RU1810850C - Induction-type transducer for magnetic measurements in air gap of asynchronous machine - Google Patents

Induction-type transducer for magnetic measurements in air gap of asynchronous machine

Info

Publication number
RU1810850C
RU1810850C SU914898828A SU4898828A RU1810850C RU 1810850 C RU1810850 C RU 1810850C SU 914898828 A SU914898828 A SU 914898828A SU 4898828 A SU4898828 A SU 4898828A RU 1810850 C RU1810850 C RU 1810850C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bevel
induction
machine
air gap
grooves
Prior art date
Application number
SU914898828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Макаренко
Original Assignee
Д.В.Макаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Д.В.Макаренко filed Critical Д.В.Макаренко
Priority to SU914898828A priority Critical patent/RU1810850C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1810850C publication Critical patent/RU1810850C/en

Links

Landscapes

  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использо-. вано, в частности, при магнитных измерени х в неоднородном, сложном по характеру распределени  в пространстве магнитном поле интерференции, имеющем место в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой . Суть изобретени  - заключаетс  в том, что индукционный преобразователь дл  магнитных измерений в воздушном зазоре асинхронной машины имеет катушку индуктивности, активна  сторона которой длиной, соответствующей 0,5-1,0 длины пакета стали машины, имеет скос на 100-180 электрических градусов относительно образующей пакета стали машины в направлении обратном направлению скоса пазов ротора и расположена симметрично относительно центра пакета стали, измерительный прибор. 5 ил. ЁThe invention relates to the field of measurement technology and can be used. In particular, magnetic measurements were made in an inhomogeneous magnetic field of interference, complex in the nature of spatial distribution, which occurs in the air gap of asynchronous machines with bevel slopes operating under load. The essence of the invention is that the induction transducer for magnetic measurements in the air gap of an asynchronous machine has an inductor whose active side, with a length corresponding to 0.5-1.0 of the length of the steel package of the machine, has a bevel of 100-180 electrical degrees relative to the generatrix the steel package of the machine in the opposite direction to the bevel of the rotor grooves and is located symmetrically with respect to the center of the steel package, the measuring device. 5 ill. Yo

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано , в частности, при магнитных измерени х в неоднородном, сложном по характеру распределени  в пространстве поле интерференции, имеющем место в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой.The invention relates to the field of measurement technology and can be used, in particular, for magnetic measurements in an inhomogeneous, complex spatial distribution pattern interference field occurring in the air gap of asynchronous machines with bevel slopes operating under load.

Цель изобретени  - повышение надежности измерительного индукционного преобразовател  при магнитных измерени х в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой.The purpose of the invention is to increase the reliability of a measuring induction transducer during magnetic measurements in the air gap of asynchronous machines with bevel grooves operating under load.

Дл  достижени  этой цели индукционный преобразователь дл  магнитных измерений в воздушном зазоре асинхронной машины, содержащий маловитковую катушку индуктивности без ферромагнитного сердечника имеет длину активной стороны катушки соответствующую 0,5-1.0 длины пакета стали машины, активные стороны катушки имеют скос на 100--180 электрическихTo achieve this, the induction transducer for magnetic measurements in the air gap of an asynchronous machine, containing a small-coil inductor without a ferromagnetic core, has an active side length corresponding to 0.5-1.0 the length of the machine steel package, the active sides of the coil have a bevel of 100-180 electric

градусов относительно образующей пакета стали машины в направлении обратном направлению скоса пазов ротора машины и расположены симметрично относительно центра пакета стали.degrees relative to the generatrix of the steel package of the machine in the opposite direction to the bevel of the grooves of the rotor of the machine and are located symmetrically relative to the center of the package of steel.

При этом в зоне скольжений S SHOM показани  измерительного прибора должны быть увеличены в 1,06 раза, в зоне скольжений 0 S SHOM результат измерений должен быть увеличен в 1 /КСк раз, где S - текущее значение скольжени , SHOM - значение скольжени , соответствующее номинальному моменту машины, КСк коэффициент скоса активных сторон индукционного преобразовател , определ емого по формуле известной дл  плоскопараллельных магнитных полей (напр. 3, стр. 47):At the same time, in the slip zone S SHOM, the readings of the measuring device should be increased 1.06 times, in the slip zone 0 S SHOM, the measurement result should be increased 1 / KSC times, where S is the current slip value, SHOM is the slip value corresponding to the nominal at the moment of the machine, KSK is the bevel coefficient of the active sides of the induction converter, determined by the formula known for plane-parallel magnetic fields (e.g. 3, p. 47):

0000

оabout

0000

ел оate about

К« TO"

sin 0,5 Дsin 0.5 D

0, 0

ЗдесьД - величина скоса активных сторон индукционного преобразовател , относительно образующей пакета стали машины , выраженна  в электрических градусах.Here, D is the slope of the active sides of the induction converter, relative to the generatrix of the steel package of the machine, expressed in electrical degrees.

