SU1695239A1 - Control method for measuring multiple poles electric machine bearing radial clearance - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  -упрощение реализации . Способ контрол  радиального зазора в подшипниках многополюсной электрической машины, например, посто нного тока заключаетс  в том, что подключают часть обмотки возбуждени , лежащей выше оси обмотки, к регулируемому источнику посто нного напр жени  через реактор. Увеличивают ток в обмотке возбуждени , измер ют амплитуду скачка напр жени  на указанной части обмотки возбуждени  и по этому скачку суд т о величине радиального зазора в подшипниках. Измерение изменени  параметров части обмотки возбуждени , подключенной к регулируемому источни- ку.упрощает реализацию способа. 4 ил сп СThe invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to simplify the implementation. The method of controlling the radial clearance in the bearings of a multi-pole electric machine, for example, direct current, consists in connecting a portion of the excitation winding lying above the axis of the winding to an adjustable constant-voltage source through the reactor. The current in the excitation winding is increased, the amplitude of the voltage jump on the specified part of the excitation winding is measured, and by this jump the value of the radial clearance in the bearings is judged. Measuring the change in the parameters of the part of the field winding connected to the controlled source simplifies the implementation of the method. 4 silt sp With

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах технической диагностики подшипников мощных электрических машин посто нного тока, например т говых двигателей электровозов .The invention relates to electrical engineering and can be used in the systems of technical diagnostics of bearings of powerful electric machines of direct current, for example, traction motors of electric locomotives.

Цель изобретени  - упрощение реализации .The purpose of the invention is to simplify the implementation.

На фиг. 1 дана принципиальна  схема контрольного устройства дл  замера величины радиального зазора; на фиг. 2 - диаграмма изменени  напр жений источника возбуждени  и тока обмотки возбуждени  в в катушках главных полостей в функции времени t: на фиг. 3 - диаграмма изменени  рабочего потока Фр и радиальна  сила т жести Fp в функции времени; на фиг. 4 диаграмма изменени  напр жени  на обмоле возбуждени  е и скачок напр жени  Ли в функции времени.FIG. 1 is a schematic diagram of a control device for measuring the size of the radial clearance; in fig. 2 is a diagram of the variation of the voltage of the excitation source and the current of the excitation winding in the coils of the main cavities as a function of time t: FIG. 3 is a diagram of the change in the workflow Fr and the radial gravity force Fp as a function of time; in fig. 4 is a diagram of voltage variation at thrashing of the excitation and jump of the Lie voltage as a function of time.

Способ предназначен (фиг. 1) дл  контрол  зазора б в подшипнике 1 ротора, например  кор  2 электрической машины 3 посто нного тока. При контроле выводы 4 и 5 обмотки 6 статора, например, возбуждени  подключены к источнику 7 посто нного и регулируемого по величине напр жени  U через сглаживающий реактор 8. Катушки главных полюсов, расположенные ниже оси 0-0 машины, исключены из цепи обмотки 6 возбуждени , например, путем их закорачивани  шунтами 9 или 10. К обмотке 6 возбуждени  подключен также измерительный прибор 10, например осциллограф. ОбмоткаThe method is designed (Fig. 1) to control the gap b in the bearing 1 of the rotor, for example, the core 2 of the DC electric machine 3. When monitoring, leads 4 and 5 of stator winding 6, for example, excitation are connected to source 7 of constant and adjustable voltage U via a smoothing reactor 8. The coils of the main poles located below the 0-0 axis of the machine are excluded from the excitation winding 6, for example, by shorting them with shunts 9 or 10. A measuring device 10, such as an oscilloscope, is also connected to the field winding 6. Winding

ОABOUT

ю ел ю со юyou ate you

 кор  разомкнута и обесточена,  корь при контроле может оставатьс  неподвижным, но предварительно необходимо прогреть подшипники 1 путем, например, кратковременной работы машины 3the core is open and de-energized, the measles during the control may remain stationary, but first it is necessary to warm up the bearings 1 by, for example, short-term operation of the machine 3

Способ контрол  реализуетс  следующим образомThe control method is implemented as follows.

