Прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровода электрической машины

(9) (11)4 с О к 31/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1056378, кл. Н 02 К 5/00, 1982,Гутников В, С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л.: Энергия, 1975, с. 78-79.Шилов В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре, И.: Советское радио, 1979, с, 328 331Авторское свидетельство СССР У 1 018065, кл. С 01 К Зг/34, 1981. (54) ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕСИИИЕТРИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗУБЦОВ ИАГНИТОПРОВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИАНИНЫ(57) Изобретение относится к приборам для контроля информационных электрических машин высокой точности в процессе производства. Цель изобретения повьппение точности и ускорение процесса контроля. Прибор содержит задающее 1, регистрирующее 21 и отсчетное устройства, чувствительный эле мент и источник 15 переменного напряжения. Отсчетное устройство выполнено в виде многополюсного вращающегося трансформатора 3 и двух цепочек из последовательно соединенных фазового дискриминатора 16 и формирователя 17 импульсов и последовательно соединенных компаратора 19 и фазочув с ствительного усипителя 20. Выходы первой и второй цепочек подключенысоответственно к входу управления и14 информационному входу устройства 18 выборки-хранения, выход которого подключен к регистрирующему устройству 21. Чувствительный элемент, соединенный валом 2 с отсчетным устройством и проверяемым магнитопроводом 9, выполнен в виде съемной обмотки 14 зубец - полюс, установленный в пазах проверяемого магнитопровода 9 ротора (статора) и электромашинного статора (ротора) 10, на котором размещены 72854 две диаметрально расположен;ые регулировочные катушки 11, 12 и на одномзубце установлена измерительная катушка 13. Посадочное место 8 для установки проверяемого магнитопровода9 снабжено подвижным элементом 7,допускающим его радиальное смещениев двух взаимно перпендикулярных на -правлениях и позволяющим осуществлятьпредварительное центрирование магнитопровода 9. 1 з,п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к приборамдля контроля информационных электрических машин высокой точности в процессе производства. ЯЦель изобретения - повышение точности и ускорение процесса контроля,На фиг, 1 приведена блок-схемаприбора; на фиг. 2 - конструктивнаясхема съемной обмотки зубец - полюсна фиг. 3 - ее волновая развертка;на фиг, 4 и 5 - пример реализацииподвижного элемента в двух проекциях;на фиг. 6 - зависимости ЭДС и напряжений элементов схемы от угла поворота вала,Прибор дпя контроля несимметриирасположения зубцов магнитопроводаэлектрической машины содержит задающее устройство 1 в виде тихоходного20двигателя, связанное посредством вала 2 с отсчетным устройством 3, выполненным в виде многополюсного вращающегося трансформатора (ВТ) с обмоткой 4 возбуждения и вторичными синусной 5 и косинусной 6 обмотками.Вал 2 через подвижный элемент 7 связан с посадочным местом 8 для проверяемого магнитопровода 9 ротора, установленного внутри электромашинногостатора 10, На статоре 10 размещеныдве диаметрально расположенные регулировочные катушки 11, 12 и на одномзубце установлена измерительная катушка .3, На проверяемом магнитопро-. 35воде 9 ротора установлена съемнаяобмотка 14 зубец - полюс, которая вместе с элек тром ашинным с тато ром 10 образует чувствительный элемент (ЧЭ) прибора. Обмотка 4 возбуждения отсчет- ного устройства 3 подключена к источнику 15 переменного напряжения и к опорному входу фазового дискриминатора (ФД) 16, к информационному входу которого подключена синусная обмотка 5 вращающегося трансформатора, Выход фазового дискриинатора 16 через формирователь 7 импульсов (ФИ) подключен к входу управления устройства 18 выборки-хранения (УВХ), Косинусная обмотка 6 многополюсного вращающегося трансформатора через компаратор 19 подключена к опорному входу фазочувствительного усилителя 20 (ФЧУ), к информационному входу которого подключена измерительная катушка 13 ЧЭ, а выход ФЧУ 20 подключен к информационному входу устройства 18 выборки хранения, выход которого подключен к регистрирующему устройству 21, Съемная обмотка 14 зубец - полюс подключена к источнику 15 переменного напряжения. Регулировочные катушки 11, 12 и резисторы 22, 23 соединены в мостовую схему, к одной диагонали которой подключен источник 15 переменного напряжения, а к другой - измерительный прибор 24, например милли- вольтметр, являющийся индикатором рассогласования схемы.Съемная обмотка 14 зубец - полюс конструктивно выполнена в виде штепсельного разъема (фиг. 2 и 3), состоящего из вилки 25 и розетки 26 в ви 1472854де колец 27, 28 из изоляционного материала, в которые армированы штреки 29 вилки и гнезда 30 розетки. К двум соседним гнездам розетки 26 подсое 5 динены выводные концы 31 обмотки 14, остальные гнезда соединены между собой попарно перемычками 32. На вилке 25 штекера 30 также соединены попарно перемычками ЗЗ, так что при соединении вилки 25, расположенной по одну сторону проверяемого магнитопровода 9, с розеткой 26, расположенной по другую его сторону, в пазах проверяемого магнитопровода 9 образует ся волновая обмотка с числом полюсов, равным числу зубцов.Подвижный элемент 7, обеспечивающий возможность радиального смещения оси посадочного места 8 для проверя-, 20 емого магнитопровода 9 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, может быть конструктивно выполнен, например, в виде фланцев (фиг, 4),.один 34 из которых. выполнен заодно с 25 валом 2, другой 35 - заодно с посадочным местом 8. Фланцы стянуты меж- ду собой винтами 36, диаметр отверстий под которые во фланце 34 превышает диаметр самих винтов, чем обес печивается возможность радиального смещения фланца 35 относительно фланца 34 при не полностью затянутых винтах 36. Для регулирования радиального смещения фланца 35 предусмотРены винты 37, установленные в вертикальной плоскости фланца 34 попарно в двух взаимно перпендикулярных направлениях.Назначением подвижного элемента 7 40 является центрирование проверяемого магнитопровода 9 внутри электромашин- ного статора 1 О. Необходимость центрирования связана с тем, что при смещении оси проверяемого магнитопровода 45 9 относительно оси вращения возникает погрешность измерения угловых координат зубцов.При отсутствии центрирования величина эксцентриситета за счет посадочного зазора между проверяемым магнитопроводом 9 и посадочным местом 8, на котором он установлен, за счет биения рабочей поверхности проверяемого магнитопровода относительно его посадочного диаметра и за счет биения по, садочного места относительно оси вращения может составлять 0,03-0,05 мм, Величина радиус я реальных машинах находится в диапазоне 25-50 мм, В результате погрешность измерения несимметрии расположения пазов может составлять +(2-6,88) угл. мин.Допуск на несимметрию расположения пазов в прецизионных электрических машинах типа многополюсных и двухотсчетных ВТ составляет +(2-5) поэтому погрешность проверки должна быть не более +(0,5-1) угл.мин, чего невозможно обеспечить без центрирования проверяемого магнитопровода.Предварительное центрирование магнитопровода 9 относительно оси вращения электрической машины осуществляют в соответствии со способом, заключающимся в том, что центрирование производят путем радиального перемещения проверяемого магйитопровода 9 ротора относительно электромашинного статора 10 с помощью подвижного элемента 7 в двух взаимно перпендикулярных направлениях так, чтобы обеспечить одинаковые значения разбаланса мостовой схемы, образован-, ной катушками 11, 12 и резисторами 22, 23, в двух положениях ротора,оотличающихся на 180 После этого подают питание от источника 15.на обмотку 14 зубец - полюс, установленную на проверяемом магнитопроводе 9, и обмотку 4 возбуждения отсчетного устройства 3, в результате в выходных обмотках 5 и 6 и в измерительной катушке 13 ЧЭ наводятся ЭДС.При повороте вала 2 задающим устройством 1 эти ЭДС изменяются в функции угла поворота о как показано на фиг, 6, где Е , Е , Е, - ЭДС на обмотках 5, 6 и катушке 13, причем кри- вая Е проходит через нулевые значе 360 ф ния в углах, кратных (Е - число зубцов проверяемого магнитопровода 9), при этом число полюсов многополюсного ВТЗ отсчетного устройства равно числу зубцов Е проверяемого магнитопровода 9; нулевые точки кривой Е360 не совпадают с углами КЕ навеличину погрешности расположенияК-го зубца й(.Как видно из фиг, 1, ЭДС Е черезкомпаратор 19 подается на опорныйвход фазочувствительного усилителя20, а ЭДС Е, - на его информационныйвход, Поскольку ЗДС 1 изменяет Фазу при повороте на одно зубцовое деле 860ние (ца угол --- ), то на выходеЭ5 фазочувствительного усилителя 20 напряжение У, изменяется от угла поворота с(., как показано на Фиг, 6, т.е. в зоне границы каждого зубца проверяемого магнитопровода кривая П 10 имеет линейный участок с положительцой крутизной.