CN203704879U - 一种高压电机定子与转子间隙的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压电机定子与转子间隙的测量装置。它由设于被测电机定子环周上的光纤测量孔、光纤探测头、光电转换电路、放大滤波电路和A/D转换电路及单片机构成，所述被测电机定子的环周上均布设有3个光纤测量孔，其三组光纤探测头分别配装在光纤测量孔内；所述光电转换电路和放大滤波电路分别由三组结构相同并行连接的电路构成；三组光纤探测头的输出端分别与并行连接的光电转换电路的输入端相连接，光电转换电路的输出端分别与对应的放大滤波电路的输入端相连接，放大滤波电路的输出端分别接于A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端与单片机间总线连接。该测量装置可方便实现对高压电机气隙偏心量的实时有效的精确检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电机定子与转子间隙的测量装置。
背景技术
产生高压电机的磁路气隙偏心主要有两种情况，一种是静态偏心，指定子、转子不同心，转子以自身几何轴心为旋转轴；另一种是动态偏心，指定子、转子不同心，但转子以定子的几何轴心为旋转轴。高压电机的定子与转子偏心问题一直是困扰电机制造厂家和用户的一个技术难题，无论是转子刚度不足还是轴承磨损或安装误差都会导致气隙偏心。感应电机气隙偏心轻则使气隙磁场产生畸变，导致恶化电机各项性能指标，严重时可造成定子、转子间相互摩擦，烧毁电机。目前国内外检测定子与转子间的偏心，大都是通过检测电机的振动噪声或定子电流的变化来间接测量定子与转子的偏心，其检测效果不佳，还没有一种能够直接有效测量定子与转子偏心问题的技术方案。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种直接精确检测高压电机定子与转子间隙的测量装置。
本实用新型目的是这样实现的：这种高压电机定子与转子间隙的测量装置，它是由设置于被测电机定子环周上的光纤测量孔、光纤探测头、光电转换电路、放大滤波电路和A/D转换电路及单片机构成，所述被测电机定子的环周上均布设有3个光纤测量孔，其三组光纤探测头分别配装在光纤测量孔内；所述光电转换电路和放大滤波电路分别由三组结构相同并行连接的电路构成；三组光纤探测头的输出端分别与并行连接的光电转换电路的输入端相连接，光电转换电路的输出端分别与对应的放大滤波电路的输入端相连接，放大滤波电路的输出端分别接于A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端与单片机间总线连接。
所述被测电机定子前端和后端的环周上分别均布设有三个或6个光纤测量孔。
本实用新型取得的技术进步：本实用新型以测量反射光强度变化的方法来检测电机定子与转子的偏心距离。即在被测电机的定子上均布设置3个检测点，通过装配在检测点内的光纤探测头采集由被测电机转子反射回的远红外光，被采集的反射光信号经光电转换电路将其转换为电信号输出，再经放大滤波电路和A/D转换电路输送至单片机，由单片机对该信号进行加工处理，可精确地计算出被测电机定子与转子间的偏心距离。该测量装置可实现对高压电机气隙偏心量的实时有效精确检测，且整体结构简单，性能可靠，方便实用。
附图说明
图1为本实用新型整体结构框图。
图2为本实用新型的电原理图。
具体实施方式