На фиг.1 представлен чертеж индукционного преобразовател . Здесь 1 -катушка индукционного преобразовател ; 2,3 - соответственно ори пазов статора, ротора; 4 - измерительный прибор (милливольтметр); I - длина пакета стали машины; - величина скоса активных сторон индукционного преобразовател  относительно образующей пакета стали машины.1 is a drawing of an induction converter. Here 1 is an induction converter coil; 2,3 - respectively, the stator and rotor grooves; 4 - measuring device (millivoltmeter); I is the length of the steel package of the machine; - the bevel value of the active sides of the induction transducer relative to the forming steel package of the machine.

На фиг.2 представлены характерные дл  различных значений скольжени  S полуволны результирующего магнитного пол  в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов.Figure 2 shows the half-waves characteristic of different slip values S of the resulting magnetic field in the air gap of an asynchronous machine with bevel grooves.

На фиг.З представлены многоугольники ЭДС EI элементарных участков проводника, расположенного вдоль оси машины, и вектора результирующей .ЭДС этого проводника Епр, наведенных результирующим магнитным полем в воздушном зазоре асин-. хронной машины со скосом пазов при скольжени х a) S 0, б) S 1.Fig. 3 shows the polygons of the EMF EI of elementary sections of the conductor located along the axis of the machine, and the resulting vector. The EMF of this conductor Epr induced by the resulting magnetic field in the air gap asyn-. a chronic machine with slanting slots a) S 0, b) S 1.

На фиг.4-представлены результаты анализа величины коэффициента Кск. учитывающего уменьшение величины ЭДС, наведенной результирующим магнитным полем в активной стороне индукционного преобразовател  при изменении ее положени  в результирующем магнитном поле машины.Figure 4-presents the results of the analysis of the coefficient Ksk. taking into account the decrease in the magnitude of the EMF induced by the resulting magnetic field in the active side of the induction transducer when its position changes in the resulting magnetic field of the machine.

Фиг.4,а отображает метод анализа; при изменении величины (Зс активной стороны ее длина всегда соответствует длине пакета стали машины (1,2,3,4 - последовательные положени  активной стороны). На фиг.4,а величина /3Ск величина скоса пазов машины , Но - напр женность результирующего магнитного пол  (указана ось полуволны в зоне S 5:8кр), где 5кр - скольжение, соответствующего критическому (максимальному) моменту. На фиг.4,6 крива  определена дл  отношени  На/Ж (здесь Hi, Й2 - соответственно напр женность магнитного пол  статора, ротора), равного 0,99 при/3ск 36 эл. град., крива  -х- - дл  На/Hi Figure 4, a displays the analysis method; with a change in the value (3c of the active side, its length always corresponds to the length of the steel package of the machine (1,2,3,4 are the successive positions of the active side). In Fig. 4, and the value of / 3Ск is the bevel value of the grooves of the machine, But is the intensity of the resulting magnetic field (the half-wave axis is indicated in zone S 5: 8cr), where 5cr is the slip corresponding to the critical (maximum) moment. In Fig. 4,6, the curve is defined for the Na / F ratio (here Hi, J2 are the magnetic stator strength, respectively , rotor), equal to 0.99 at / 3sk 36 electric degrees, curve -x- - for On / Hi

- 0,99 при 144 эл. град., крива - 0.99 at 144 email hail., crooked

-О- дл  Н2/Н1 0,8 36 эл.град., крива  ф- дл  На/Ж 0,8 при /Зек 144 эл.град., крива --дл  На/Ж 0.-O- for Н2 / Н1 0.8 36 electric degrees, curve f- for Na / Ж 0.8 at / Зек 144 electric degrees, curve - for Na / Ж 0.

На фиг.5 отражена методика и результаты экспериментального исследовани  разработанного индукционного измерительного преобразовател . Здесь 1, 2, 3, 4, 5, б - номера индукционных измерительных преобразователей, имеющих различное значение (фиг.5,а) и соответствующих им ЭДС на выходе индукционного измерительного преобразовател  в режиме 3 0 (фиг.5,б), в режиме 5 1 (фиг.5,в).Fig. 5 shows the methodology and experimental results of the developed induction measuring transducer. Here 1, 2, 3, 4, 5, b are the numbers of induction measuring transducers having different values (Fig. 5, a) and the corresponding EMF at the output of the induction measuring transducer in the 3 0 mode (Fig. 5, b), c mode 5 1 (figure 5, c).

За вл емое техническое решение рассмотрим на примере магнитных измеренийWe will consider the claimed technical solution using magnetic measurements as an example.

