Устройство для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины

СО 03 СОВЕТСНИХЩИЦВПЮЕПЕКРЕСПУБЛИН А 2 аю оо К 15 0 31/34 1)з 0 РЕТЕ ОПИСАН К АВТОРСКОМ И ВУ ИДЕТ ЕЛ гниГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ПЮТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 584399, кл. Н 02 К 15/02, .1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСИММЕТРИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗУБЦОВ МАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электр технике, Цель изобретения - повыше ние точности контроля. Устройство для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины содержит узел 1 измерения относительного углового положения магнитопроводов, измерительный 2 и проверяемый 11 магнитопроводы. Уголмежду обеими сторонами 3 и 4 рабочеи зоны измерительного ма топровода 2 выполнен кратным зубцовому делению проверяемого магнитопровода 11 и меньше 180 ф, Величина воздушного зазора б между зубцами 5 и 6 измерительного магнитопровода 2 и зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11 выполнена меньшей ширины паза 10 между зубцами 5 и 6, При этом выполняется неравенство ч РФ / /360 - ЬЬ ) 2(Ъ я + 8), где Р - диаметр расточки, Ь и Ъ - шиФрина зубца и паза измерительного магнитопровода 2, Обмотка возбуждения 7 запитывается переменным током, а встречно соединенные сигнальные обмотки 8 подключены к индикатору 9 выходного напряжения. При этом повышаается чувствительность, отношение сигнал/помеха, крутизна выходного сигнала и, как следствие, точность контроля. 1 ил,6Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для контроля информационных электрических ма"шин высокой точности (вращающихсятрансформаторов, фазовращателей, датчиков передачи и преобразования угла)в процессе их производства, и является усовершенствованием известного устройства по авт.св.Р 584399, 10Целью изобретения является повышение точности контроля.На чертеже изображена конструктивная схема измерительного магнитопровода е 15Устройство для контроля несимметриирасположения зубцов магнитопроводаэлектрической машины содержит узел 1измерения относительного углового положения 06 магнитопроводов, измерительный магнитопровод (ИМ) 2 с угломЖ между обеими сторонами 3 и 4 рабоче зоны, снабженный двумя зубцами 5и 6 шириной Ь каждый. На зубцах 5 и6 располржены катушечная обмотка 7 25возбуждения, запитываемая переменнымнапряжением возбуждения, и встречносоединенные сигнальные обмотки 8, выполненные по дифференциальной схеме иподключаемые к индикатору 9 выходного 30напряжения. ИМ 2 имеет диаметр расточки Р и паз 10 шириной Ьп между зуб-цами 5 и 6. Устройство также содержит проверяемый магнитопровод (ПМ) 11,относиеь коро концентричноустановлен (своздушным зазором 3 )ИМ 2,В качестве индикатора 9 используется селективный вольтметр, а в качестве узла 1 измерения углового распоЛожения - оптическая делительная головка.Стороны 3 и 4 ИМ 2 расположеныСимметрично относительно оси симметрии паза 10, а угол между сторонами 453 и 4 рабочей зоны ИМ 2 выполненкратным зубцовому делению ПМ 11 иОопределен выражением Мр =- 360 К/ггде К 3,5,7 ( г/2. Под рабочей зоной магнитопровода 2 следуетпонимать часть конструкции ИМ 2 сзубцами 5 и 6, обмотками 7 и 8 исторонами 3 и 4, охваченной магнитными рабочими потоками Р 1 и Р 2.Величина зазора о между зубцами555 и 6 ИМ 2 и зубцами 12 проверяемогомагнитопровода 11 выполнена меньшейЬ . паза ИМ 10 ИМ 2 и меньшей шириР ны зазора между соответственно стороной 3 и зубцом 5 и стороной 4 и зубцом 6 ИМ 2. При этом конструкция магнитопровода 2 удовлетворяет выполнению следующего неравенства:ЯРр- - - Ь - 2 Ь2/(Ь + б),360Между зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11 под пазом 10 ИМ 2 расположен контролируемый паз 13 (3). Проверяемый магнитопровод 11 имеет зубцы 12, число которых г =1,2,3г -1, г.