Электрическая машина

Электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Ресиубпин

<1ц904127 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 290580 (21)2930603/24-07 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет (5l)NL. Кл.

Н 02 К 19/36 Ъвударствехный камхтет

СССР до далем изобретений н открытяй

Опубликовано 070282 ° бюллетень М 5

Дата опубликования описания 070282 (53) УЯК 621. 313 . 713 (088.8) Двссцсин, (72) Авторы И.3. Богуславский, Э.А. Дайховская, А.З. изобретения С.Е. Виноградов и В.А. Эртель

1 !

-1

"1 Г а --...,. ъединейяе- ф Ленинградское электромашиностроительное

"Электросила" им. С.M. Кирова (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ НАВИНА

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к электрическим машинам с датчиками контроля минимальной величины воздушного зазора между статором и ротором во время работы электрической машины.

В современных мощных тихоходных синхронных машинах с малой частотой вращения (8- 12 об/мин) и большим числом полюсов диаметры внутренней расточки стали статоров достигают

9-11 м. Статоры таких машин выполнены из отдельных, сбалчиваемых на месте установки, сегментов, что исключает возможность придания этим статорам достаточной жесткости. В то же время вращающий момент в таких, машинах достигает величины 10 кНм, а при перегрузках — 2 10 кНм, усилие одностороннего магнитного тяжения достигает величины 50 кН. Под действием указанных нагрузок, возникающих на работающей машине, статор может деформироваться на сравнительно большую величину (2-3 мм) .

Ротор такого двигателя имеет значительно большую жесткость и, следовательно, значительно меньшую деформацию.

Деформация статора приводит к соответствующему изменению воздушного зазора во время работы машины.

Во время остановки эта деформация исчезает.

Поэтому даже идеальная установка при монтаже машины ротора относительно статора может оказаться недостаточной. Отсюда вытекает необходимость контроля величины минимального зазора на работающей машине, причем устанавливать датчики системы контроля желательно на роторе, как более жестком элементе, что обеспечивает непрерывный контроля зазора .по всей окружности статора.

В низковольтных электрических машинах, питаемых от преобразовате55

3 9041 ля частоты, форма кривой напряжения несинусоидальна во времени и меняется в зависимости от -режима нагрузки, что отражается на работе датчиков, базирующихся на принципах измерения: и сравнения параметров электромагнитного поля.

Поэтому для повышения эксплуатационной надежности работа системы . контроля не должна зависеть от воз- 1в действия магнитного поля в зазоре.

Известные системы непрерывного контроля воздушного зазора располагаются на. статоре и основываются. на регистрации изменений магнитного поля в воздушном зазоре.

Известна электрическая машина, в которой датчики контроля величины воздушного зазора, омическое сопротивление которых изменяется в зависимости от индукции, крепятся непосредственно на статоре (1).

В случае применения датчика Холла в известной тихоходной машине контроль зазора проводится лишь только в той точке статора; где установлен датчик Холла. Поэтому такой контроль может оказаться неэффективным и привести к аварии, так как из-за деформации станины в каких-то точках величина воздушного зазора достигает минимальной величины, а защита своевременно не срабатывает.

Применение таких датчиков установленных на статоре, в явнополюсных синхронных машинах затруднено еще

3$ и потому, что в них воздушный зазор по окружности полюсной дуги непостоянен и имеет на середине полюсного башмака минимальное значение, а на о краях — максимальное, которое в

1,5 раза превышает минимальное.

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая машина, содержащая статор, явнополюсный ротор

45 и датчики для контроля величины воздушного зазора, между статором и ротором (21.

Недостаток данного устройства трудоемкость изготовления и монтажа измерительных катушек (датчиков), содержащих большое число витков.

Кроме того, при малой частоте и относительно большом воздушном зазоре чувствительность измерительных катушек падает, что приводит к увеличению погрешности измерений, Указанные недостатки присущи устройству для измерения воздушного за27 6 зора с применением измерительных индуктивных контуров, заложенных на статоре и включенных на измерительный прибор.

Цель изобретения - повышение . эксплуатационной надежности машины.

