Устройство для косвенного контроля динамического эксцентриситета асинхронной электрической машины

Устройство для косвенного контроля динамического эксцентриситета асинхронной электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

К. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА АСИНХРОННОЙ ЭЛЕКТр||ЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ЗУБЧАТЫМ РОТОРОМ, содержащее блок управления электрической машиной , датчик внешнего магнитного поля , предназначенный для размещения на внешней боковой поверхности электрической машины, выпрямитель, блок деления, подключенный к вх9Ду блока индикации и датчик измерения скольжения электрической машины, отличающееся тем, ч-то, с целью повышения точности, в него ввеI дены фильтр зубцовой гармоники, генератор импульсов с входом синхронизации, блок синхронизации, два бло , ка совпадения, два интегрирующих блока с управляющими входами и блок Линии задержки, причем вход генератора импульсов соединен с выходом блока измерения скольжения, а его синхронизирующий вход - с выходом блока синхронизации, который подключен к выходу датчика внешнего магнитного поля, выходы генератора импульсов соединены с первыми входами блоков совпадения, вторые входы которых подключены к выходу выпрямителя, (Л соединенного с выходом фильтра, подключенного к датчику внешнего магс нитного поля, выходы блоков совпадения соединены с входами соответствующих интеграторов, выходы интеграторов подключены к входам блока деления, вход блока линии задержки соединен с выходом блока деления, а эо его выходы - с управляющими входами эо СП ел интеграторов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) у5в Н 02 К 15/16

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3328139/24-07 (22) 07. 08. 81 (46) 30. 03. 83. Бюл. NÃ 12 (72) И.З. Скрыпин, П. Ф. Поляков и Л.И,Юдина (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М.Кирова (53) 621 ° 313.33.001,4(088.8) (56) 1. Балашов В.П. Автоматизация радиоизмерений. М., "Советское радио", 1966, с. 358. .2. Авторское свидетельство СССР

И 672708, кл. Н 02 К 15/16, 1977 ° (54) (57) 1.. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА АСИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ С ЗУБЧАТЫМ РОТОРОМ, содержащее блок управления электрической машиной, датчик внешнего магнитного поля, предназначенный для размещения на внешней боковой поверхности- электрической машины, выпрямитель, блок деления, подключенный к входу блока индикации и датчик измерения скольжения электрической машины, о тли чающееся тем, что, сцелью повышения точности, в него вве дены фильтр зубцовой гармоники, генератор импульсов с входом синхрони-! зации, блок синхронизации, два бло, ка совпадения, два интегрирующих блока с управляющими входами и блок линии задержки> причем вход генератора импульсов соединен с выходом блока измерения скольжения, а его синхронизирующий вход — с выходом блока синхронизации, который подключен к выходу датчика внешнего магнитного поля, выходы генератора импульсов соединены с первыми входами блоков совпадения, вторые входы которых подключены к выходу выпрямителя, З соединенного с выходом фильтра, подключенного к дат чи ку внешнего ма гнитного поля, выходы блоков совпадения соединены с входами соответствующих интеграторов, выходы интеграторов подключены к входам блока деления, вход блока линии задержки соединен с выходом блока деления, а его выходы - с управляющими входами интеграторов.

1008855

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок синх-, ронизации выполнен в виде последова-, тельно соединенных фильтра низких

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к электрическим машинам, и предназначено для косвенного контроля.

Известны устройства, содержащие 5 датчики-преобразователи, информация с которых через нормализаторы селек-, тируется с помощью специального матричного коммутатора и подается на вторичный аналого-цифровой преобразователь P1.)..