в воздушном зазоре асинхронного электродвигател  со скосом пазов А02-31-4 (скос пазов на роторе, отношение На/Ж в зоне S SKp составл ет 0,95-0,97). Длину активной стороны измерительного индукционного преобразовател  выберем соответствующей длине пакета стали машины (I 88 мм). Ширину индукционного преобразовател , в соответствии с существующими рекомендаци ми, выберем рав5 ной полюсному делению (т 87,9 мм). Исход  из за вленного диапазона /8С выберем среднее значение величины скоса активных сторон преобразовател  равной 140 эл.град. Учитыва , что воздушный зазорin the air gap of an induction motor with bevel grooves A02-31-4 (bevel grooves on the rotor, Na / F ratio in zone S SKp is 0.95-0.97). The length of the active side of the measuring induction transducer is chosen according to the length of the steel packet of the machine (I 88 mm). The width of the induction converter, in accordance with existing recommendations, we will choose equal pole division (t 87.9 mm). Based on the claimed range of / 8C, we choose the average value of the slope of the active sides of the converter equal to 140 electric degrees. Given that the air gap

0 двигател  А02-31-4 составл ет 0,35 мм од- новитковую катушку индукционного преобразовател  без ферромагнитного сердечника будем выполн ть проводом ПЭЛ диаметром 0,06 мм. Наклеим клеем0 motor A02-31-4 is 0.35 mm; a single-coil induction converter coil without a ferromagnetic core will be made with a PEL wire of 0.06 mm diameter. Glue

5 индукционный преобразователь на поверхность стали статора со стороны воздушного зазора симметрично относительно центра пакета стали (фиг. 1). В режимах работы двигател  соответствующих скольжени м5, the induction converter to the surface of the stator steel from the side of the air gap is symmetrical with respect to the center of the steel package (Fig. 1). In engine operating modes corresponding to sliding

0 S SHOM показани  измерительного прибора (милливольтметра) увеличиваютс  в 1,06 раза, что определ ет уровень погрешности менее 4%, при скольжени х О SS SHOM, т.е. когда поле по своим характеристикам0 S SHOM, the readings of the measuring device (millivoltmeter) increase 1.06 times, which determines an error level of less than 4%, with sliding О SS SHOM, i.e. when the field in its characteristics

5 близко к плоскопараллельному показани  милливольтметра увеличиваютс , в соответствии с существующими рекомендаци - ми, в 1/Кск раз.5 close to the plane-parallel readings of the millivoltmeter increase, in accordance with existing recommendations, by 1 / Ksk times.

В рассматриваемом случае определ ем КСк по известной формуле;In the case under consideration, we determine KSK by the well-known formula;

v sin 0.5 Д: sin 70° „.,, Кск 0,5 & --Ш ° 77v sin 0.5 D: sin 70 ° „. ,, Ksk 0.5 & --W ° 77

После чего увеличиваем показани  милливольтметра в 1/КСк 1:0,77 1,3 раза, что обеспечивает уровень погрешность измерени  менее 1%.,Then we increase the millivoltmeter reading by 1 / KSk 1: 0.77 1.3 times, which provides a level of measurement error of less than 1%.,

Повышение чувствительности измерительного индукционного преобразовател  при магнитных измерени х в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов, работающих под нагрузкой, основано наThe increase in the sensitivity of the measuring induction transducer during magnetic measurements in the air gap of asynchronous machines with bevel grooves operating under load is based on

следующем.next.

На фиг.2 представлены полуволны результирующего магнитного пол  в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов, работающих под нагрузкой,  вл ющиес  характерными дл  рассмотренных наFigure 2 shows the half-waves of the resulting magnetic field in the air gap of an asynchronous machine with a bevel grooves operating under load, which are characteristic of those considered in

фиг.2 значений скольжени  машины (например . 4-6)Из данных фиг.2 следует, что в диапазоне скольжений S 2: SHOM результирующее магнитное поле следует рассматривать как неоднородное, сложное по характеру распределени  в пространстве. Дл  магнитных измерений в таких пол х следует использовать измерительные индукционные преобразователи точечных размеров с тем. чтобы свести измерение к определению индукции в одной точке (например, 2 и др.).Fig. 2 of the machine slip values (e.g., 4-6). From the data of Fig. 2 it follows that in the slip range S 2: SHOM, the resulting magnetic field should be considered inhomogeneous, complex in character of spatial distribution. For magnetic measurements in such fields, point-sized induction transducers should be used in order. to reduce the measurement to the definition of induction at one point (for example, 2, etc.).

