Стенд для контроля (газо) гидродинамических опор электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 5452 Е ТЕНИ 8 ТОРС КОМ ДЕТЕЛ ьски ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпО изОБРетениям и отнРытияпРи Гннт сссР(56) Авторское свидетельство СССР В 1247705, кл. С 01 М 13/04, 1986, (54) СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ (ГАЗО) ГИДРО- ДИНАМИЧЕСКИХ ОПОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электро- машиностроению, Цель изобретения - повышение точности контроля (газо) гидродинамических опор электродвигателя, Испытуемый электродвигатель, содержащий статор 1, ротор 2, торцовую 3 и радиальные 4 (газо) гидродинамические опоры, размещен в узле установки 2 б корпуса стенда 27, Источник питания электродвигателя 5 связан с регулятором 8. На валу электродвигателя установлен диск с юбкой 9, 9, имеющий токопроводящее кольцо 1 О, соприкасающееся с датчиком контакти 5 Н 02 К 15/00, С О 1 М 13/О рования 11, связанным с блоком регистрации 14, позволяющим фиксировать нарушение нормальной работы опор электродвигателя, Механизм осевого и радиального нагружения опор состоит из четного числа электромагнитов 15, создающих нагружение опор в осевом направлении, и электромагнитов 16, создающих нагружение опор в радиальном направлении, Управление электромагнитами 15 и 16 осуществляются с помощью коммутирующего устройства 17.и регулируемыми источниками 19 и 21, управляемыми задатчиком 22 уровня нагрузки, Стенд может содержать датчик угла поворота диска, состоящий а из излучающего диода 23 и фотоприем 9 ника 24, Стенд позволяет в широких пределах и в различных комбинациях нагружать подшипниковые опоры испытываемого электродвигателя и предназначен для выходного контроля, а также входного контроля электродвигатеЬшй лей на предприятии-потребителе,1 з,п, ф-лы, - 1 ил,Изобретение относится к электромашиностроению и к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам контроля состояния подшипниковэлектродвигателей,Цель изобретения - повышение точности контроля.На чертеже представлена функцио"нальная схема устройства, 10Испытуемый электродвигатель содержит статор 1, ротор 2, торцовую 3И радиальные (газо) гидродинамичесКие опоры 4 вращения, выполненные изЭэлектропроводящего материала, Источ -Ник 5 питания электродвигателя связан с датчиком 6 частоты вращения через измеритель 7 частоты вращения ирегулятор 8, На валу электродвигателя установлен диск с юбкой 9, выполненной из магнитомягкого материала и имеющий токопроводящее кольцо1 О, соприкасающийся с первым датчиком11 контактирования, между которыми вторым датчиком 12 контактированияустановленным на статоре 1, включеныблоки питания 13 и регистрации 14контактирования, Механизм осевого ирадиального нагружения опор состоитиз электромагнитов 15, ра:положенныхякорями к внешней и внутренней сторонам диска попарно, симметрично относительно оси вращения, электромагнитов 16, установленных по окружности с наружной стороны юбки диска яко"рями. по оси, перпендикулярной осивращения, На чертеже условно показаны четыре электромагнита из числа и:,цва из которых,.имеющие обозначенияУи и У,.,; предназначены для создания осевой нагрузки, направленной пооси вращения к Фланцу электродвигателя, другие два, имеющие обозначения Уи У , предназначены длясоздания осевой нагрузки, направленной по оси вращения от Фланца электродвигателя, На чертеже условно показан один электромагнит из числа ш,обозначенный У и предназначенный,для создания. радиальной нагрузки.Обмотки электромагнитов 15 подключены через ключи 17 коммутирующего.,устройства 18 к выходу регулируемогоисточника 19 питания, причем обмоткакаждого электромагнита подключена че 55рез свойключ. Аналогично обмоткиэлектромагнитов 16 подключены черезключи 20 коммутирующего устройства 18к выходу другого регулируемого источника 21 питания, Управляющие входыисточников 19 и 21 питания подключены к выходам блока 22 задатчика уровня нагрузки. Каждый из управляющихвхоцов ключей 17 (в количестве 2 ппо числу электромагнитов) и ключей20 (в количестве ш по числу электромагнитов,1 подключен к соответствующему выходу блока 22 задатчика уровнянагрузки.Устройство может быть снабженодатчиком угла поворота диска, состоящего из излучающего диода 23 иФотоприемника 24, На часть окружности юбки диска нанесен сигнальныйсектор, например, в виде белой полосына черном Фоне, Выход Фотоприемного устройства через усилитель 25связан с управляющими входами ключей20, которые включены в цепи питанияобмоток электромагнитов из числа ш,Испытуемый электродвигатель размещен в узле установки 26 корпуса стенда 27,Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения питания на испытываемый электродвигатель, например с,газодинамическими подшипниками, его ротор 2 начинает вращаться, и между втулками и шипами радиаль ных опор 4, и между подпятником и торцовой опорой ротора 3 возникает устойчивый газовый смазывающий слой. Газодинамический режим работы опор характеризуется