PL105294B1 - Sonda do mierzenia strumienia magnetycznego wielofazowej maszyny elektrycznej pradu przemiennego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sonda do mierzenia strumienia magnetycznego wielofazowej maszyny elektrycznej pradu przemiennego, powalajaca prze¬ tworzyc srednia wartosc sltruimienia magnetycznego na napiecie stale, niezalezne od czestotliwosci na¬ piecia zasilajacego maszyne.

Dotychczas pomiar strumienia magnetycznego w wielofazowych maszynach pradu przemiennego od¬ bywal sie przez pomiar chwilowych wartosci in¬ dukcji przy pomocy halloltronów umieszczanych w niektórych pumkftalch obwodu magnetycznego ma¬ szyny.

Istota wynalazku polega na tym, ze sonda sta¬ nowi czesc -rdzenia stojana i jest zlozona z jednego luib dwóch rdzeni pomiarowych, których podsta¬ wowym elementtem jest co najmniej jedna blacha pomiarowa o zewnetrznej srednicy mniejszej niz zewnetrzna srednica blach stojana i wyzszych zlob¬ kach, z równomiernie nawinietym uziwojeniein po¬ miarowym na obwodzie jarzma, lub jego czesci odpowiadajacej jednej parze biegunów. Sonda za¬ wierajaca dwa rdzenie pomiarowe, z których kazdy zawiera uzwojenie pomiarowe nawiniete na calym obwodzie jarzma albo jegfo czesci ad|powiadajajcej jednej parze biegunów maszyny moze byc ekra¬ nowana uzwojeniem zwartym^ równomiernie na¬ winietym na calym obwodzie jarzma zlozonego z jarzm dwóch rdzeni pomiarowych. Uzwojenia po¬ miarowe polaczone sa przeciwsobnie i wyprowadzo¬ ne do skrzynki zaciskowej silnika. Przestrzen mie- (5 2 dzy blachami stojana, w której umieszczona jest sonda,, wypelniona jest dystansowymi wykrojami unieruchamiajacymi zeby sonldy i tworzacymi ko¬ more w ksztalcie pierscienia, w której miesci sie uzwojone jarzmo sondy.

Zaleta sonldy wedlug wynalazku jest to, ze na¬ piecie odwzorowujace strumien magnetyczny ma¬ szyny reaguje bez opóznien na jego szylbikie zmiany i jest niezalezne od czestotliwosci napiecia robo¬ czego maszyny.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykla¬ dowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje wycinek rdzenia pomiarowego sonidy z równomiernie nawinietym uzwojeniieniem pomia¬ rowym,, fig. 2 w przekroju sonide podwójna, zio- zona z dwóch rdzeni pomiarowych z nawiniietymi uzwojeniami pomiarowymi, polaczonymi przeciw¬ sobnie w jedno uzwojenie pomiarowe oraz dodat¬ kowym uzwojeniem ekranujacym.

Sonda do mierzenia strumienia magnetycznego zlozona jest z rdzenia pomiarowego zawierajacego jarzmo 2, zeby 3 oraz uzwojenia pomiarowegio 4 nawinietego na calym obwodzie jarzma 2, lub na jego czesci odpowiadajacej jednej parze biegunów maszyny. Ridizen pomiarowy zawiera co najmniej jedna blache, której zeby 3 sa wezsze i wyzsze od zebów blach stojana. Sonda podwójna zlozona jest z dwóch rdzeni pomiarowych, z których kazdy zawiera uzwojenie pomiarowe 4 nawiniete na calym obwodzie jarzma 2 lub na jego czescli odpowiada- 105 2943 105 294 4 jacej jednej parze biegunów maszyny. Uzwojenia pomiarowe 4 sonldy podwójnej polaczone sa prze- ciwsobriie. Dodatkowo sonda podwójna moze za¬ wierac uzwojenie ekranujace 5 równomiernie na¬ winiete na obwodzie jarzma 2 rdzeni pomiarowych.

Dzialanie sondy polega na wykorzystaniu zjawiska nasycenia magnetycznego /w jarzmie 2 rdzenia son¬ dy, kltórego wycinek przedstawiony jest na fig. 1.

Rdzen pomiarowy sondy stanowi czesc rdzenia sto- jana silnika.

Na rysunku (fig. 1) wycinek rdzenia pomiaro¬ wego sondy przedstawiony jest na tle normalnej blachy slój arna 1.

Strumien magnety-oziny, wytworzony przez prze¬ plyw magnesujacy maszyny, przeplywa przez zeby 3 i jarzmo 2 rdzenia pomiarowego sondy. Nie ko¬ jarzy sie on z uzwojeniem pomiarowym 4 sondy, lecz tylko podmagnesowuje jarzmo 2.

