Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do pomiaru rozkladu przestrzennego pola magnetycznego w maszynach elektrycznych, zwlaszcza w maszynach asynchronicznych, znajdujacy zastosowanie w labora¬ toriach naukowych i przemyslowych.Z opisu patentowego patentu tymczasowego nr 7S721 znane jest urzadzenie do badania pola magneu- cznego, pozwalajace na wyznaczenie rozkladu przestrzenno-czasowego pola magnetycznego w szczelinie przytwornikowej mikromaszyn pradu stalego i przemiennego. Urzadzenie zawiera czujnik hallotronowy, który jest zamocowany do nieruchomego wspornika i umieszczony w szczelinie przytwierdzonej maszyny.Jarzmo stojana badanej maszyny jest zamocowane do uchwytu, który jest wprawiany w ruch obrotowy, natomiast wirnik maszyny jest wprawiany w ruch obrotowy z predkoscia wirowania wieksza od predkosci wirowania stojana. Czujnik hallotronowy jest polaczony z rejestratorem, który rejestruje rozklad indukcji magnetycznej w szczelinie przytwornikowej, wzdluz obwodu wirnika.Znane urzadzenie umozliwia wykonanie pomiarów przestrzenno-czasowego rozkladu pola magnety¬ cznego maszyn pradu przemiennego jedynie w warunkach modelowych. Predkosc wirowania wirnika wzgledem stojana jest tu wielokrotnie mniejsza od rzeczywistej predkosci obrotowej wirnika, wystepujacej w trakcie normalnej pracy maszyny. Pomiar rozkladu przestrzennego pola magnetycznego w szczelinie maszyn wirujacych, za pomoca znanego urzadzenia, nie jest mozliwy.Wynalazek dotyczy sposobu pomiaru przestrzennego rozkladu pola magnetycznego w maszynach elektrycznych za pomoca czujnika hallotronowego umieszczonego w szczelinie przytwornikowej badanej maszyny. Istota wynalazku polega na tym, ze czujnik hallotronowy przemieszcza sie w szczelinie wzdluz obwodu wirnika i w kolejnych polozeniach czujnika hallotronowego próbkuje sie jego sygnal wyjsciowy w momentach, w których zarówno wirujace pole magnetyczne, jak i wirnik zajmuja to samo zadane polozenie wzgledem stojana maszyny. Dzieki temu uzyskuje sie ciag chwilowych wartosci przestrzennoczasowego rozkladu pola magnetycznego, który jest przestrzennym rozkladem pola w szczelinie przytwornikowej badanej maszyny. Uklad wedlug wynalazku stanowi czujnik polozenia wirnika wzgledem stojana oraz generator, zasilany jednym z napiec fazowych badanej maszyny, których wyjscia sa polaczone poprzez czlony formujace impulsy z wejsciami czlonu mnozacego. Uklad jest wyposazony w czlon próbkujacy z pamiecia, którego wejscie jest polaczone z wyjsciem czujnika hallotronowego, wyjscie — z rejestratorem, a sterujace wejscie — z wyjsciem czlonu mnozacego.? 120953 Zasadnicza zaleta wynalazku jest mozliwosc bezposredniej rejestracji przestrzennego rozkladu pola magnetycznego wirujacych maszyn pradu przemiennego, dla wybranej chwili czasu, w warunkach normalnej pracy maszyny Przedmiot wynalazku jest objasniony w sposobie pomiaru przestrzennego pola magnetycznego klatko¬ wego silnika asynchronicznego oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu do pomiaru rozkladu przestrzennego pola magnetycznego silnika asynchronicznego, fig. 2 — wykres napiecia fazowego, zasilajacego silnik, fig. 3 — wykres sygnalu wyjsciowego generatora impulsów, fig. 4 — wykres sygnalu wyjsciowego pierwszego czlonu formujacego impulsy, fig. 5— wykres sygnalu wyjsciowego drugiego czlonu formujacego, a fig. 6 — wykres sygnalu wyjsciowego czlonu mnozacego.Przykladowy uklad wedlug wynalazku zawiera hallotronowy czujnik 1, umieszczony na przesuwnym ramieniu, umozliwiajacym zmiane polozenia czujnika 1 w kierunku prostopadlym i w kierunku równoleglym do osi silnika 2. Przesuwne ramie z czujnikiem 1 jest przymocowane do zespolu mocujacego, ulozyskowanego na wale wirnika asynchronicznego silnika 2. Zespól mocujacy czujnik 1 jest napedzany dodatkowym silnikiem poprzez zespól przekladni slimakowej i zebatej. Wirnik silnika 2jest sprzezony zfotoelektrycznym przetwornikiem 3 impulsów, którego wyjscie jest polaczone poprzez generator 4 impulsów pojedynczych z jednym z wejsc mnozacego czlonu 5. Uklad jest wyposazony w relaksacyjny generator 6 impulsów, o regulowanym polozeniu ich zboczy, który jest zasilany jednym z napiec fazowych, zasilajacych