Контроль несимметрии расположения зубцов магнитопровода электриче" ской машины предлагаемым устройством производится следующим образом.На обмотку 7 возбуждения подается напряжение переменного тока и в ИМ 2 образуются магнитные потоки Р 1 и Р 2, которые проходят через зубцы 5 и 6 ИМ 2 и через зубцы 12 проверяемого магнитопровода 11, расположенные соответственно под зубцами 5 и 6. ИМ 2. При совпадении оси симметрии паза 10 ИМ 2 и оси контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11, магнитные сопротивления потокам Д 1 и 2 одинаковы и Д 1= Р 2, В этом случае в катушках сигнальных обмоток 8 индуцируются одинаковые ЭДС и индикатор 9 показывает минимальное напряжение.При смещении оси контролируемого паза 1.3 проверяемого магнитопровода 11, например, против часовой стрелки, поток Р 1 уменьшается, а поток Р 2 увеличивается, В этом случае разность ЗДС в катушках сигнальных обмоток 8 не равна нулю, что приводит к отклонению стрелки индикатора 9. Таким образом, установка проверяемого магнитопровода 11 по минимальному показанию индикатора 9 свидетельствует о совпадении осей паза 10 измерительного магнитопровода. 2 и контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11. В этом положении шкалу угломерного узла 1 устанавливают в нулевое положение, затем поворачивают проверяемый магнитопровод 11, например, против часовой стрелки, примерно на одно зубцовое360 фделение - К= , где г - числозубцов (пазов) проверяемого магнитопровода 11. Затем доворачивают про1661 35 веряемый магнитопровод 11 до минимального показания индикатора 9 ЭДСсигнальных обмоток и отсчитываютпоказания шкалы угломерного узла М,Величина Ы 1 = Жг - , является отклонением оси контролируемогопаза 13 от расчетного значения, Аналогично измеряют отклонение осей всехдругих пазов между зубцами 12 проверяемого магнитопровода 11. В случаеасимметричности расположения сторон3 и 4 рабочей зоны измерительногомагнитопровода 2 относительно осисимметрии паза 10 магнитные сопротивления потокам г)г 1 и Р 2 становятся различными и Ф 1 = Р 2, т.е.появляется ЬР = Р 1- Р 2 или 66=: Ф 2-Р 1.Доворот проверяемого магнитопровода 11 до минимального показания индикатора 9 при этом обеспечиваетравенство Р 1 = Р 2 + Ь Р илиД 1 +Ф = 1 Р 2 и, следовательно,ЭДС, наведенная от Ь Р , создает25ошибку в определении угла в расположении контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11. Если приэтом края 3 и 4 рабочей зоны ИМ 2расположены несимметрично относительно зубцов 12, например сторона3 находится напротив зубца .12 про,веряемого магнитопрсвода 11 (фиг.1),сторона 4 - напротив паза 13 междузубцами 12 проверяемого магнитопровода 11, что вызвано как нерациональной конструкцией. измерительного магнитопровода 2, так иотклонениями (Ь ) расположениязубцов 12 от расчетных положений, то указанная ошибка включаеттакже и несимметрию расположения зубцов 12 проверяемого магнитопровода 1 1Выполнение сторон 3 и 4 рабочейзоны ИМ 2 по расположению симметрич 45но относительно оси симметрии паза10 между зубцами 5 и 6 ИМ 2, и приэтом выполнение угла 0 р между обеими сторонами 3 и 4 рабочей зоны ИМ 2кратным зубцовому делению проверяемого магнитопровсда 11 в соответст 360вий с выражением О(. = - К где г -Р гчисло зубцов 12 проверяемого магнитопровода 11, К = 3,5,7 ., ( г/2, позволяет значительно снизить влияниедопуска в определении истинногоугла распрлсжения контролируемого паза 13 проверяемого магнитопровода 11 6936и тем самым повысцтг точность контроля предлагаемым устройством. Ири выполнении паза 10 млгнитопроводл 2Ь ( , а также при ( н Пс( /360 ) -- Ь - 2 Ь ) 2(Ь + (1) межпу зубцамци 7 и5 и б измерительного магнитспроводл2, зубцами 5 и б и зубцами 12, образующими паз 13, зубцами 5 и 6 и сторонами 3 и 4 возникают магнитныеполя рассеяния, выпучивания и поляобмотки 7 возбуждения, не