SU585578A1 - Method of monitoring air gap irregularity in multiphase electrical machines and device for effecting same - Google Patents

Description

тора соедин ют по схеме разомкнутого многоугольника , из гармонического состзаа ЭДС, наведенной в обмотке статора, выдел ют огибающую с частотой враш,ени  ротора и по ее глубине .модул ции оиредел ют неравномерность воздушного зазора,the torus is connected in an open-ended polygon scheme, the envelope with the frequency of the rotor, of the rotor and along its depth modulate the irregularity of the air gap from the harmonic composition of the EMF induced in the stator winding

С целью контрол  неравномерности зазора, вызванной церекосом ротора, полюсы остаточной намагниченности создают на обоих концах ротора, со взаимным смешением их по окружности ротора на угол, отличный от 180°, предпочтительно на 90°In order to control the non-uniformity of the gap caused by the rotor's tserekos, residual magnetization poles are created at both ends of the rotor, with their mutual mixing around the rotor circumference at an angle different from 180 °, preferably 90 °

Устройство дл  контрол  неравномерности воздушного зазора предлагаемым способом содержит разъемную муфту сцеплени  дл  присоединени  испытуемого ротора к вспомогательному двигателю и частотно-избирательный милливольтметр , вход которого служит дл  подключени  через низкочастотный детектор обмоток статора испытуемой машины.The device for monitoring the air gap non-uniformity by the proposed method comprises a detachable clutch for connecting the test rotor to the auxiliary engine and a frequency-selective millivolt meter, the input of which is used to connect the test machine through the low-frequency detector of the stator windings.

На фиг. 1 изображено положение ротора с полюсами остаточной намагниченности; на фиг. 2 - условно показана фор.ма ЭДС обмотки статора при наличии эксцентриситета; на фиг. 3 - расположение магнитных полюсов на роторе дл  определени  неравномерности зазора вследствие перекоса ротора; на фиг. 4 - устройство контрол  неравномерности воздушного зазора .многофазных электрических машин, реализуюшее предлагаемый способ .FIG. 1 shows the position of the rotor with the poles of the residual magnetization; in fig. 2 - conditionally shows the form of the emf of the stator winding in the presence of eccentricity; in fig. 3 shows the location of the magnetic poles on the rotor to determine the non-uniformity of the gap due to rotor skewing; in fig. 4 shows a device for monitoring the non-uniformity of the air gap of multi-phase electric machines, implementing the proposed method.

К ротору 1 испытуемой .машины кратковремепно приближают электромагнит, напри.мер подковообразный. После удалени  .магнита на роторе остаютс  полюса остаточной намагниченности N и S. Остаточный поток этих полюсов при врапхении ротора пересекает об.мотку статора 2, навод  в ней ЭДС.The electromagnet, for example, horseshoe-shaped, is briefly brought closer to the rotor 1 of the test machine. After the removal of the magnet on the rotor, the residual magnetization poles N and S remain. The residual flux of these poles with the rotor ramping intersects the stator winding 2, causing electromotive force in it.

Эта ЭДС в зависимости от типа машин и скорости вращени  ротора и.меет величину от нескольких дес тков до нескольких сотен милливольт . Форма ЭДС зависит от многих причин: числа фаз и полюсов машины, количества пазов ротора и статора и др., и отличаетс  от синусоиды, т.е. и.меет сложный гармонический состав.This emf is dependent on the type of machine and the rotor's rotational speed, and has a value of from several tens to several hundred millivolts. The shape of the EMF depends on many factors: the number of phases and poles of the machine, the number of slots of the rotor and stator, etc., and is different from a sinusoid, i.e. and.meet complex harmonic composition.

Если воздушный зазор равно.мерный, то амплитуды всех и.мпульсов независи.мо от их формы одинаковы.If the air gap is equal to dimensional, then the amplitudes of all impulses regardless of their shape are the same.

При наличии эксцентриситета магнитное сопротивление воздушного зазора периодически мен етс , что вызывает модул цию ЭДС с частотой врашени  ротора. Огибающа  М показана на фиг. 2.In the presence of an eccentricity, the magnetic resistance of the air gap varies periodically, which causes modulation of the emf with the rotor rush frequency. The envelope M is shown in FIG. 2

Глубина модул ции пропорциональна разности между наибольшим и наименьшим магнитными сопротивлени ми воздушного зазора, т.е. пропорциональна неравномерности воздушного зазора.The modulation depth is proportional to the difference between the highest and lowest magnetic resistances of the air gap, i.e. proportional to the uneven air gap.

В гар.моническом составе ЭДС статора содержитс  информаци  о неравномерности воздушного зазора.The harmonic composition of the stator emf contains information on the unevenness of the air gap.

Дл  того, чтобы обеспечить возможность определени  неравномерности зазора, вызванной перекосом ротора, остаточные магнитные полюса нанос т с обоих концов ротора со взаимным с.мещением их по окружности ротора на угол отличный от 180° предпочтительно на 90°.In order to make it possible to determine the non-uniformity of the gap caused by rotor skews, residual magnetic poles are applied at both ends of the rotor with their mutual displacement around the circumference of the rotor at an angle different from 180 °, preferably 90 °.

