Способ измерения коэффициента воздушного зазора асинхронной электрической машины

.80124959 4С 01 К 31/34 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА АСИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ(57) Изобретение относится к электромагнитным измерениям в электрических машинах, имеющих асимметрию магнитной проводимости по различным осям. Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента воздушного зазора. Способ включаизмерение максимального и среди го значении индукции в воздушном зазоре, Предварительно запитывают обмотку возбуждения по продольной осипостоянным током, измеряют значениетока и максимальное значение индукции в зазоре, увеличивают ток в обмотке возбуждения до насыщения спинки статора, определяют среднее значение индукции. Отключают обмотку возбуждения по продольной оси, Секциивспомогательной обмотки возбуждениязапитывают постоянным током, регулируя ток в обмотке, добиваются номинального значения индукции в узкойспинке статора и фиксируют ток в поперечной обмотке возбуждения и максимальное значение индукции в зазоре,а коэффициент возд;шного зазора определяют по отношению величин максимальной индукции к средней индукции по продольной и поперечной осям.2 ил, 1249599Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным измерениям в электрических машинах, и может быть использовано дляизмерения коэффициентов воздушногозазора электрических машин, имеющихасимметрию магнитной проводимостипо различным осям, например в однофазных асинхронных машинах с явновыраженными полюсами, магнитопроводыстатора и ротора которых имеют зубцы,Цель изобретения - повьппениеточности определения коэффициентавоздушного зазора.На фиг. 1 представлена магнитнаясистема проверяемого однофазногоасинхронного микроэлектродвигателя сасимметричным магнитопроводом статора (АДА 1, на фиг, 2 - развертка измерительных датчиков на поверхностистатора проверяемой машины.На чертежах обозначены широкаяспинка 1, узкая спинка, 2, магнитныйшунт 3 статора 4, короткозамкнутыйротор 5, обмотка б возбуждения попродольной оси, размещенная на широких полюсах 7 статора 4, вспомогательная обмотка 8 возбуждения по поперечной оси, размещенная на узкихполюсах 9 статора 4, вспомогательная обмотка 10 на узких спинках 2,измерительный датчик 11 магнитнойиндукции в магнитопроводе узкой спинки 2, измерительный датчик 12 на поверхности статора 4 проверяемой машины, Н и К - начало и конец датчика12 измерения, Ь - ширина, с - высотадатчика, Э - внутренний диаметр пакета статора 4, Датчики 12 измеренияизготавливаются одновитковыми илимноговитковыми , число датчиков выбрано равным 36; высота измеритель.ного датчика берется равной длинепакета статора. Статор 4 проверяемого двигателя снабжен обмоткой 6 возбуждения, а обмотки 8 и 1 О на узкихполюсах 9 и на узких спинках 2 необходимы для реализации способа, Обмотки 1 О на узких спинках 2 являютсявспомогагельными.Способ осуществляют следующим образом,На расточке статора 4 явнополюсной асинхронной машины с асимметричным магнитопроводом статора располагают 36 датчиков 12 магнитного поля. К зажимам обмотки 6 статора 4 по продольной оси подключают источник постоянного напряжения фиксированнойвеличины, обеспечивающий ток в об-мотке статора 14. С помощью датчиков12 магнитного поля измеряют максимальное значение индукцьи в воздушном зазоре между зубцом ротора 5 ирасточкой статора 4 В Постоянмседсный ток статора 4 далее повьппают. до 1 О такого значения, при котором в узкойспинке 2 статора 4 достигается насыщение, соответствующее режиму короткого замыкания. Измеряют ток в обмот.ке статора 4 1 й. Измеряют магнитный 15 поток в воздушном зазоре на протяжении полюсного шага ,"=0,094 м) иопределяют среднее значение магнитГ ,1ной индукции Вй = - 1 Вк (х)йх . ОпреВР2 Оделяют коэффициент воздушного эазо 1а по продольной оси по формуле К Д ЙайЯЗЙ1 В1 В2511 дсаУкладывают дополнительную обмотку 8 возбуждения на узкие полюсы 9по поперечной оси, зажимы которойподключают к источнику постоянного ЗО напряжения такой величины, при которой все элементы магнитной системыэлектричесой машины находятся в ненасыщенном состоянии, а ток в обмотке равен 1 . Измеряют максимальноезначение магнитной индукции в воздушном зазоре между зубцом ротора 5 ирасточкой статора 4 с минимальнымвоздушным зазором ВВяйла)ссУкладывают обмотки 10 возбужденияна узкие спинки 2 статора 4 такимобразом, чтобы МДС их секций былиравны между собой и направлены согласно, Данную обмотку 10 питают постоянным током такой величиныпри 45которой насыщение узких спинок достигает значения, соответствующегорежиму короткого замыкания. Ток вобмотке 8 возбуждения по поперечнойоси повьппают до такого значения,прикотором насыщение узких полюсов 9становится равным насыщению этих полюсов в режиме короткого замыкания,т,е, до 1 . Измеряют магнитный поток воэдушйого зазора