Недостаток автоматических систем контроля - наличие очень сложного и дорогостоящего оборудования, например управляемого непосредствен- 15 но вычислительной машиной матричного коммутатора.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для косвенного контроля динамического эксцентриси- 2ф тета асинхронной электрической машины с зубчатым ротором, содержащее блок управления электрической машиной, датчик внешнего магнитного поля, предназначенный для размещения 25 на внешней боковой поверхности электрической машины, выпрямитель, блок деления, подключенный к входу блока индикации, и датчик измерения скольжения электрической машины (2 ). 39

Недостатком известного устройства является малая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Для достижения поставленной це. ли в устройство для косвенного конт. роля динамического эксцентриситета асинхронной электрической машины с зубчатым ротором, содержащее блок управления электрической машиной, 10 датчик внешнего магнитного поля, предназначенный для размещения на внешней боковой по верх ности эле ктряческой машины, выпрямитель, блок деления, подключенный к входу блока индикации, и датчик измерения скольжения элек три че с кой маши ны, в ведены фильтр зубцовой гармоники, генератор импульсов с входом синхронизачастот с частотой среза, равной частоте первой гармоники напряжения литания, фазовращателя на угол я /2,триггера

Шмидта идифференцирующего блока.

2 ции, блок синхронизации, два блока совпадения, два интегрирующих блока с управляющими входами и блок линии задержки, причем вход генератора импульсов соединен с выходом блока измерения скольжения, а его .синхронизи рующий вход - с выходом блока синхронизации, который подключен к выходу датчика внешнего магнитного поля, выходы генератора импульсов соединены с первыми входамиблоков совпадения, вторые входы которых подключены к выходу выпрямителя, соединенного с выходом фильтра, подключенного к датчику внешнего магнитного поля, выходы блоков совпадения соединены с входами соот вет ст вующих и нте гр аторо в, выходы интеграторов подключены к входам блока деления, вход блока линии задержки соединен с выходом блока деления, а его выходы — с управляющими входами интеграторов.

Блок синхронизации может быть выполнен в виде последовательно соединенных фильтра низких частот с частотой среза, равной частоте первой гармоники напряжения питания фазовра1 щателя на угол Tl/2, триггера Шмидта и дифференцирующего блока.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит установленную на боковой поверхности статора асинхронную электрическую машину 1, приводимую в действие пусковым устройством блока 2 управления, датчик 3 внешнего магнитного, поля, усилитель-фильтр 4 (например, операционный), выпрямитель 5, выходы которого соединены с входами блоков 6 и 7 совпадения, подключенных через соответствующие интегрирующие блоки 8 и 9 к блоку 10 деления, выход которого соединен с входом блока 11 индикации, блок 12 синхронизации, блок 13 измерения скольжения, генератор 14 импульсов и блок 15 линии задержки.

Устройство работает следующим об. разом.

3 1008855 4

На перемещающуюся по конвейеру момент t =Т/4 на стандартный генеи электрическую мешину 1, приближаю- ратор 14 прямоугольных стробирующих шуюся к испытательному стенду, уста" .. импульсов. навливают клеммную колодку от злек- Синхронизация генератора 14 имтросети. По достижению установленной > пульсов по основной гармонике внешточки электрическая машина 1 механи- него поля необходима для того чтобы

Ф чески воздействует на пусковое уст- с выхода генератора 14 шел первый роиство блока 2 управления, который опорный сигнал в.виде прямоугольного запускает машину, приводит в дей- импульса именно в момент максимума ствие приводной механизм датчика 3 . щ амплитуды первой гармоники. осно новнешнего магнитного поля и включает го сигнала датчика t . Для этой цели

1 блок 13 скольжения. В датчике 3 ин- необходим фазовращатель с таким ре-. дуктирую1ся сигналы всего спектра гулируемым углом сдвига фаз Ч ср.в частот внешнего поля асинхронной ма- чтобы сумма угловЧ и угла сдвига шины 1. Сигнал внешнего поля машины 1 фаз фильтра низких частотЧ равСР