下面以附图为实施例对本实用新型作进一步说明。如图1、2所示，该高压电机定子与转子间隙的测量装置它是由设置于被测电机定子1环周上的光纤测量孔、光纤探测头、光电转换电路、放大滤波电路和A/D转换电路及单片机构成。所述光纤测量孔3均布设在被测电机定子1前端的环周上，光纤测量孔3也可同时设在被测电机的前端或后端。每组光纤测量孔3为三个，也可为三个以上。本实施例在被测电机定子1前端的环周上设有三个光纤测量孔3，两光纤测量孔3间为120度。其三组光纤探测头分别配装在光纤测量孔3内；所述光电转换电路和放大滤波电路分别由与光纤测量孔3数量相对应的结构相同并行连接的电路构成；三组光纤探测头的输出端分别与并行连接的光电转换电路的输入端相连接，光电转换电路的输出端分别与对应的放大滤波电路的输入端相连接，放大滤波电路的输出端分别接于A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端与单片机间总线连接。
各部分电路结构及工作原理分如下：
所述光纤探测头由光源和光纤传感器组成，光纤传感器固定装配在光纤测量孔3内，用于接收由光源照射至反射体电机转子2的反射光，该反射光输送至光电转换电路的输入端。
所述光电转换电路本实施例为结构相同并行连接的三组电路构成，仅以一组电路为例。其中一组光电转换电路由光电管T和设于光电管T集电极的电阻R1构成。由光纤探测头输出端的反射光信号输入至光电管T的输入端，控制光电管T的导通与截止，将光反射信号转换为电信号由光电管T的集电极输出。
所述放大滤波电路本实施例为结构相同并行连接的三组电路构成，仅以一组电路为例。其中一组放大滤波电路由放大器U1和电阻R2-R5组成，电阻R2为放大器U1的输入限流电阻，电阻R3、R4构成放大器U1的反馈回路。放大滤波电路接收由光电转换电路输出的电信号，并对该电信号进行比较放大后输出至A/D转换电路。
所述A/D转换电路由A/D转换芯片U2和A/D转换芯片U2的外围电阻R6-R8及电容C1-C3组成。AD转换电路将由放大滤波电路输入的模拟量转换成对应的数字量后输出至单片机U3的输入端，单片机U3依据光纤探测头与被测物体距离对应的电压关系曲线，通过对反射光强度检测信息的加工处理，可精确测量出对被检测高压电机定子1和转子2间的磁路气隙偏心量。
本实用新型的其他实施方式与上述实施方式的不同之处主要有以下几点，一是光纤测量孔3的设置位置，光纤测量孔3还可同时设于被测电机前端和后端的环周上。二是每组光纤测量孔3的设置数量可为三个以上，如每组光纤测量孔3为六个，两光纤测量孔3间为六十度。三是相互并联的光纤探测头和光电转换电路及放大滤波电路的数量与光纤测量孔3的设置数量相同，其工作原理和工作过程与上述实施方式相同。
Claims (6)
1.一种高压电机定子与转子间隙的测量装置，其特征在于它由设置于被测电机定子环周上的光纤测量孔、光纤探测头、光电转换电路、放大滤波电路和A/D转换电路及单片机构成，所述被测电机定子的环周上均布设有三个光纤测量孔，其三组光纤探测头分别配装在光纤测量孔内；所述光电转换电路和放大滤波电路分别由三组结构相同并行连接的电路构成；三组光纤探测头的输出端分别与并行连接的光电转换电路的输入端相连接，光电转换电路的输出端分别与对应的放大滤波电路的输入端相连接，放大滤波电路的输出端分别接于A/D转换电路的输入端，A/D转换电路的输出端与单片机间总线连接。
2.根据权利要求1所述的高压电机定子与转子间隙的测量装置，其特征在于所述被测电机定子前端和后端的环周上分别均布设有三个或6个光纤测量孔。
3.根据权利要求1或2所述的高压电机定子与转子间隙的测量装置，其特征在于所述光纤探测头由光源和光纤传感器组成，所述光纤传感器输出的光辐信号与光电转换电路的输入端相连接。
4.根据权利要求3所述的高压电机定子与转子间隙的测量装置，其特征在于光电转换电路由光电管T和设于光电管T集电极的电阻R1构成。
5.根据权利要求4所述的高压电机定子与转子间隙的测量装置，其特征在于放大滤波电路由放大器U1和电阻R2-R5组成，电阻R2为放大器U1的输入限流电阻，电阻R3、R4构成放大器U1的反馈回路。
6.根据权利要求5所述的高压电机定子与转子间隙的测量装置，其特征在于A/D转换电路由A/D转换芯片U2和A/D转换芯片U2的外围电阻R6-R8及电容C1-C3组成。
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