Поставленная .цель достигается тем, что в явнополюсной частотнорегулируемой электрической машине, содержащей статор, явнополюсный ротор и систему датчиков для KoHTpollR величины воздушного зазора между статором и ротором, каждый датчик системы контроля. размещен в междуполюсном окне ротора и выполнен в виде ролика, снабженного выступающим в зазор пальцем, регулируемым по длине, причем ролик установлен с возможностью поворота на основании датчика, закрепленном в полюсных башмаках соседних полюсов.

Концы ролика охвачены скобами, прикрепленными к основанию датчика °

Выполнение датчика в виде ролика с,пальцем и расположение их в межполюсном окне позволяет исключить влияние магнитного поля на устройство и тем самым повысить надежность контроля величины воздушного зазора.

На фиг.1 изображена предлагаемая машина с системой датчиков, на фиг.2 - межполюсное окно ротора с предлагаемым датчиком; на фиг.3датчик, разрез, на фиг.4 - вид А на фиг.3.

Предлагаемая электрическая машина содержит статор 1 и ротор 2 с явновыран<енными полюсами 3. В межполюсных окнах ротора в зоне башмаков 4 полюсов 3 установлены датчики

5. Каждый из них состоит из ролика

6, концевые части которого охвачены скобами 7, прикрепленными к основанию 8, т.е. ролик установлен с возможностью поворота, Основание 8 изготовлено из немагнитного материала и закреплено в башмаках 4 полюсов 3.

Ролик снабжен регулируемым по длине пальцем 9, изготовленным из изоляционного материала, выступающим в воздушный зазор 10 между статором

1 и ротором 2. Концевая часть 11 пальца 9 выполнена шаровой или цилиндрической, причем центр шаровой или цилиндрической поверхности расположен между этой поверхностью и осью ролика 6 в радиальной плоскости ролика.

Формула изобретения

5 90412

Расстояние а между концевой частью 11 пальца 9 и внутренней поверхностью статора 1 может регулироваться за счет выполненной на пальце ре" зьбы. Величина воздушного зазора между пальцем 9 и статором 1 устанавливается меньше, чем между статором 1 и вершиной полюсного башмака 4, что составляет 10-153 от среднего значения воздушного зазора. На ро- 10 лике 6. расположено разрезное кольцо 12, изготовленное из проводникового материала.

На основании 8 размещены контакты

13 и примкнуты к поверхности роли- !5 ка. Контакты 13 подключены к цепи источника питания и индикатора (не обозначены).

Устройство работает следующим образом. 20

При уменьшении воздушного зазора между статором и ротором на величину а относительно первоначального значения палец 9 начинает задевать своей концевой частью ll за внутреннюю поверхность статора I, При этом он вместе с роликом 6 поворачивается на определенный угол относительно оси ролика.

При уменьшении воздушного зазора 10 до критической величины замыкается цепь. источника питания посредством кольца 12 и контактов 13 и включается индикатор (загорается лампочка).

3$

Предлагаемая машина проще известной по устройству, точнее и чувст" вительнее в работе и не подвержено влиянию магнитных полей машины.

7 6

За счет установки устройства имеНно на роторе повышается надежность работы машины.

Поскольку в устройстве применяются датчики механического типа, то на их работу не оказывает влияния интенсивность магнитного поля в зазоре, а также гармонический состав напряжения и тока в обмотке статора.

1. Электрическая машина, содержащая статор, явнополюсный ротор и датчики для контроля величины воз" душного зазора между статором и ротором, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, каждый датчик размещен в междуполюсном окне ротора и выполнен в виде установленного с воэможностью поворота на основании ролика с выступающим в зазор между статором и ротором регулируемым по длине пальцем, а основание датчика закреплено в полюсных башмаках соседних полюсов.

2. Иашина по п.I, о т л и ч аю щ а я с я тем, что.концевые части ролика охвачены скобами, прикреп ленными к основанию, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

11 56725, кл. 6 01 В 7/14, 1940.

2. brown Bover1 Hitteilungen, I970, т. 57, с. 130- 134904127

Составитель Н. Сухоярская

Редактор Л. Горбунова Техред 3, фанта

Корректорй. Шароаи .

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 150/43. Тираж 718

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Рауаская наб., д.4/5