JP6933832B2 - 系列化クローポール型発電機ロータ向けの磁気特性測定装置 - Google Patents
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Description
前記ロータ磁場検出機構は、検出箱、並びに順に検出箱内に設けられた位置決めベース、調整リング、軸スリーブ及び系列化溝付き透磁性リングを含み、前記調整リングが前記軸スリーブ孔軸に組み合わせて使用され、前記調整リング及び軸スリーブにより異なる型番の被測ロータを位置決めすることにより、系列化測定が達成される。
前記電源コネクタ及び引出導線の両極は、前記ロータ磁場検出機構における直流磁気特性測定器の励磁電流出力ポートの正負極に接続される。
前記位置決めベースの中心に貫通孔が設けられ、前記貫通孔の直径が被測クローポール型発電機ロータ軸の1〜2倍であり、調整リング孔軸に適合する。
前記コイルの目的巻数の最大値は、一般式:nmax=φmax/(4.8h溝×t溝)より算出され、ここで、φmaxが直流磁気特性測定器の磁束の最大測定レンジである。
まず、測定前に、直流磁気特性測定器にクローポール型発電機ロータそれ自体の励磁コイルの巻数N1、測定コイルの巻数、溝付き透磁性リングの係溝に取り付けられたコイルの合計,溝付き透磁性リングの係溝の横断面積h溝×t溝を入力する必要がある。
試料を準備する。具体的には、測定されるクローポール型発電機ロータ16を準備し、測定されるクローポール型発電機ロータを検査し、手でロータ軸が締め付けられたか否かを確認し、マルチメータによりその励磁コイル及び引出導線が開回路であるか否かを検査する。
取り付けおよび位置決めを行う。具体的には、測定されるクローポール型発電機ロータの型番に応じて、溝付き透磁性リング13、調整リング12及び軸スリーブ17を選択し、測定装置となるように取り付け、測定されるクローポール型発電機ロータ16を測定装置内に置き、位置決めの信頼性を確認する。
配線の接続を行う。具体的には、励磁電源接続機構の電源コネクタ及び引出線と直流磁気特性測定器の励磁電流出力ポートN1の正負極に接続し、測定コイル導線の両極をそれぞれ直流磁気特性測定器の測定電流入力ポートN2の正負極に接続する。
検出を行う。具体的には、励磁電流範囲(0〜3.75A)及び測定結果採取頻度を設定し、測定し始め、対応する励磁電流−平均磁気誘導強度の関係曲線を得る。
測定結果を記録する。
検出を繰り返し行う。具体的には、インデックスプレートの位置制限孔とスリーブ筒上の2番目の位置決め孔とが揃うようにインデックスプレートの調整取手を回転させ、ピンにより接続させ、ステップ4及びステップ5を繰り返す。
繰り返し測定した結果の平均値を算出し、クローポール型発電機ロータの全体磁化曲線(横座標:励磁電流値、縦座標:平均磁気誘導強度)を取得する。
測定を必要とするクローポール型発電機ロータ又はクローポール型発電機ロータの型番を交換し、ステップ1からステップ7を繰り返し、全ての被測クローポール型発電機ロータの全体磁化曲線(図10)を取得する。
2 固定ベース、
3 三角支持ベース、
4 油圧シリンダ、
5 コンロッド構造、
6 シリンダ、
7 高さ調整スライダー、
8 電源コネクタ及び引出導線、
9 ガイドポスト、
10 位置決めベース、
11 求心係溝、
12 調整リング、
13 系列化溝付き透磁性リング、
14 蓋板、
15 スリーブ筒、
16 被測クローポール型発電機ロータ、
16−1 ロータ軸、
16−2 軸受スリーブ、
16−3 ペアクローポール、
16−4 ファンブレード、
16−5 軸受、
16−6 励磁コイルコレクタ、
17 軸スリーブ、
18 異形スプラインシャフト、
19 支持ベース、
20 調整取手付きのインデックスプレート。
Claims (12)
- 順に固設された励磁電源接続機構と、ロータ磁場検出機構と、測定位置調整機構と、締め付け機構と、を含み、
前記ロータ磁場検出機構は、検出箱、並びに順に検出箱内に設けられた位置決めベース、調整リング、軸スリーブ及び系列化溝付き透磁性リングを含み、前記調整リングが前記軸スリーブの孔軸に組み合わせて使用され、前記調整リング及び軸スリーブにより異なる型番の被測クローポール型発電機ロータを位置決めすることにより、系列化測定が達成されることを特徴とする、系列化クローポール型発電機ロータ向けの磁気特性測定装置。 - 前記励磁電源接続機構は、高さ調整スライダーを介してガイドポストに可動に設けられたシリンダ、前記シリンダの操作端に接続された電源コネクタ及び引出導線を含み、
前記電源コネクタ及び引出導線の両極は、前記ロータ磁場検出機構における直流磁気特性測定器の励磁電流出力ポートの正負極に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記検出箱は、蓋板と、底板と、スリーブ筒と、を含み、
前記スリーブ筒は、ネジを介して底板に固定接続され、前記蓋板が前記スリーブ筒の上端に置かれ、ねじ接続により溝付き透磁性リングを締め付けることにより、前記溝付き透磁性リングが衝撃磁場により振動が防止されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記被測クローポール型発電機ロータは、ロータ軸と、軸受スリーブと、ペアクローポールと、ファンブレードと、軸受と、励磁コイルコレクタと、を含み、