Индукционный преобразователь конечных размеров не может быть использован при магнитных измерени х в результирующем магнитном поле, имеющем место в воздушном зазоре асинхронной машины в области больших скольжений. Подразделим проводник, расположенный вдоль оси машины , на п элементарных участков, в пределах которых можно пренебречь взаимным скосом элементарного участка проводника и фронта волны результирующего магнитного пол  в области больших скольжений. ЭДС проводника Епр определ етс  при любом скольжении геометрической суммой векторов ЭДС EI элементарных участков, На фиг.З показано определение результирующей ЭДС одного и того же проводника дл  S 0 (плоскопараллельное результирующее магнитное поле) и S 1 (наибольшее перераспределение результирующего магнитного пол  в пространстве).A finite-size induction transducer cannot be used for magnetic measurements in the resulting magnetic field occurring in the air gap of an asynchronous machine in a large slip region. We subdivide the conductor located along the axis of the machine into n elementary sections, within which we can neglect the mutual beveling of the elementary section of the conductor and the wave front of the resulting magnetic field in the region of large glides. The EMF of the conductor EPR is determined for any slip by the geometric sum of the vectors of the EMF EI of the elementary sections. Fig. 3 shows the determination of the resulting EMF of the same conductor for S 0 (plane-parallel resulting magnetic field) and S 1 (the largest redistribution of the resulting magnetic field in space) .

Построенные многоугольники ЭДС  вл ютс  характерными дл  рассмотренных скольжений асинхронных машин со скосом пазов (например, 6).The constructed EMF polygons are characteristic of the considered slides of asynchronous machines with bevel grooves (e.g., 6).

Из данных фиг.З следует, что причиной резкого снижени  эффективности взаимодействи  проводника с результирующим магнитным полем в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов (утратой чувствительности измерительным индукционным преобразователем) в области больших скольжений  вл етс  деформаци  (перегиб) многоугольника ЭДС EI, вследствие чего ЭДС проводника ЕПр (ЭДС на выходе индукционного преобразовател ) может уменьшатьс  в несколько раз и по этой причине не соответствовать данным магнитного пол . Физически это  вление обусловлено тем, что в зоне скольжений S SHOM, которой соответствует в асинхронных машинах отношение напр женностей полей ротора и статора Н2/Ж 0,8, скос пазов приводит, в соответствии с данными фиг.2, к большой деформации формы фронта волны результирующего магнитного пол From the data of Fig. 3, it follows that the cause of a sharp decrease in the efficiency of the interaction of the conductor with the resulting magnetic field in the air gap of the asynchronous machine with a bevel groove (loss of sensitivity by the measuring induction transducer) in the region of large slides is the deformation (kink) of the polygon EMF EI, as a result of which EMF the ESR conductor (EMF at the output of the induction converter) can be reduced several times and for this reason may not correspond to the magnetic field data. Physically, this phenomenon is due to the fact that in the slip zone S SHOM, which corresponds to the ratio of the field strengths of the rotor and stator Н2 / Ж 0.8 in asynchronous machines, the bevel of the grooves leads, in accordance with the data of Fig. 2, to a large deformation of the wavefront shape resulting magnetic field

и перераспределени  энергии пол  вдоль фронта волны.and redistributing the energy of the field along the wave front.

В соответствии с др.. дл  умета ЭДС проводника, наводимой результирующим магнитным полем, имеющим место в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов, вводитс  коэффициентIn accordance with others., For taking into account the EMF of the conductor induced by the resulting magnetic field taking place in the air gap of an asynchronous machine with a bevel slope, a coefficient is introduced

1010

Кск -- V-. I lEilKsk - V-. I lEil

(1)(1)

при этрм дл  фиг.З, а коэффициент «с ш 1,when etrm for Fig.Z, and the coefficient "with w 1,

дл  фиг.З,б Кск 0.4.for fig.Z, b Ksk 0.4.

Приведем в результирующем магнитном поле, имеющем место в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов при скольжении 5 1, проводник (активныеIn the resulting magnetic field, which takes place in the air gap of an asynchronous machine with bevel grooves when sliding 5 1, the conductor (active

стороны измерительного индукционного преобразовател ) во вращение вокруг центра пакета стали машины, дел щего длину проводника пополам, при этом в каждом положении проводника его длина должнаside of the measuring induction transducer) into rotation around the center of the steel package of the machine, dividing the length of the conductor in half, while in each position of the conductor its length should

соответствовать длине пакета стали машины (фиг.4,а). В каждом отдельно вз том положении проводника будем определ ть по (1) коэффициент Кск, использу  дл  этого методику, изложенную в 6. Искомым положением будем считать такое, при котором ось проводника совпадает с осью пазов статора ( ,0).correspond to the length of the steel package of the machine (figure 4, a). In each separately taken position of the conductor, we will determine the coefficient Ksk from (1), using the procedure described in 6. For this, we will consider the position in which the axis of the conductor coincides with the axis of the stator slots (, 0).

Положительными будем считать значени  /Зс, имеющие место при вращении проводника из исходного положени  в направлении, обратном скосу пазов ротора (при скосе пазов статора речь идет об относительном скосе пазов ротора относительно пазов статора), отрицательными - при вращении в обратном направлении.We shall consider positive the values of / 3c, which occur when the conductor rotates from its initial position in the direction opposite to the bevel of the rotor grooves (when the stator grooves are bevelled, the relative bevel of the rotor grooves relative to the stator grooves), and negative when rotated in the opposite direction.

Результаты анализа приведены на фиг.4,б, Известно, что степень перераспределени  результирующего магнитного пол  в воздушном зазоре машины зависит от величины отношени  напр женностей магнитных полей ротора(Н2)истатора(НО. При этом дл  диапазона SHOM :Ј S 1 величина отношени  H2/H-I лежит в диапазоне 0,8 H2/Hi 0,99. Поэтому данные фиг.4,6The results of the analysis are shown in Fig. 4, b. It is known that the degree of redistribution of the resulting magnetic field in the air gap of the machine depends on the magnitude of the ratio of the magnetic field strengths of the rotor (H2) of the source (HO. Moreover, for the SHOM range: Ј S 1, the ratio H2 / HI lies in the range 0.8 H2 / Hi 0.99. Therefore, the data of Fig. 4,6

соответствуют именно этим крайним значени м величины Ha/Hi. Также приведены данные дл  H2/Hi 0, что соответствует SHOM S 0. Кроме этого, степень перераспределени  магнитного пол -в воздушномcorrespond to precisely these extreme values of Ha / Hi. The data for H2 / Hi 0 are also given, which corresponds to SHOM S 0. In addition, the degree of redistribution of the magnetic field is in the air

зазоре машины зависит от величины угла скоса ее пазов . На фиг.4,6 приведены данные дл  /Зек 36 эл.град. (значение  вл ющеес  средним дл  асинхронных машин) и Дж 144 эл.град. ( вл етс  предельно большим)..the clearance of the machine depends on the value of the bevel angle of its grooves. Fig. 4,6 shows data for / Zek 36 electric degrees. (average value for asynchronous machines) and J 144 degrees. (Is extremely large) ..

Из данных фиг.4,6 следует, что, враща  проводник (поворачива  вокруг центра пакета стали машины активные стороны измерительного индукционного преобразовател  в соответствии с фиг.4,а в результирующем магнитном поле, имеющем место в воздушном зазоре асинхронной машины при скольжении S 5: SHOM можно определить такое положение проводника (активных сторон преобразова- тел ), при котором КСк проводника (чувствительность индукционного преобразовател  возрастут в несколько раз (например , дл  H2/Hi 0,99 - в шесть раз). При этом поворот проводника необходимо осу- ществл ть в направлении обратном скосу пазов ротора (относительно статора) до значени  fie равного 180 электрическим градусам (дл  На/Ж 0,99). Физически это объ сн етс  тем, что ось полуволны резуль- тирующего магнитного пол  в зоне S SHOM сориентирована к образующей пакета стали машины под тем же углом и поэтому враща  проводник и располага  его под углом + рс 180 эл.град, мы тем самым распола- гаем его параллельно фронту волны результирующего магнитного пол . При этом дл  повышени  чувствительности индукционного преобразовател  скос активных сторон его катушки (направление вращени  про- водника на фиг.4,а) должен выполн тьс  в направлении обратном скосу пазов ротора относительно пазов статора/так как именноFrom the data of Fig. 4,6 it follows that, by rotating the conductor (turning around the center of the steel package of the machine, the active sides of the measuring induction transducer in accordance with Fig. 4, and in the resulting magnetic field taking place in the air gap of the asynchronous machine when sliding S 5: SHOM, you can determine the position of the conductor (the active sides of the transducers) at which the KSK of the conductor (the sensitivity of the induction transducer will increase several times (for example, for H2 / Hi 0.99 - six times). it is possible to carry out in the direction of oblique oblique rotor grooves (relative to the stator) to a value fie equal to 180 electrical degrees (for Na / F 0.99). Physically, this is explained by the fact that the axis of the half-wave of the resulting magnetic field in zone S SHOM is oriented to the generatrix of the steel package of the machine at the same angle and therefore rotating the conductor and positioning it at an angle of + pc 180 electric degrees, we thereby place it parallel to the wave front of the resulting magnetic field. In this case, to increase the sensitivity of the induction converter, the bevel of the active sides of its coil (the direction of rotation of the conductor in Fig. 4, a) should be performed in the direction that the rotor grooves are inverse to the stator grooves / since

в этом направлении всегда располагаетс  ось полуволны результирующего магнитно го пол  (фиг.2). Значение Н2/Ж 0,99 при S 2: SHOM практически никогда в асинхронных машинах не имеет место (это предельное Значение) и, следовательно, . 180 эл.град. - это предельное значение . Обычно в асинхронных машинах со скосом пазов при S SHOM имеет место H2/Hi 0,97, что определ ют величину КСк скошенной активной стороны катушки близкой к 0,9, и следовательно, осуществив скос активных сторон индукционного преобразовател  в обратном направлении скосу пазов ротора в режиме S 2: SHOM мы от утраты информации преобразовател  конечных размеров, перейдем к измерени м в сложных по характеру распределени  в пространстве неоднородных магнитных пол х с достаточной дл  практических полей точностью ..in this direction the axis of the half-wave of the resulting magnetic field is always located (Fig. 2). The value of Н2 / Ж 0.99 at S 2: SHOM almost never takes place in asynchronous machines (this is the limit value) and, therefore,. 180 electric city is the ultimate value. Usually in asynchronous machines with bevel slopes at S SHOM, there is H2 / Hi 0.97, which determines the value of KSK of the beveled active side of the coil close to 0.9, and therefore, beveling the active sides of the induction converter in the opposite direction to the bevel of the rotor slots in In S 2: SHOM mode, we will go from measuring the information of a finite-size transducer to measurements in inhomogeneous magnetic fields with complex distribution patterns in space with sufficient accuracy for practical fields.

Из фиг.4,6 следует, что и при малых значени х H2/Hi скос активных сторон индукционного преобразовател  позвол ет очень существенно повысить его чувствительность и при этом необходимый уровеньFrom Fig. 4,6 it follows that even with small values of H2 / Hi, the bevel of the active sides of the induction converter allows to very significantly increase its sensitivity and at the same time the necessary level

- -

5 10 15 20 25 305 10 15 20 25 30

3535

4040

4545

50fifty

fic может быть уменьшен вплоть до 100 эл.град., хот  и прежнее значение/ с 180 эл.град. дает удовлетворительный результат , физически возможность значительного повышени  КСк в зоне Н2/Нч «0,80 при значительно меньших значени х/3с по сравнению с зоной значений Н2/Н1 1 объ сн етс  тем, что меньшим значени м H2/Hi соответствует и меньшее перераспределение в пространстве результирукщего магнитного пол .fic can be reduced up to 100 electric degrees, although the previous value of / s is 180 electric degrees. gives a satisfactory result, physically the possibility of a significant increase in KSK in the Н2 / Нч zone of 0.80 with significantly lower x / 3s compared to the zone of Н2 / Н1 values is explained by the fact that lower redistribution corresponds to lower values of H2 / Hi in the space of the resulting magnetic field.

Из 1 известно, что у проектируемых в насто щее врем  тесламетров уровень погрешности магнитных измерений составл ет 5% (при этом речь идет о простых по распределению в пространстве пол х). Как следует из фиг.4,6 в зоне S 5: SHOM дл  того, чтобы выйти на уровень погрешности, не превышающей 5% (относительна  погрешность ) результат измерений должен быть увеличен в 1,06 раза.From 1 it is known that for current teslameters being designed, the level of error in magnetic measurements is 5% (in this case, the fields are simple in spatial distribution). As follows from Fig. 4, in zone S 5: SHOM, in order to reach an error level not exceeding 5% (relative error), the measurement result should be increased 1.06 times.

Из изложенного следует, что в асинхронных машинах со скосом пазов в зоне скольжений S SHOM величина скоса активных сторон индукционного преобразовател , необходима  дл  повышени  чувствительности индукционного преобразовател  при магнитных измерени х в результирующем магнитном поле, имеющего место в воздушном зазоре машины, определ етс  диапазоном 100-180 эл.град., при этом меньшие значени  выбираютс  дл  машин с небольшим уровнем Нг/Hi , в рассматриваемой зоне скольжений, большие значени / с - дл  машин с H2/Hi - 1. Индукционный преобразователь должен симметрично расположен относительно центра пакета стали машины и скос его активных сторон осуществл етс  в направлении обратном скосу пазов ротора относительно пазов статора (фиг.1). Результат измерений должен быть увеличен в 1,06 раза.It follows from the foregoing that in asynchronous machines with bevel bevels in the slip zone S SHOM, the bevel value of the active sides of the induction transducer is necessary to increase the sensitivity of the induction transducer during magnetic measurements in the resulting magnetic field that takes place in the air gap of the machine, it is determined by the range 100- 180 degrees, with lower values being selected for machines with a small level of Ng / Hi, in the considered slip zone, higher values of / s for machines with H2 / Hi - 1. Induction converter l should become symmetrically positioned relative to the package center machine and a bevel its active side is performed in the direction opposite the bevel grooves of the rotor relative to the stator grooves (Figure 1). The measurement result should be increased 1.06 times.

