Способ измерения собственной частоты ротора электрической машины

Способ измерения собственной частоты ротора электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1,5.07.76 (21) 2386240/24-07 (51) М. Кл. Н 02К 15/00 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 09.06.78 (53) УДК 620.178.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Г. Трофимов, А. С. Алмашин, Н. М. Туганов, В. А. Степанов и Л. И. Столов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ РОТОРА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области измерения параметров электрических машин.

При эксплуатации электрических машин под действием значительных внешних вибраций в широком диапазоне частот возникают резонансные колебания ротора, которые приводят к ухудшению или кратковременному нарушению механической коммутации скользящего контакта, а зачастую и к полному выходу машины из строя. 10

Предварительно проведенные статистическая и динамическая балансировки ротора не исключают вхождения его в резонанс на частоте внешних возмущений, так как установленный в подшипниках ротор относительно 15 статора представляет собой колебательную систему.

Измерение резонансных частот таких систем производят бесконтактными и контактными вибродатчиками различных типов, закрепленных на самой машине в плоскости вынужденных колебаний ротора.

Установка и закрепление контактных и бесконтактных вибродатчиков усложняет процесс измерения собственной частоты ротора. 25

Наиболее близким к изобретению является способ измерения собственной частоты ротора электрической машины, содержащей ..щетки, подключенные к источнику напряжения, путем задания статору электрической машины 30 внешних вибраций постоянной амплитуды и изменяющейся по заданному закону частоты, измерения амплитуды вибрации ротора и сопоставления максимального значения этих вибраций с соответствующей им частотой внешних вибраций (2). В устройстве, реализующем этот способ, применен индукционный вибродатчик, содержащий неподвижную катушку и жестко связанный со щеткой постоянный магнит.

Этот способ не дает высокой точности измерений за счет потерь в штыре вибродатчика от частоты вибрации щетки и изменения собственной частоты системы щеточная пружина — щетка из-за добавления массы магнита. Кроме этого, изготовление самого датчика и установка его на электрической машине усложняет процесс измерения.

Целью изобретения является упрощение процесса измерений и повышение точности в условиях действия значительных внешних вибраций на машину в широком диапазоне частот.

Для этого при неподвижном роторе измеряют амплитуду модуляции тока в цепи щеток и по максимальной величине этих модуляций судят о собственной частоте ротора.

В качестве датчика измерений амплитуды механических колебаний используется зона динамического взаимодействия щетки с ла613449

Изд. ¹ 486 Тираж 892

Подписное

Заказ 1132/4

НПО

Типография, пр. Сапунова, 2 мелью невращающегося коллектора при пропускании постоянного тока через нее. Постоянная амплитуда вибраций статора обеспечивается линейным изменением сопротивления зоны вследствие деформации щетки при взаимодействии с ламелью невращающегося коллектора.

На чертеже представлена схематично установка для измерения собственной частоты ротора в коллекторной электрической машине с щеточным узлом, расположенным в плоскости действия внешних возмущений или одной из ее составляющих.

Установка содержит ро" îð 1, закрепленный в подшипниках 2 статора 3, который жестко связан с плитой вибростенда 4, коллектор 5, щеточный узел б, измеритель 7 модуляции, источник питания, например генератор 8 напряжения.

Статор 3 закреплен на плите 4 вибростенда так, что плоскость а в а колебаний ротора 1 и центр зоны динамического взаимодействия щетки с ламелью коллектора 5 совпадают с плоскостью гармонических колебаний, задаваемых плите вибростенда с постоянной малой амплитудой вибрации (порядка 2 — 6 10 м), и изменяющейся в широком диапазоне частотой.

Колебания ротора 1 вызывают деформацию переходного слоя щетки в зоне динамического взаимодействия ее с ламелью невращающегося коллектора 5. Ввиду незначительной величины амплитуды колебаний изменение электрического сопротивления в зоне прямо пропорционально величине амплитуды колебаний ротора 1 или деформации переходного слоя.

Пропуская через зону динамического взаимодействия щетки с ламелью коллектора 5 электрический ток от генератора 8 напряжения, с помощью измерителя 7 модуляции измеряют коэффициент модуляции тока. При совпадении частоты колебаний вибростенда с

5 собственной частотой ротора 1 резонансное явление вызывает максимальную модуляцию тока.

Предлагаемый способ измерения собственной частоты ротора коллекторной электриче10 ской машины позволяет упростить процесс измерения без дополнительных доработок машины, повысить точность измерений, определить собственную частоту ротора до эксплуатации машины в условиях действия значи15 тельных внешних вибраций в широком диапазоне частот, проконтролировать и определить усилия поджатия для обеспечения безотрывного скользящего контакта щетки с коллектором в определенном заданном диапазоне внешних

20 вибраций.

Формула изобретения

Способ измерения собственной частоты ро25 тора электрической машины, содержащей щетки, подключенные к источнику напряжения, путем задания статору внешней вибрации с постоянной амплитудой и изменяющейся по заданному закону частотой, измерения ампли30 туды вибрации ротора и сопоставления ее максимального значения с соответствующей ей частотой внешних вибраций, о т л и ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения при не35 подвижном роторе, измеряют амплитуду модуляции тока в цепи щеток и по максимальной величине этой модуляции судят о собственной частоте ротора.