silnik 2.Wyjscie relaksacyjnego generatora 6 jest polaczone poprzez drugi generator 7 impulsów pojedynczych z drugim wejsciem mnozacego czlonu 5. Wyjscie mnozacego czlonu Sjest polaczone ze sterujacym wejsciem próbkujacego ukladu S z pamiecia, którego wejscie jest polaczone z wyjsciem hallotronowego czujnika 1.Wyjscie próbkujacego ukladu 8 jest polaczone z rejestratorem 9.Przykladowy uklad wedlug wynalazku zostal uzyty do pomiaru przestrzennego rozkladu pola magnety¬ cznego asynchronicznego silnika klatkowego o mocy 1,1 kW, o dwóch parach biegunów i szczelinie przyt- wornikowej o szerokosci 0,4mm. Hallotronowy czujnik 1 ma grubosc 0,1 mm i jest wprawiany w ruch, wzdluz szczeliny przytwornikowej, z predkoscia jeden obrót na 20 minut. Predkosc wirowania wirnika silnika 2 wynosi 1420 obrotów na minute. Silnik 2 jest zasilany napieciem trójfazowym, a jedno z fazowych napiec Ui jest doprowadzane do relaksacyjnego generatora 6. W przypadku pomiaru indukcji mangetycznej dla maksymalnej, dodatniej wartosci Um fazowego napiecia Ui i zalozonego polozenia wirnika wzgledem stojana silnika 2, realizacja sposobu wedlug wynalazku, w przykladowym ukladzie, przebiega nastepujaco.Na wyjsciu relaksacyjnego generatora 6 powstaja prostokatne impulsy U 2, których dodatnie zbocze odpo¬ wiada zadanej wartosci U« fazowego napiecia Ui. Zachowanie przy pomiarze okreslonej wartosci i znaku napiecia fazowego odpowiada zadanemu polozeniu fali pola magnetycznego wzgledem stojana silnika 2. Na wyjsciu fotoelektryczncgo przetwornika 3 pojawia sie sygnal w momencie, w którym wirnik przyjmuje wzgledem stojana zadane polozenie, przy czym polozenie to powtarza sie cyklicznie, z okresem l/n, gdzie n jest predkoscia wirnika w obrotach na sekunde. Na wyjsciach generatorów 4, 7 impulsów pojedynczych, spelniajacych role czlonów formujacych impulsy, sa generowane impulsy prostokatne, przy czym prosto¬ katne impulsy U3 na wyjsciu jednego generatora 7odpowiadaja zadanej wartosci U*fazowego napiecia Ui, a prostokatne impulsy U4 na wyjsciu drugiego generatora 4 odpowiadaja zadanemu polozeniu wirnika wzgledem stojana. W momentach jednoczesnego wystapienia impulsów U3 i U4na wyjsciach obu generato¬ rów 4 i 7, pojawia sie impuls U5 na wyjsciu mnozacego czlonu 5. Nastepuje wówczas próbkowanie sygnalu wyjsciowego czujnika 1, bedacego funkcja rozkladu przestrzennoczasowego pola magnetycznego w szczeli¬ nie przytwornikowej. Wartosc spróbkowanego sygnalu jest pamietana do momentu nastepnego próbkowa¬ nia. Dla dostatecznie duzej liczby punktów pomiarowych, sygnal wyjsciowy próbkujacego ukladu (stanowi przebieg przestrzennego rozkladu pola magnetycznego silnika 2, dla wybranej chwili czasu. Czestotliwosc podstawowa przebiegu rejestrowanego przez rejestrator 9 zalezy od liczby par biegunów badanej maszyny i predkosci obrotowej hallotronowego czujnika 1 i w przykladowym rozwiazaniu wynosi 1,66* 10~2Hz.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru rozkladu przestrzennego pola magnetycznego w maszynach elektrycznych, za pomoca czujnika hallotronowego umieszczonego w szczelinie przytwornikowej badanej maszyny, znamienny tym, ze czujnik hallotronowy przemieszcza sie w szczelinie wzdluz obwodu wirnika i w kolejnych polozeniach czujnika hallotronowego próbkuje sie jego sygnal wyjsciowy w momentach, w których zarówno wirujace pole magnetyczne, jak i wirnik zajmuja to samo, cyklicznie powtarzajace sie, zadane polozenie wzgledem stojana badanej maszyny. 2. Uklad do pomiaru rozkladu przestrzennego pola magnetycznego w maszynach elektrycznych, zawie¬ rajacy czujnik hallotronowy i rejestrator, znamienay tym, ze jest wyposazony w czujnik (3)polozenia wirnika120 953 3 wzgledem stojana i generator impulsów (6), których wyjscia sa polaczone poprze z czlony (4), (7) formowania impulsów z wejsciami mnozacego czlonu (5), przy czym wyjscie tego czlonu (5) jest polaczone ze sterujac\m wejsciem ukladu próbkujacego z pamiecia (8), którego wejscie jest polaczone z wyjsciem hallotronowegt czujnika (1), a wyjscie z rejestratorem (9) v*i S Fig.1120 953 h n n n n n * u Fig.3 I I 1 I I I U.U Fig.4 J I I I L Fig.5 Fig.6 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL