Способ измерения динамического эксцентриситета электрической машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) 111) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Красноярский политехнический институт и Прокопьевский научно-исследовательский, проектно-технологический институт электрических машин постоянного тока Завода "Электромашина(56) Авторское свидетельство СССРУ 741380, кл. Н 02 К 15/16, 1980,Авторское свидетельство СССРР 1072196, кл, С 01 К 31/34, 1984,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГОЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ(57) Изобретение относится к способам контроля неравномерности воздушного зазора электрических машин при вращающемся и неподвижном роторе, Цель изобретения - повьппение точности. Для реализации способа сигнал от зубцов и стержней ротора регистрируют высокочастотным емкостным датчиком, расположенным вдоль паза статора на уровне коронок зубцов. Сигнал с датчика регистрируют изме" рителем частотной, модуляции. Шкалу измерительного прибора тарируют в единицах длины с помощью индикаторов перемещением невращающегося ротора. Способ обеспечивает высокую помехо- а эашищенность, т.к. регистрация измеЖ рения емкости электрод-ротор производится на высокой частоте, 2 ил.Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к способам контроля рабочих характеристик электрических машин и может быть ис 5 пользовано для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора.Цель изобретения - повышение точности измерения динамического эксцентриситета. 1 ОНа фиг, 1 приведен тарировочный график зависимости величины воздушного зазора от продетектированного напряжения У при радиальном перемещении ротора; на фиг. 2 - график откло нения воздушного зазора за один обоО рот ротора (угол= 0-360 относительно среднего значения)Величина динамического эксцентриситета ь с относительно среднего зна чения воздушного зазора (ЕО) равна где(Е - абсолютное максимальное от-,25отклонение воздушного зазора относительно среднегозазораВ режиме работы электрической машины или.при вращении ротора внешним 30 приводом изменение воздушного зазора в зоне расположения емкостного датчика между поверхностями статора и ротора эквивалентно переменной электрической емкости конденсатора. В качестве одной обкладки конденсатора использован изолированный цилиндрический электрод, расположенный в пазу статора на уровне коронок зубцов.Второй обкладкой конденсатора служит 40 поверхность ротора,При включении конденсатора (электрод - ротор) в контур высокочастотного генератора осуществляется частотная модуляция сигнала в режиме ра боты двигателя от сети, а при медленном вращении ротора происходит статическое изменение частоты генератора.Статическое изменение частоты генератора осуществляют также радиальным Перемещением ротора в направлении неподвижного электрода. При этом сигнал регистрируют от зубцов и стержней ротора, Продетектированные значения частоты в динамическом и статическом режимах регистрируют прибором магнитоэлектрической системы со средней шкалой. Тарировку шкалы измерительного прибора в единицах длины воздушного зазора производят с абсолютной погрешностью + 5 мкм при радиальном перемещении невращающегося ротора. После тарировки измерение воздушногозазора производят по шкале прибора, Детектированное значение частотномодулированного сигнала при вращенииротора от сети ввиду инерционности измерительного прибора магнитоэлектрической системы соответствует средней частоте модуляции, т,е. величинесреднего отклонения воздушного зазора, которое является реперной (нулевой) линией отсчета динамического эксцентриситета. Частотно-модулированные колебания принимаются супергетеродинным приемником и для удобстваотсчета динамического эксцентриснтета стрелку измерительного прибора подстройки частоты гетеродина устанавливают на нуль шкалы,Детектированное значение статического изменения частоты высокочастот-. ного генератора по показаниям прибора, при медленном вращении ротора, соответствует отклонению воздушного зазора относительно среднего зазора. Максимальное продетектированное напряжение (по модулю) соответствует величине динамического эксцентриситета 6 , определяемого по тарировочному графику.