полным разделением поверхностей вращения от неподвижных частей опор. При этом блок 14 ре" гистрации, связанный с датчиками 11 и 12 контактирдвания покажет отсутствие электрической связи между ротором и корпусом двигателя. С помощью регулятора 8 по сигналам датчика 6 частоты вращения, устанавливается напряжение питания 13 двигателя, при котором. частота его вращения равна контрольной частоте, установленной в технической документации на электродвигатель, Нагружение опор электродвигателя заданной односторонней осевой нагрузкой осуществляется следующим образом, От блока 22 задат чика уровня нагрузки управляющий сигнал поступает на регулируемый источник 19 питания и на управляющие входы ключей 17, что определяет, как величину тока в катушках 15 электро 1545296магнитов, так и количество включенныхэлектромагнитов из числа и,Нагружение опор электродвигателязаданной радиальной нагрузкой осу 5ществляется следующим образом,От блока 22 задатчика нагрузкиуправляющий сигнал поступает на регулируемый источник 21 питания и науправляющие входы ключей 20, что опре 10деляет величину тока в катушках 16электромагнитов и количество включенных электромагнитов из числа ш впределах углового сектора 0-180.Может быть осуществлено одновременное нагружение опор электродвигателя осевой и радиальной нагрузкамив различных комбинациях. О работегазодинамических опор судят по пока-заниям блока 14 регистрации контактирования. Отсутствие электрическогоконтакта между подвижными и неподвижными частями опор свидетельствует обудовлетворительном работе подшипниковых опор электродвигателя в заданных режимах испытаний.В режиме дисбаланса нагрузкиустройство работает следующим образом,При вращении вала электродвигателя с постоянной частотой, по сигналудатчика 24 угла поворота, длительность которого определена углом сигнального сектора на юбке диска, спомощью ключей 20 обмотки электромагнитов 16 (из числа ш) расположенныхравномерно по окружности юбки дискаподключается последовательно друг задругом к источнику 21 питания, создавая соответствующие радиальные усилия,0воздействующие на вал электродвигателя, Возникающая при данном режимеработы нагрузка равносильна установке на вал двигателя неуравновешенноймассы и приводит к появлению неурав Бновешенной центробежной силы, воздействующей на диск,Изменняя величину тока в обмоткахэлектромагнитов 16 с помощью блока 22задатчика уровня нагрузки можно изменять и величину дисбаланса диска,В (газо) гидродинамических подшипниках центр шипа осписывает кривуюподвешенного равновесия, близкую кэллипсу, Амплитуда колебаний шипа под-бВшипника относительно центров втулокзависит как от частоты вращения и радиальной нагрузки на опору, так иот величины дисбаланса в опоре, Благодаря жесткости смазочного слоя рабочего тела (газо ) гицродинамические подшипники обладают демпфирующей способсностью, позволяющей им противостоять дисбалансу нагрузки до определенной величины, при превышении которой опора теряет устойчивость.Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно в широких пределах и в различных комбинациях (в том числе в режиме дисбаланса) нагружать подшипниковые опоры испытываемого электродвигателя,устройство предназначено для контроля качества подшипниковых узлов электродвигателей с (газо 1 гидродинамическими опорами на этапах изготовления, выходного контроля, а также при входном контроле электродвигателей на предприятии-потребителе.Формула изобретения1, Стенд для контроля ( газо) гидродинамических опор электродвигателя, содержащий механизм осевого и радиального нагружения опор, датчики контактирования с блоком питания и блоком регистрации, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности контроля, стенд снабжен диском с юбкой, выполненным из магнитомягкого материала, для установки на валу испытуемого электродвигате-, ля источником питания электродвигателя с регулятором частоты вращения и датчиком частоты вращения, коммутирующим устройством, регулируемыми источниками питания, задатчиком уровня нагрузки, а механизм осевого и радиального нагружения опор выполнен из четного числа электромагнитов, попарно и симметрично расположенных с обоих сторон диска и ориентированных якорями по оси вращения диска, и из электромагнитов, установленных с наружной стороны юбки диска по окружности, причем оси их якорей перпендикулярны оси вращения диска, а обмотки электромагнитов соединены через соответствующие им ключи ком- . мутирующего устройства с выходами регулируемых источников питания, входы которых подключены к задатчику уровня нагрузки связанному с управляющи)ми входами ключей коммутирующего устройства.545296 торого связан с управляющими входамн ключей коммутирующего устройства. 2, Стенд по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ои снабжен датчиком угла поворота диска, выход коСоставитель ЮСкобарихии Редактор С,Патрушева Техред Л,Сердюкова Корректор М, Кучеряваяl Заказ 495 Тираж 443 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5