В диапазоне скольжений 0 S SHOM следует воспользоватьс  методикой обычно прин той дл  плоскопараллельного пол , т.е. результат измерений должен быть увеличен в Кск раз, где в соответствии с 3, In the slip range 0 S SHOM, one should use the technique usually adopted for a plane-parallel field, i.e. the measurement result should be increased by Ksk times, where in accordance with 3,

Кск Ksk

sin 0.5/Зсsin 0.5 / ss

0.5 Д:0.5 D:

В электрических машинах речь идет о взаимном скосе пазов обмоток статора и ротора. Поэтому иногда выполн ют скос на статоре. На во всех случа х речь идет о скосе пазов активных сторон преобразовател  в направлении обратном направлению скоса пазов ротора относительно пазов статора .In electric machines, we are talking about the mutual beveling of the grooves of the stator and rotor windings. Therefore, beveling is sometimes performed on the stator. In all cases, we are talking about the beveling of the grooves of the active sides of the converter in the direction opposite to the beveling of the rotor grooves relative to the stator grooves.

На фиг. 1 графически отражено разработанное техническое решение повышени  чувствительности измерительного индукци- онного преобразовател , предназначенного дл  магнитных измерений в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов .In FIG. 1 graphically reflects the developed technical solution for increasing the sensitivity of a measuring induction transducer intended for magnetic measurements in the air gap of asynchronous machines with bevel grooves.

Экспериментальное исследование за-  вл емого технического решени  показало, что даже в асинхронных машинах малой мощности индукционный преобразователь может быть выполнен одновитковым и при этом не требуетс  усилени  выходного сиг- нала. Объ сн етс  этом тем. что в разработанном решении длина активной стороны индукционного преобразовател  во много раз превышает длину активной стороны точечного индукционного преобразовател . An experimental study of the claimed technical solution showed that even in low-power asynchronous machines, the induction converter can be made single-turn, and the amplification of the output signal is not required. This is explained by the topic. that in the developed solution, the length of the active side of the induction converter is many times greater than the length of the active side of the point induction converter.

Активные стороны полного индукционного преобразовател  могут как соответствовать полной длине пакета стали машины, так и быть меньше ее. Диапазон рациональных значений длины активной стороны пре- образовател  соответствует 0,,0 I, так как выполнение активной стороны преобразовател  длиной соответствующей менее 0,51, потребует применени  дополнительных преобразователей.The active sides of a full induction converter can either correspond to the total length of the steel package of the machine, or be less than it. The range of rational values of the length of the active side of the converter corresponds to 0,, 0 I, since the execution of the active side of the converter with a length corresponding to less than 0.51 will require the use of additional converters.

Ширина индукционного преобразовател  выбираетс , исход  из существующих рекомендаций, близкой к полюсному делению машины.The width of the induction converter is selected based on existing recommendations close to the pole division of the machine.

Результаты экспериментальной про- верки разработанного способа представлены на фиг,5л. На фиг,5,а приведена схема опыта, суть которого заключалась в том, что в воздушном зазоре асинхронной машины со скосом пазов располагалось шесть пло- ских одновитковых измерительных индукционных преобразователей одной и той же ширины. При этомД; преобразовател  №4 равн лс  нулю, № 3 60 эл.град., № 2 - Д: 120 эл.град., №1 - 180 эл. град., -60 эл. град., N; 6 - 120 эл.град.The results of experimental verification of the developed method are presented in Fig. 5l. Fig. 5a shows a diagram of the experiment, the essence of which was that in the air gap of an asynchronous machine with a bevel grooves there were six flat single-turn measuring induction transducers of the same width. In this case; converter No. 4 is equal to zero, No. 3 is 60 electric grad., No. 2 - D: 120 electric grad., No. 1 - 180 electric. city., -60 email. city., N; 6 - 120 electric city

В режиме 5 0 (фиг.5,б) наибольшее значение ЭДС, в соответствии с существующими представлени ми, измер ет преобра- зователь № 4 ( 0).In the 5 0 mode (Fig. 5, b), the largest value of the EMF, in accordance with the existing concepts, is measured by converter No. 4 (0).

В режиме S 1 (фиг.5,в) в исследованной машине с малым уровнем величины отношени  На/Ж наибольшее значение ЭДС уже измер ет не преобразователь 4,а преобразователь Ns 2 ( г 120 эл.град.), что полностью соответствует результатам теоретического анализа.In mode S 1 (Fig. 5, c) in the studied machine with a low level of the ratio On / F, the largest EMF value is already measured not by converter 4, but by converter Ns 2 (g 120 electric degrees), which fully corresponds to the theoretical results analysis.