Измерение динамического эксцентриситета осуществляют следующим образом, Регистрируют емкостным датчиком сигнал от зубцов и стержней невращающегося ротора, тарируют шкалу измерительного прибора радиальным перемещением неврашающегося ротора, приводят ротор во вращение, измеряют детектированный по средней частоте сигнал от зубцов и стержней вращающегося ротора, изменяют опорную частоту гетеродина до нулевого значения детектированного сигнала, медленно вращают ротор и измеряют динамический эксцентриситет по максимальному значению продетектированного по частоте сигнала.Предлагаемый способ устраняет недостатки известных способов измерения динамического эксцентриситета, позволяет повысить точность контроля неравномерности воздушного зазора и динамического эксцентриситета электрической машины с зубчатым ротором.П р и м е-р, Проводят измерения неравномерности воздушного зазора идинамического эксцецтриситета в серийном двигателе мощцостью 0,8 кВ, Цилиндрический изолированный электрод (медный провод диаметром1 мм) расположен вдоль паза статора на уровне коронок зубцов, Вывод электрода подключен на вход высокочастотного генератора, передающего электромагнитные колебания к супергетеродину приемника с частотным детектором и регистрирующим прибором магнитоэлектрической системы с двухсторонней шкалой, Тарировку воздушного зазора производят индикаторами переме щений с абсолютной погрешностью+ 5 мкм, регистрирующими радиальное смещение вала ротора и, соответственно, изменение воздушного зазора между статором и ротором ( фиг. 1) . Тарировку осуществляют радиальным перемещением ротора, находящегося в первоначальном положении и непосредственном контакте с изолированной поверхностью электрода.После тарировки регистрирующего прибора по показаниям индикаторов перемещения двигатель подключают к сети и измеряют среднее (интегральное) зцачение продетектировакного по средней частоте частотно-модулированного сигнала, что соответствует средней величине линии, воздушного зазора в месте расположения датчика. Для удобства отсчета неравномерности воздушного зазора измеряют частоту гетеродина до установки стрелки регистрирующего прибора ца нулевое значение двухсторонней шкалы, измеряют среднее значение зазора, медленно вращают ротор и измеряют неравномерность воздушного зазора относительно среднего значения по показаниям регистрирующего прибора (фиг, 2), Максимальное Бмое показание регистрирующего прибора соответствует величине динамического эксцентриситета.Использование предлагаемого способа измерения динамического эксцентриситета по сравнению с известными способами обеспечивает высокую точность благодаря следующим преимуществам: применение емкостного датчика вотличие от индуктивных позволяет измерять неравномерность воздушного зазора, создаваемого всей поверхностью ротора (зубчатого и гладкого);возможность тарировки шкалы регистрирующего прибора в единицах длины воздушного зазора прямыми известными методами при невращающемся роторе;высокая помехозащищенность, таккак регистрация изменения емкости электрод-ротор производится на высокой частоте й = 36 мГи и электромагнитные поля не оказывают влияния навеличину полезного сигнала.А о р м у л а изобретения20Способ измерения динамическогоэксцентриситета электрической машиныпутем измерения параметров сигналадатчика, размещаемого на статоре, 25детектирования этого сигнала, формирования из него контролируемого сигнала, пропорционального динамическому эксцентриситету, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, получение контролируемого сигнала производят емкостнымдатчиком, расположенным вдоль пазаэлектрической машины на уровне коронок зубцов и включенного в контур ге теродина, предварительно производяттарировку измерительного прибора путем радиального перемещения ротораоткосительно статора, отключенногоот сети, и измерения амплитуды конт ролируемого сигнала, далее устанавливают ротор в рабочее положение,подключают статор к сети и измеряютсреднее значение контролируемого сигнала, пропорциональное среднему за зору при вращающемся роторе, отключают двигатель от сети, изменяют опорную частоту гетеродина до получениянулевого значения контролируемогосигнала и при медленном провороте ро тора относительно статора измеряютизменение амплитуды контролируемогосигнала от ранее установленного нулевого значения.133246680 ЕО Составитель В. Никанороведактор И, Бланар Техред В.Кадар Корректор А. Ильин Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, 5-35, Раушская наб., аказ 3844/52 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проект