота первой гар моники напряжения пнтанн)ц

В - скольжение ротора влектрнческой машины, и контролируемый сигнал формн20 руют как отношение указанного значения зубцовой гармоники к ее макснмальной амплитуде.

Источники информации, принятые во . внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

M 221152, кл. H 02 К 15/00, 1966.

2. Авторское свндетельство СССР

М 60960, кл. 6 01 В 7/14, 1940.