Устройство для контроля воздушного зазора

,щ еируемыхбмотократным ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТНРЫТИ 4 ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(56) 1. Авторское свидетельствоСССР Иф 55273, кл. 0 О 1 В 7/14, 1938.2, Авторское свидетельство СССР1 800616, кл. Й 01 В 7/14,1979(54)(57) 1. УстРойство для контРоляВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА между статором иротором электрической машины в процессе ее работы, содержащее размещенные на ее статоре измерительныеобмотки, соедИненные звездой, и блокобработки измеренных сигналов, о ти ч а ю щ е е с я тем, что целью повышения точности контроля,оно снабжено регулируемыми резисторами, число которых равно количеству лучей звезды измерительных обмо"ток, одни концы резисторов соединеныв общую точку; другие присоединены кконцам измерительных обмоток, а блокобработки измеренных сигналов включенмежду. общими точками эьеэды регули"руемых резисторов и звезды измерительных обмоток.1010452 число коорых равно количеству лучейзвезды измерительных обмотокодниконцы резисторов соединены в общуюточку, а другие - присоединены к концам измерительных обмоток, а блокобработки измеренных сигналов подключен между общими точками звездырегулируемых резисторов и звезды измерительных обмоток.Кроме того, звезды регулируемыхрезисторов и измерительных обмотоквыполнены с числом лучей, кратнымтрем.На чертеже представлена схемаустройства для контроля воздушногозазора,Устройство содержит многолучевую,например, трехлучевую звезду измерительных обмоток 1-3, размещенных настаторе машины. Одноименные выводыобмоток подключены к регулируемымрезисторам 4-6, также соединенным вмноголучевую звезду, число лучей которой равно числу лучей звезды измерительных оГмоток (в данном случаеоно равно трем)Блок 7 обработки измеренных сигналов, который может оыть выполненаналогично блоку обработки сигналовизвестного устройства или в виде интегрирующего вольтметра постоянноготока, присоединен между общими .точками О-О обеих многолучевых звезд.При наличии на статоре электри.ческой машины трехфазной или шестифазной, соединенной в звезду, силовой об-.мотки она может быть использована вкачестве измерительной, для чего нагрузочные резисторы подключают к потенциальным концам статорных обмотокмашины, а блок 7 обработки включаютаналогично первому случаю, между общими точками звезд резисторов и обмоток.При наличии на статоре электричес.кбй машины двух многофазных соединенных в две звезды силовых обмоток,одна из них может быть использованав качестве звезды измерительных обмоток, а вторая - в качестве звездынагрузочных резисторов. В этом случае блок 7 обработки сигналов должен быть включен между общими точками звезд обмоток статора электрической машины,Устройство для контроля воздушногозазора работает следующим образом.При вращении ротора машины поддействием создаваемого им постоянноИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано, в частности, для дистанционного контроля неравномерности воздушного зазора в электрических машинах в процессе их работы,предпочтительно, в беэколлекторныхмашинах переменного тока.Известно устройство для измерения воздушного зазора в электрических машинах перемещного тдка в процессе их работы, содержащее размещен.ные на статоре диаметрально противоположно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях измерительные обмотки, 15соединенные звездой, и вольтметр,"подключенный к общей точке звезды ичерез переключатель - к концам изме-.рительных обмоток 1, 1 1.Недостатком этогоустройства яв- .20ляется ограниченная точность измерений,обусловленная тем, что ЭДС, наведенная в измерительных обмотках взависимости от изменения воздушногозазора, составляет лишь несколько про центов от суммарной ЗДС каждой обмотки, зависящей в основном от,скоростивращения ротора.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройст- З 0 во для контроля воздушного зазора между статором и ротором электрический машины в процессе ее работы, содержащее. размещенные на ее статоре измерительные обмотки, соединенные звездой, и блок обработки измеренных сигналов., включающий в себя два интегратора, присоединенную к их выходам схему ИЛИ, компаратор и индикатор. Интеграторы подключены входами 4, к движкам двух потенциометров, присоединенных к концам измерительных обмоток, образующих .