При вращении на.магниченного таким образом ротора огибающа  ЭДС статора содержит 5 две составл ющие от потоков обоих оснований ротора и поэтому при перекосе ротора в ЭДС статора по вл етс  огибающа , величина которой те.м больше, че.м сильнее выражена неравномерность зазора.When the rotor envelopes the thus-magnetised rotor, the EMF of the stator contains 5 two components from the fluxes of both rotor bases and therefore, when the rotor is biased into the stator EMF, an envelope appears, the magnitude of which tem is larger, because the gap unevenness is stronger.

По величине этой огибающей (по глубине модул ции) контролируют неравномерность воздушного зазора.The size of this envelope (in terms of modulation depth) controls the unevenness of the air gap.

Устройство дл  осуществлени  способа содержит разъемную муфту сцеплени  3 дл  подсоединени  ротора 1 испытуемой машины 5 к приводному двигателю 4.An apparatus for carrying out the method comprises a detachable clutch 3 for connecting the rotor 1 of the test machine 5 to the drive motor 4.

Об.мотки статора подключены через низкочастотный детектор 5 (напри.мер диод с RC-цепочкой ) к входу частотно-избирательного милливольтметра , состо щего из частотно-избирательного усилител  6 и индикатора 7. Детектор 5 выдел ет огибающую модулированного сигнала.The stator windings are connected via a low-frequency detector 5 (for example, an RC-chain diode) to the input of a frequency-selective millivoltmeter consisting of a frequency-selective amplifier 6 and an indicator 7. The detector 5 selects the envelope of the modulated signal.

Частотно-избирательны и милливольтметр может быть отградуирован непосредственно в значени х неравномерности зазора, а также .может быть подключен к пороговому устройству , настроенному на предельно допустимую неравномерность.The frequency-selective and millivoltmeter can be calibrated directly at the non-uniformity of the gap, and also can be connected to a threshold device tuned to the maximum permissible non-uniformity.

Испытание опытного образца показало высокую чувствительность и эффективность способа и устройства дл  его осуществлени . 0The test of the prototype showed high sensitivity and efficiency of the method and device for its implementation. 0

Claims (3)

1. Способ контрол  неравномерности воздущного зазора многофазных электрических машин, основанный на  влении электромагнитной индукции при вращении ротора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  точности контрол , на одном из оснований цилиндра ротора испытуемой мащины создают полюса остаточной намагниченности, например, с помощью электромагнита, ротор вращают приложенной извне силой, обмотки статора соедин ют по схеме разо.мкнутого .многоугольника, из 1-армонического состава ЭДС, наве.денной в 5 обмотке статора, выдел ют огибающую с частотой вращени  ротора и по ее глубине модул ции опреде..п ют неравномерность воздущного зазора.1. A method of controlling the unevenness of the air gap of multiphase electric machines, based on the phenomenon of electromagnetic induction during rotor rotation, characterized in that, in order to expand the functionality and increase the control accuracy, poles of residual magnetization are created on one of the bases of the rotor cylinder of the tested mash, for example, With the help of an electromagnet, the rotor is rotated by an externally applied force, the stator windings are connected according to the open-loop polygon scheme, from the 1-harmonic composition of the EMF, 5 th stator winding, isolated envelope of a frequency of rotation of the rotor and its modulation depth oprede..p dissolved vozduschnogo gap unevenness. 0 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью дальнейшего расширени  функциональных возможностей контрол  неравномерности зазора, вызванного перекосом ротора, полюсы остаточной намагниченности создают на обоих основани х цилиндра ротора, со взаимным сме щением их по окружности ротора на угол, отличный от 180°.0 2. The method according to claim 1, characterized in that, in order to further expand the control functionality of the non-uniformity of the gap caused by the rotor skew, the residual magnetization poles are created on both bases of the rotor cylinder, with their mutual displacement around the circumference of the rotor, different from 180 °. 3. Устройство дл  контрол  неравномерности воздушного зазора многофазных электрических машин способом по пп. 1 и 2, отличаю щеес  тем, что оно содержит разъемную муфту сцеплени  дл  подсоединени  испытуемого ротора к приводному двигателю и частотно-избирательный милливольтметр, вход которого служит дл  подключени  через низкочастотный детектор обмоток статора испытуемой машины.3. Device for controlling the unevenness of the air gap of multi-phase electric machines by the method according to claims. 1 and 2, characterized in that it comprises a detachable clutch for connecting the test rotor to a drive motor and a frequency-selective millivolt meter, the input of which is used for connecting a test machine through a low-frequency stator detector. Источники информации,-прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account during the examination: 1.Авторское свидетельство № 73697 кл, 21 d 2, 1956.1.Certificate of certificate number 73697 cells, 21 d 2, 1956. 2.Авторское свидетельство № 82873 кл. 21 d3, 2, 1957.2. Certificate of author No. 82873 cl. 21 d3, 2, 1957. 3.Авторское свидетельство № 99П кл. 21 d 2, 1966.3. The author's certificate number 99P cells. 21 d 2, 1966.