Постепенно увеличивают напр жение U на выходе источника 7 Пропорционально возрастает ток возбуждени  в в катушках главных полюсов, кроме тех катушек, на которых установлены шунты 9 или 10. Соответ- ственно в магнитных контурах главных полюсов возникает рабочий магнитный поток Фр , В контурах отключенных полюсов по вл етс  небольшой паразитный поток Фп, который не оказывает существенного вли ни  на реализацию способа и поэтому в дальнейшем не учитываетс , поскольку фр фпGradually increase the voltage U at the output of source 7 The excitation current increases proportionally in the coils of the main poles, except for those coils on which shunts 9 or 10 are installed. Accordingly, in the magnetic circuits of the main poles, a working magnetic flux occurs. is a small parasitic flux Fp, which does not have a significant impact on the implementation of the method and therefore is not taken into account in the future, since ff fp

Ввиду асимметрии рабочего потока усили  т жести FT в зазоре  корь - главные полюса имеют равнодействующую Fp, направленную вверх Когда по мере роста U и соответственно в и Фр получим Fp Р , где Р  вес  кор , 2, то  корь 2 мен ет положение , поднима сь вверх на величину зазора б в подшипнике 1 При этом зазоры между  корем 2 и главными полюсами резко уменьшаютс , что приводит к снижению магнитного сопротивлени  дл  потока Фр и, соответственно, к росту потока Фр, Рост Фр вызывает по вление в обмотке 6 возбуждени  ЭДС е W d Фр/ d t, где W - число витков в обмотке 6 возбуждени . Эта ЭДСDue to the asymmetry of the working flux of the FT force in the gap, measles - the main poles have a resultant Fp directed upwards. When we increase F and F and F respectively, we get Fp P, where P is the weight of the core, 2, then Meas 2 changes position, lifting up by the size of the gap b in the bearing 1 In this case, the gaps between the core 2 and the main poles decrease sharply, which leads to a decrease in magnetic resistance for the flow Fr and, accordingly, to an increase in the flow Fr, The growth Fr causes the appearance in the winding 6 of the EMF excitation e W d Fr / dt, where W is the number of turns in the robo ke 6 excitation. This emf

создает скачок напр жени  на обмотке 6 возбуждени , фиксируемый осциллографом , Величина скачка Ли е пропорциональна величине зазора б в подшипнике,creates a voltage jump on the winding 6 of the excitation, fixed by an oscilloscope; The magnitude of the jump Lee e is proportional to the gap b in the bearing,

те перемещению  кор  2. Поэтому по величине Ли, фиксируемой измерительным прибором 10, можно осуществл ть допусковый контроль зазора в подшипнике.To the displacement of the core 2. Therefore, by the value of Lee, fixed by the measuring device 10, it is possible to carry out tolerance control of the clearance in the bearing.

Технико-экономическа  эффективностьTechnical and economic efficiency

предложенного способа по сравнению с примен емым в практике диагностики двигателей способом оценки зазора заключаетс  в простоте его реализации благодар  контролю зазора по параметрам части обмотки , подключенной к регулируемому источнику .The proposed method, compared with the method used to evaluate the gap used in the practice of engine diagnostics, consists in the simplicity of its implementation due to the control of the gap in terms of the parameters of the winding part connected to the controlled source.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ контрол  радиального зазора вThe method of control of the radial clearance in подшипниках многополюсной электрической машины, содержащей обмотку на статоре , заключающийс  в том, что подают посто нный ток от регулируемого источника питани  в часть обмотки статора, лежащейbearings of a multi-pole electric machine containing a winding on the stator, which consists in supplying direct current from a regulated power source to the part of the stator winding lying выше оси машины, и увеличивают ток до момента скачкообразного изменени  электрических характеристик указанной части обмотки, по которому определ ют величину зазора в подшипниках, отличающийс   тем, что, с целью упрощени  реализации частью обмотки статора включают реактор, а в качестве скачкообразно измен ющейс  электрической характеристики измер ют амплитуду скачка напр жени  на части обмотки .above the machine axis, and increase the current until a sudden change in the electrical characteristics of this part of the winding, which determines the size of the gap in the bearings, characterized in that, in order to simplify the implementation, a part of the stator winding includes the reactor, and as a jump-like electrical characteristic The amplitude of the voltage jump across the winding portions.