четырехлучевую звезду2. Недостатком известного устройства является то, что в процессе измерения в нем формируется информа ция о воздушном зазоре машины только по двум взаимно перпендикулярным осям, по которым расположены измерительные обмотки, что снижает точность измерений.Целью изобретения является повышение точности контроля.Для достижения поставленной цели, устройство для контроля воздушного зазора между статором и ротором электрической машины в процессе ее работы снабжено регулируемыми резисторами,3 10 го магнитного поля в измерительных обмотках 1-3 наводится ЭДС, величина которой в каждой из них пропорциональна скорости вращения ротора и величине зазора между статором и ротором. При одинаковом зазоре по окружности статора машины в каждой из обмоток 1-3 будет наводится ЭДС одинаковой величины и при равенстве сопротивлений нагрузочных резисторов 4-6 разность потенциалов между общими точками 0 - 01 звезд обмоток и резисторов будет равна нулю. Перемещая ползунки регулируемых резисторов 4-6 и добиваясь нулевой разности потенциалов между общими точками звезд, мож. но, однако, скомпенсировать влияние неравенства первоначальных зазоров на результат измерения, если оно существует в машине после ее сборки.Если в процессе работы машины по каким-либо причинам, например вследствие неравномерного износа подшипников ротора, нарушится соотношение первоначальных зазоров, под действием .сил магнитного притяжения происходит .смещение ротора в сторону мень- щего зазора. В результате этого ротор вращается в смещенном относительно герметрицеской оси цапф подшипников положении, что обуславливает соот ветствующее изменение магнитного по тока возбуждения, а следовательно, и изменение ЭДС измерительных обмоток 1-3, модулируемых практицески с час, тотой вращения ротора и амплитудой, зависящей от величины однозначного радиального смещения центра тяжести ротора. Вследствие неравенства. величин ЭДС в лучах звезды измерительных. обмоток 1-3 и в лучах звезды нагрузочных резисторов.4-6 протекают неравные токи, благодаря чему между общими точками 0 и 0 этих эвезд появляется разность потенциалов линейно связанная с изменением воздушного зазора по окружности статора машины. В результате, на выходе блока 7 обработки сигналов,.например интегрирующего вольтметра постоянного тока, появляется выходной сигнал.Увеличение сигнала-на выходе блока 7 обработки до определенной величины будет свидетельствовать о нарушении нормальной работы машины и 10452 4о возможности задевания ротором статора вследствие достижения предельно допустимой величины неравномерности зазора хотя бы по одной иэ трех, рас-положенных под углом 120 одна отно-.сительно другой, координатных осей в случае трехлучевой звезды.Для сигнализации и предотвращениявозможности задевания ротором статора 1 в блок 7 обмотки сигналов может содержать пороговый элемент, срабатывающий при превышении предельно допустимой величины неравномерности зазора в электрической машине. Сигнал на вы 1 э ходе блока обработки может быть использован также для автоматического отклюцени машины.В случае необходимости определения абсолютных величин изменения воз 2 в душного зазора электрических машинследует протарировать устройство, измеряя напряжения между нулевыми точками указанных звезд обмотки и ради-.аторов при различной известной вели,2 э чине зазора между статором и ротороммашины, например, путем использова-, ния подшипников с заданной величиной зазора.Если контролируемая машина имеет зв на статоре одну или две 3-х либо 6-тифазных силовых обмотки, соединенных звездой, при использовании их в качестве информационных измерительных обмоток данного устройства необходимо для его нормальной работы обеспезэчить равномерную нагрузку по фазам этой машины, цто имеет место, например в электрических машинах постоянного тока с многофазными обмот" ками, нагруженными на встроенные 40многофазные выпрямители.. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает измерение вози душного зазора в электрических машинах в процессе их работы независимо от первоначальной асимметриизазора и вырабатывает сигнал, информирующий об аварийной состоянии я машины. Тоцность его повышается благодаря получению информации по нескольким ( 3,6 и т.д.) равномернораспределенным по окружности осямкоординат, ВНИИПИ Заказ 2465/29 Тираж 600 Подписноее еФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4