前記位置決めベースの中心に貫通孔が設けられ、前記貫通孔の直径が被測クローポール型発電機ロータ軸の1〜2倍であり、調整リング孔軸に適合することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記調整リングの外径は、D調整リング=(1.05〜1.1)D0であり、D0が具体的な被測クローポール型発電機ロータの外径であり、高さは、H調整リング=0.5H1−minであり、H1−minが被測される一連のクローポール型発電機ロータ軸の下端長さH1のうちの最小値であり、前記調整リングは、内部貫通孔を介して軸スリーブの孔軸に接続され、調整リングの下端は、環状構造を介して位置決めベースの孔軸に接続され、この環状構造は、内径が位置決めベースの中心貫通孔の直径と同じであることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記軸スリーブは、内径d軸スリーブがロータ軸の直径と同じであり、具体的には、階段状の大端及び小端を含み、大端の外径は、クローポール型発電機ロータ軸受スリーブの1〜2倍であり、小端の直径は、調整リングの貫通孔の直径と同じであり、大端の高さは、h軸受スリーブ=η(H1−H調整リング)であり、ηが係数であり、小端の高さは、調整リングの高さと同じであり、常磁性材料で作成される、ことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記系列化溝付き透磁性リングの高さは、H透磁性リング=h1+h溝+h2であり、ここで、h溝=0.8H0であり、H0が測定されるクローポール型発電機ロータ16の上下端面間の距離であり、h1が0.1H0以上であり、h2=H調整リング+h軸スリーブ+0.1H0であり、
前記系列化溝付き透磁性リングには測定コイルの巻取りに用いられる4つの求心係溝が設けられ、4つの前記求心係溝の間の夾角は、それぞれ2α、90°、2β及び90°であり、αとβは、│α−β│=(1〜2)°、α+β=90°を満たし、4つの係溝の幅は、t溝=κ(Sクローポール/h溝)であり、ここで、κ=0.165〜0.185であり、Sクローポールが被測クローポール型発電機ロータを構成するクローポールボスの断面積であり、係溝の周方向の幅は5〜6mmであり、係溝的の径方向の深さt内は4〜5mmであり、t外は5mm以上であり、溝付き透磁性リング13の内径と被測クローポール型発電機ロータの外径の片辺隙間は、0.2〜0.4mmであり、溝付き透磁性リング13の外径は、D透磁性リング=d内+2t溝+2t外+2t内であることを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記測定コイルは、互いに直列接続され、対応する取り付け方法は、任意の係溝を出発点として、時計回りに導線を目的巻数取り付けた後、隣接する係溝に導入し、反時計回りに同じ巻数取り付け、さらに、次の係溝に導入し、時計回りに同じ巻数取り付け、最後に4番目の係溝に導入し、反時計回りに同じ巻数取り付けることであり、最初に導入される導線の一端及び最後に引き出される導線の一致端を測定コイルの正負両極とし、
前記コイルの目的巻数の最大値は、一般式:nmax=φmax/(4.8h溝×t溝)により算出され、ここで、φmaxが直流磁気特性測定器の磁束の最大測定レンジであり,測定された4つの求心係溝に対応する平面の測定結果の平均値を算出することにより、ロータの実際の測定過程における耐障害性が達成されることを特徴とする、請求項7に記載の装置。 - 前記系列化溝付き透磁性リング13の総高さH透磁性リング及び外径D透磁性リングは固定値であり、つまり、溝付き透磁性リング13の総高さH透磁性リングは、全ての型番の被測クローポール型発電機ロータに対応する溝付き透磁性リング高さのうちの最大値、外径D透磁性リングも全ての型番の被測クローポール型発電機ロータに対応する溝付き透磁性リングの外径のうちの最大値とされる。被測クローポール型発電機ロータ16のロータ外径D0、ロータ端面の高さH0及びロータ軸下端の長さH1に基づいて、それとフィットする溝付き透磁性リング13、調整リング12及び軸スリーブ17の主要な幾何学的パラメータを算出することができることを特徴とする、請求項1又は7に記載の装置。
- 前記スリーブ筒の上端は、溝付き透磁性リングの孔軸の隙間に嵌合し、下端は、位置決めベースの孔軸の隙間に嵌合し、前記スリーブ筒の下端に測定位置調整機構が回転するための扇型溝が設けられることを特徴とする、請求項3に記載の装置。
- 前記測定位置調整機構は、異形スプラインシャフト、その支持ベース、及び調整取手付きのインデックスプレートを含み、前記インデックスプレートに位置制限孔が設けられ、前記スリーブ筒の下端の外縁の位置制限孔にピンを介して接続されることを特徴とする、請求項3又は10に記載の装置。
- 前記締め付け機構は、固定ベースと、三角支持ベースと、油圧シリンダと、コンロッド構造と、締め付けボールとを含み、油圧シリンダは、コンロッド構造を押し付けることにより、締め付けボールが被測クローポール型発電機ロータのロータ軸の上端に接触し、軸方向の圧力を加えて被測クローポール型発電機ロータを締め付けることにより、被測クローポール型発電機ロータが測定過程において衝撃磁場により振動することが防止され、測定誤差がさらに低減されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
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