Uzwojenie pomiarowe 4 sondy zasilane jest na¬ pieciem przemiennym o czestotliwosci wiekszej od najwiekszej czestotliwosci roboczej silnika, a jed¬ noczesnie na tyle duzej, aby zmiany stanu nasy¬ cenia jarzma 2 sondy prowadzily do wyraznych zmian impedancji uzwojenia pomiarowego 4. Na¬ piecie odwzorowujace srednia wartosc roboczego strumienia magnetycznego maszyny uzyskuje sie przez wykorzystanie zaleznosci miedzy strumieniem podmagnesowujacym jarzmo rdzenia pomiarowego 2 sonidy a impedancja jej uzwojenia pomiarowego, gdyz ze wzrostem nasycenia jarzma 2 rdzenia po¬ miarowego sondy impedanicja ta maleje. Zmiany impedancji przetwarza sie na przemienny sygnal o czestoitlwosci napiecia pomiarowego. Sygnal ten po wyprostowaniu i wygladzeni/u moze byc wyko¬ rzystany do stabilizowania strumienia magnetycz¬ nego maszyny. Sonda zlozona z jednego rdzenia pomiarowego wymaga * przerwania przy pomocy cd(powiedniich elementów izolacyjnych obwiodoi elek¬ trycznego zlozonego z kadluba, tarcz lozyskowych, lozysk i walu. Przeciwdziala to powstawaniu w tym obwodzie elektrycznym pradów o czestotliwo¬ sci pomiarowej.

W sondzie o dwóch rdzeniach pomiarowych, któ¬ rej przekrój przedstawiony jest na rysunku (fig. 2) uzwojenia pomiarowe 4 obydwu rdzeni polaczone sa przeciwisotanie. Zapobiega to kojarzeniu sie stru¬ mienia o czestotliwosci napiecia pomiarowego z ob¬ wodem elektrycznym zlozonym z kadluba, tarcz lozyskowych, lozysk i walu silnika. W takim wy¬ konaniu sondy wskazane jest zastosowanie ekranu¬ jacego zwartego uzwojenia 5, nawinietego równo¬ miernie na calym obwodzie jarzma 2 obu rdzeni pomiarowych. Ma to na celu wyeliminowanie nie¬ równomiernesci charakterystyk magnetycznych rdzeni pomiarowych i umozliwia stosowanie ma¬ szyny normalnej klonstrutócji belz elementów izola¬ cyjnych.

W celu usztywniania konstrukcji, przestrzenie kemory 6 utworzonej miedzy blachami sasiaduja¬ cymi z sonda nie zajete przez elementy sondy, wypelnione sa wykrojami dystansowymi 7.

* Sonda wedlug wynalazku charakteryzuje sie pro¬ sta konstrukcja i odpornoscia na wplywy termicz¬ ne i mechaniczne.

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe

1. Sonda do mierzenia strumienia magnetycznego wielofazowej maszyny elektrycznej pradu przemien¬ nego, znamienna tym, ze stanowi czesc rdzenia sto- jana i zawiera rdzen pomiiarowy, którego podsta¬ wowym elemenitem jest co najmnliej jedna blacha z równomiernie nawilniejtym uzwojeniem pomiaro¬ wym (4) na calym obwodzie jarzma (2) rdzenia pomiarowego, lub jego czesci odpowiadajacej jednej parze biegunów maszyny.

2. Sonda wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze blachy na rdzen pomiarowy maja wykrój podobny do wykroju blach stojana, przy czym zewnetarzna srednica blachy pomiarowej jest mniejsza od zew¬ netrznej srednicy blach stojana a srednice wewne¬ trzne sa jednakowe, naftamiaist wysokosc zlobków blach pomiarowych jest wieksza od' wysokosci zlob¬ ków blach rdzenia stojana.

3. Sonda wedlug zasitirz. 1, znamienna tym, ze przestrzen miedzy blachami stojana sasiadujacymi z sonda wypelniona jest dystansowymi wykrojami (7), unieruchamiajacymi zeby sonidy i tworzacymi komore (6) w ksztalcie pierscienia, w której umie¬ szczone jest uzwojone jarzmo (2) sondy.

4. Sonda do mierzenia strumienia magnieitycz- nego :wielofazowej maszyny elektrycznej pradu przemiennego, znamienna tym, ze stanowi czesc rdzenia stojana i zawiera dwa rdzenie pomiarowe o ksztalcie podobnym do ksztaltu blach stojana, z których kazdy zawiera uzwojenie [pomiarowe (4) nawiniete równomiernie na obwodach jarzm (2) al¬ bo ich czesci odpowiadajacej jednej parze biegu¬ nów maszyny, które to uzwojenia sa polaczone przeciwsobniie.

5. Sonda wedlug zastrz. 4, znamiennna tym, ze na calym obwodzie jarzma sondy zlozonej z dwóch rdzeni pomiarowych, albo na jego czesci odpowia¬ dajacej jednej parze biegunów maszyny, nawiniete jest równomiernie zwarte uzwojenie ekranujace (5).

6. Sonda wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze przestrzen miedzy blachami stojana sasiadujacymt z sonjda wypelniona jest dystansowymi wykrojami (7), unieruchamiaijacymi zeby sondy i ttworzacymi komore (6) w ksztalcie pierscienia, w której umie¬ szczone sa uzwojone jarzma (2) dwfu rdzeni plomia-» rowych isondy, 15 20 25 30 35 40 45 50105 294 Fig. 1. F'9-3,