сцепленныес сигнальными обмотками 8, что опре -деляет уменьшение долей полезныхпотоков (/),и Р , проходящих черезсигнальные обмотки 8, что снижаетчувствительность и крутизну выходногосигнала с сигнальнь)х обмоток 8, атакже резко возрастают квлдрлтурцыесоставляющие выходной ЗДС и сицфлзцыэсоставляющие более высокого псрядкя,чем основной сигнал с измерительногомагнитопровода 2. В этом случае резко падает отношение сцгцлл/помеха,что снижает разрешающую способностьсигнальйых обмоток 8 измерггтельцсгмагнитопроводл 2 и вносит ошибку в ои -ределение истинногоглсвогс рлсггслсжения проверямогамлгцитопрсвсдя 11 относительно измерительного ма гнитспрсвода 2 по минимальному показанию индикатора 9 из-за наличия зоны нечуствительности,Выполнение величины воздушцогсзазорамежду зубцами 5 и 6 и 12меньшей ширины Ъ паза 10 и ширин)ь)зазора между краямц 3 и 4 рабочейзоны и зубцами 5 и б ИМ 2 при выполнении неравенства)(гЬ - 2 Ь ) 2(Ь+Ь 1)существенно повышает чувствительность, отношение сигнал/помеха и крутизну выходного сигцялл сигнальных обмоток 8 измерительного млгцитопровода 2 предлагаемого устройства по сравнению с цзвестньцг.Таким образом, устройство позволяет с высокой тсггчсстью осуществлять контроль несимметрии рлспслсжения зубцов (пазов) млгнитспровсдов элек" трических машин электромлгнитным способом,Устройство позволяет также осуществлять контроль лвтомятцзированно или автоматически, что решает задачу пооперационного контроля при7 1661693 8 ройства, по сравнению с известным повышены в 2-3 раза.С помощью устройства с высокой точностью и достоверностью осуществляется анализ источников погрешностей при изготовлении зубцовой зоны магнитопроводов с целью их уменьшения и исключения. 51 где П - диаметр расточки измерительного магнитопровода; Ъ и Ъ - ширины зубца и паза измерительного магнитопровода,О( - угол между сторонами рабочей зоны измерительногомагнитопровода 4,- величина воздушного зазора. 30 Составитель В.Никаноров Техред М,Моргентал Корректор Л.Патай Редактор И.Шулла Заказ 2121 Тираж МЯ . ПодписноеРЧЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,30 изготовлении электрических машин высокой точности Устройство может быть применено как при проведении научно-исследовательских работ, так и серийном и массовом производстве информационных электрических машин. В частности освоено серийное производство 10 выСокоточных датчиков угла типа ДСПУ с погрешностью преобразования не более +5-9 угл.с, предназначенных для применения в аналоговых и цифровых преобразователях угла. Одним из основных параметров, определяющи 1 точность работы указанных ДСПУ, ,является неслмметрия расположения осей зубцов их магнитопроводов (статофа и ротора). 20 Как показали расчеты и результаты проведенных испытаний, обеспечивается с высокой точностью проведение электромагнитным способом контроля несимметрии расположения зубцов (пазов) магнитопроводов датчиков угла типа ДСПУ, при этом пере- мерная ошибка в определении несимметрии составляет порядок ошибки от зоны нечувствительности, которая не превышает +1-3 угл.с, при допу- . ске на,отклонения зубцов проверяемого магнитопровода +30-60 угл,с что в несколько раз точнее по сравнению с известным устройством. Отнонение сигнал/помеха и крутизна выходного сигнала предлагаемого уст" формула изобретенияУстройство для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопро- вода электрической машины по авт.св. У 584399, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, угол между обеими сторонами рабочей зоны измерительного магнитопровода выполнен кратным зубцовому делению проверяемого магнитопровода и меньше 180 , а величина воздушного зазора между зубцами измерительного и проверяемого магнито-, проводов выполнена меньшей ширины паза между зубцами измерительного магнитопровода, при этом выполняется неравенство2(Ъ+ 3)