на протяжении 55полюсного шага и определяют среднеезначение магнитной индукции В 11СР1ент воздушного зазора по поперечнойоси 1 В макс1 сеВ результате измерений получают,что коэффициент воздушного зазорапо поперечной оси значительно большекоэффициента воздушного зазора попродольной оси, что не представляется возможным учесть с помощью известного способа, который не приспособлен для определения коэффициентов воздушного зазора для насыщенныхсистем с неравномерной структуройзубцовой зоны,Обмотка 10 является подмагничивающей обмоткой, с помощью которойнасыщение узких спинок 3 доводитсядо значения, равного значению магнитной индукции в узкой спинке 2 призаданном режиме работы электрическоймашины. Магнитная индукция в узкойспинке 2 находится на одном и том жеуровне при определении коэффициентавоздушного зазора по продольной ипоперечной осям.Регулирование тока в обмотке 10осуществляется по величине индукциив узких спинках 2, которая определяется с помощью измерительной обмотки 11Величина тока в обмотке 8 подбирается по величине магнитной индукции в узких полюсах 9 (полюсах попоперечной оси ), которая измеряетсяс помощью измерительной обмотки ( непоказано).Измерение магнитной индукции ввоздушном зазоре производят с помощью36 датчиков 12 магнитного поля, расположенных на расточке статора 4,следующим образом. К зажимам каждогодатчика 12 поочередно подключаетсямикровеберметр, с помощью которогоизмеряется магнитный поток, пронизывающий измерительную обмотку датчика. Разделив измеренный магнитныйпоток на площадь, охватываемую измерительной обмоткой 11, получаютсреднюю индукцию под датчиком. Количество датчиков может быть и другим,однако точность измерения повышается с увеличением числа датчиков.С помощью обмотки 11 измеряют магнитную индукцию в узкой спинке, применяются те же средства измерения,что и для перечисленных 36 датчиков12 - микровеберметр, 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 Испольэование предлагаемого способа определения коэффициентов воздушного зазора для явнополюсцых асинхронных машин с резко неравномер. ной зубцовой зоной и сильно насыщенным магнитопроводом дает возможность по сравнению с известным способом более точно определять электромагнит. ные параметры электрических машин (электромагнитные параметры ветвей намагничивания схем замещения по продольной и по поперечной осям). Формула из обретения Способ измерения коэффициента воздушного зазора асинхронной электрической машины по продольной и поперечной осям преимущественно дляоднофазной электрической машины сявновыраженными полюсами на статорес широкими полюсами по продольнойоси и узкими полюсами по поперечнойоси, соединенными между собой узкимии широкими спинками,.содержащей обмотку возбуждения по продольной осии зубцы на статоре и короткоэамкнутом роторе, путем измерения максимального значения индукц;:ч в воэдушном зазоре и его среднего значения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности из-. .мерения, запитывают обмотку возбуждения по продольной оси постоянным током, измеряют з"ачение этого тока , 1 и соответствующее ему значение1индукции в узкой спинке статора посредством измерительной обмотки, намотанной на спинку, и при этом .значении тока определяют максималь-ное значение индукции в воздушном зазоре В,1 , затем увеличивают токмоксв обмотке возбуждения вплоть до насыщения узкой спинки статора, измеряют при этом ток обмотки возбуждения 1 и распределение индукции по1расточке статора посредством измерительных витков, размещенных на расточке статора, определяют среднее значение указанной индукции В 1суй далее отключают обмотку возбуждения по продольной оси и на узких полюсах электрической машины размещают дополнительную обмотку возбуждения, а на узкие спинки статора помещают секциивспомогательной обмотки возбуждения,соединенные согласно, и подключаютуказанные обмотки к источнику постоСоставит Техред Л Редакт Корректо етраш хма Заказ 4334/54 ВНИИ по 113035, Тираж 728 ПИ Государс делам изоб Москва, ЖПодписенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д,е 4/5 роизводственно-полиграфическое предприяти жгород, ул,. Проектна янного тока, регулируя ток в указанных обмотках, добиваются номинального значения индукции в узкой спинке статора и фиксируют при этом ток 1, в поперечной обмотке возбуждения и максимальное значение индукции в воздушном зазоре В , далее увели мксчивают ток в поперечной обмотке возбуждения и в обмотке на узких спинках статора вплоть до насыщения узких спинок статора, измеряют ток 1 в поперечной обмотке и распределение индукции по расточке статора посредством измерительных витков, раэмещенных на расточке статора, определяют среднее значение указанной индукции В , а коэффициент воздуш%сР фного зазора по продольной и поперечной осям определяют по формулам. 1 Д 1 ВмаИ . К - Ы, АМФОР,К= -В - 1Т В