ЗДС Е и напряжение от источника 15 подаются на Фазовый .дискриминатор 16, на выходе которого получается напряжение 0,6, изменяющееся в Функции угла о.поворота вала 2 (фиг. 6). Напряжение Ь после формирователя 1 импульсов превращается в последовательность коротких импульсов Б Импульсы 11 поступают на управляющий вход устройства 18 выборки в хранения, на информационный вход которого поступает напряжение У с вы 2 О25 хода фазочунствительного усилителя 20, в результате на выходе устройства 18 появляется напряжение Б,а (Фиг. 6).Величина напряжения У,о на каждом К-м отрезке оси абсцисс, соответствующем зубцовому делению равна вели-. чине напряжения в точке пересечения360 кривой Б с линиями у = К.г (Фиг. 6) . Таким образом, напряжение 35 П, на каждом К-м зубцовом делении пропорционально погрешности расположения К - го зубца магнитопровода 9. Это напряжение поступает на регистрирующее устройство 21, в качестве 40 которого может быть использован либо самописец, стрелочный или цифровойвольтметрПредложенный прибор по сравнению 45 с прототипом обладает более высокой точностью контроля благодаря возможно с ти пр едв а рите льна го цен три ров ания проверяемого магнитопровода и увеличению чувствительности (отношение полезного сигнала к шуму) за счет расположения обмотки возбуждения (съемцая обмотка 14) и вторичной об - мотки (измерительная катушка 13) чувствительного элемента на разных частях его магнитопровода, что позволяет ;еличить выходной сигнал чувствительности элемента и уменьшить паразитцые наводки от обмотки возбуждения, Кроме того, обеспечени непрев рывного поворота вала задающим устройством и исключение необходимости останова привода при измерении положения каждого зубца приводит к уско - рению процесса контроля и повьпдсцию удобства в работе. формула изо бре тения11. Прибор для контроля несимметрии расположения зубцов магнитопровод;. электрической машины, содержащий задающее, регистрирующее и отсчетное устройства, чувствительный элемент, источник перемЕнного напряжения и компаратор, причем чувствительный элемент соединен валом с отсчетным устройством, а посадочное место предназначено для соединения с проверяемым магнитопроводом задающее устройство содержит двигатель, а отсчетное устройство выполнено в виде вращающегося трансформатора с обмоткой возбуждения и синусно-косинусными обмотками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса контроля, в него введены последовательно соединенные фазовый дискриминатор, формирователь импульсов, устройство выборки-хранения и Фазочувствительный усилитель, чувствительный элемент выполнен в виде съемной обмотки зубец - полюс, предназначенной для установки в пазах проверяемого магнитопровода ротора и электромашинного статора, на котором размещены две диаметрально расположенные регулиров очные катушки, а на одном зубце установлена измерительная катушка, посадочное место дпя проверяемого магнитопровода снаб - жено подвижным элементом, допускающим его радиальное смещение в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем опорный и информационный входы Фазового дискриминатора соединены соответственно с обмоткой возбуждения вращающегося трансформатора, предназначенной для подключения к источнику переменного напряжения, и его синус - ной обмоткой, а косинусная обмотка соединена с входом компаратора, последова",ельно соединенного с фазочувствительным усилителем, выход которо" го соединен с информационным входом устройства выборки-хранения, выход которого соединен с регистрирующим1472854 Фиг.2 устройством, с инфо рма цио нным входомфаэочувс твительно го усилителя со еди -иена измерительная катушка чувствительного элемента, регулировочные катушки которого соединены в мостовуюсхему, в диагональ которой подключенисточник переменного напряжения, ккоторому подключена обмотка зубец -полю с 2. Приборпоп. 1, отличаю -щ и й с я тем, что съемная обмотка зубец - полюс чувствительного элемента выполнена в виде штепсельного раэьема, розетка и вилка которого предна значены для размещения по разные стороны проверяемого магнитопровода, число контактов равно числу пазов проверяемого магнитопровода, причем контакты, расположенные в пределах 10 кольцевой зоны, занятой пазами, и соединенные попарно в одной и другой части разъема, образуют волновую обмотку.Ре Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 ЗаказВНИИПИ 05/45 Тираж 711 Подписиосударственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская на открьтиям при Гкнт Ссс д, 4/5