1 срн с датчика 3 поступает на вход уси- нялась 7i/2. На выходе аифференцирулителя-фильтра 4, где выделяется и ющей цепи имеется короткий импульс, . усиливается сигнал внешнего поля зуб- сформированный в момент перехода цо вои гармони ки . сигнала с триггера Шмидта из отрицаВвиду того, что выделенный сигнал тельных к положительным значениям зубцовой гармоники модулирован, мак- через нуль, симум амплитуд этих сигналов наблюда. Этот импульс с дифференцирующей ется в моменты времени, соответству- цейи поступает на второй вход стан. . ющие амплитудным значениям основной дартного генератора 14 прямоугольгармоники внешнего поля машины 1. Be- gg ных стробирующих импульсов. личины амплитуд сигналов зубцовой Сигналы внешнего поля зубцовой гармоники зависят и от положения рото- гармоники с выходов усилителя-фильра. Так, максимальное значение вели- тра 4 через выпрямитель 5 поступают чины амплитуды сигнала зубцовой гар- на первые входы двух блоков 6 и 7 моники наблюдается в момент наиболь- совпадения, Одновременно с выхода .шего сближения поверхностей расточ- генератора 14 импульсов в момент ки статора и ротора, когда магнитное амплитуды основной гармоники, идет сопротивление зазора является наимень- первый опорный сигнал на второй шим, а минимальное значение величины вход блока 6 совпадения в виде прянаблюдается в момент наибольшего от- моугольного импульса длительностью клонения поверхностей расточки ста- З периода зубцовой гармоники тора и ротора, т.е. когда ротор сделает полоборота при наличии динамичесTP

Т кого эксцентриситета и магнитное

И 2-P сопротивление зазора станет минималь- где 2 - чи сло зубцов ротор а. ным. Поэтому измерения амплитуд зуб- а второй вход блока 7 совпадецовых гармоник необходимо производить ния через время через время t равное половине оборота ротора, т.е. Р

ЛР TP 2 а(1-S)

2 щ(-S) 2(1-S) где S - скольжения ротора электригде S — скольжение ротора машины; ческой машины

Р - число пар полюсов машины; с генератора 14 импульсов идет втоТ вЂ” период основной гармоники рой опорный сигнал такой же длительм> - угловая частота основной гар- ности и формы.

В первом блоке 6 совпадения форВремя первого измерения и можно мируется отрезок сигнала зубцовой выбирать произвольно, но удобнее брать момент максимума ам,итуды ос- гаРмоники длительностью в момен

2-Р новнои гармоники ког си да с гнал зуб его наибольшей величины, пропорциоцовой гармоники максимален, т.е. N нальной величине зазора в ме сте уста.

1 новки датчика 3 в момент амплитуды

Блок 12 синх ониза ии р ц и предназна- основнои .гармоники, а во втором блочен для подачи короткого импуаьса в ке 7 совпадения через время t2 форми

В 1008855 б

Составитель В. Ни каноров

Редактор Л, Пчел инская Техред И. Гайду.

Корректор Ю.Иакаренко

>355/65 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35,:РЬушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4 руется второй отрезок сигнала зубцовой гармоники той же длительйости в момент его наибольшей величины. Этот сигнал также пропорционален величине зазора в месте установки. датчика 3 в э момент времени, когда ротор сделает половину оборота за время t . С выходов блоков 6 и 7 совпадения каждый сигнал, пропорциональный величине зазора в месте установки датчика 3 сиг- 4 налов внешнего поля в момент времени t и tg, идет на свой интегрирующий блок В и 9. Сигнал с выходов ийтегрирующих блоков 8 и 9 поступает на первый и второй входы блока 10 де 1 ления, причем деление происходит в момент поступления сигнала ЙЬ второй вход блока 10 деления, в котором контролируемый сигнал формируют как отношение указанных сигналов. Сброс ЭО интегрирующих блоков 8 и 9 осуществляется через линию 15 задержки выходным сигналом блока 10 делейия. Схема подготавливается дпя следующих измерений.

Предлагаемое устройство может быть использовано как для автоматического косвенного контроля динамического эксцентриситета двигателей на потоке эле ктромашиностроит ель ных за водов, так и для косвенного контроля динамического эксцентриситета одиночных двигателей, работающих как на холостом ходу, так и при нагрузке в условиях эксплуатации, когда по какимлибо причинам невозможно;отключить двигатель. При испытании одиночных двигателей датчик устанавливают вручную на поверхности двигателя, а дви гатель, блок скольжения и генератор импульсов включает оператор.

Устройство позволяет автоматизировать процесс контроля, что позволит сократить время измерений и количество рабочих,занятых контролем,и в итоге повысить точность контроля.