Разработанное изобретение представл ет собой решение актуальной проблемы так как:The developed invention is a solution to an urgent problem since:

1. Асинхронные электрические машины со скосом пазов составл ют основу парка электрических машин у нас в стране и за рубежом,1. Asynchronous electric machines with bevel grooves form the basis of the fleet of electric machines in our country and abroad,

2. Магнитные измерени  в воздушном зазоре таких машин нужны не только при их экспериментальном исследовании, но, что не менее важно, они необходимы в микропроцессорных системах векторного управлени  асинхронными электроприводами .(напр.), В основу векторного управлени  многих систем заложено непосредственное измерение величины магнитного потока в воздушном зазоре асинхронного эл. двигател , при этом необходимо с высокой степенью точности судить по данным магнитных измерений о величине магнитного потока при любом скольжении. Как отмечалось выше, это можно сделать в двигател х со скосом пазов либо использу  большое количество точечных индукционных преобразователей, выходной сигнал которых должен быть усилен и проинтегрирован (дл  этого необходимо соответствующее количество усилителей, интеграторов, либо последовательное переключение преобразователей на вход одного усилител  и т.д., затем анализ данных, их суммирование и т.д., что-делает систему управлени  громоздкой , снижает ее быстродействие и точность ). Предлагаемое решение позвол ет обойтись одним, конечных размеров, мало- витковым преобразователем, не требую- .щем усилени  выходного сигнала,2. Magnetic measurements in the air gap of such machines are necessary not only for their experimental investigation, but, no less important, they are necessary in microprocessor systems for vector control of asynchronous electric drives. (Eg), Vector control of many systems is based on direct measurement of the magnitude of the magnetic flow in the air gap of asynchronous electric the engine, while it is necessary with a high degree of accuracy to judge by magnetic measurements the magnitude of the magnetic flux for any slip. As noted above, this can be done in engines with a bevel grooves or using a large number of point induction converters, the output signal of which must be amplified and integrated (for this you need the appropriate number of amplifiers, integrators, or sequentially switching the converters to the input of one amplifier, etc. etc., then analysis of the data, their summation, etc., which makes the control system cumbersome, reduces its speed and accuracy). The proposed solution allows you to do with one, finite size, low-turn converter, which does not require amplification of the output signal,

. Преимущества разработанного решени :. Advantages of the developed solution:

1. При измерени х в неоднородных, сложных по характеру распределени  магнитных пол х, имеющих место в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов позвол ет вместо большого числа точечных , многовитковых, требующих усилени  выходного сигнала индукционных преобразователей воспользоватьс  одним преобразователем ,, простой конструкции, не требующим усилени  выходного сигнала, что резко упрощает и ускор ет технологию магнитных измерений, повышает надежность индукционного преобразовател .1. When measuring in inhomogeneous, complex distribution of magnetic fields occurring in the air gap of asynchronous machines with bevel grooves, instead of a large number of point, multi-turn ones requiring amplification of the output signal of induction converters, one converter can be used, of a simple design, not requiring amplification of the output signal, which greatly simplifies and accelerates the technology of magnetic measurements, increases the reliability of the induction converter.

2. Может быть использовано во всех диапазонах скольжени .2. Can be used in all slip ranges.

3. Используемый индукционный преобразователь  вл етс  плоским, маловитко- вым, конечных размеров, что упрощает технологию его изготовлени .3. The induction converter used is flat, low-turn, of finite dimensions, which simplifies its manufacturing technology.

Все изложенное позвол ет одел ть вывод , что разработанное техническое решение позвол ет повысить чувствительность индукционного преобразовател , упростить и удешевить технологию.магнитных измерений в воздушном зазоре асинхронных машин со скосом пазов,All of the above allows us to conclude that the developed technical solution allows to increase the sensitivity of the induction converter, simplify and reduce the cost of the technology. Magnetic measurements in the air gap of asynchronous machines with bevel grooves,

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Индукционный преобразователь дл  магнитных измерений в воздушном аазоре асинхронной машины, содержащий катушку индуктивности, отличающийс  тем.Formula Induction transducer for magnetic measurements in the air aazor of an asynchronous machine, comprising an inductor, characterized in that

что, с целью повышени  надежности индукционного преобразовател , активна  сторона катушки с длиной, соответствующей 0,5-1,0 длины пакета стали машины, имеет скос на 100-180 эл.град, относительно образующей пакета стали машины в направлении , обратном направлению скоса пазов ротора относительно пазов статора, и расположена симметрично относительно центра пакета стали.that, in order to increase the reliability of the induction converter, the active side of the coil with a length corresponding to 0.5-1.0 of the length of the steel package of the machine has a bevel of 100-180 electric degrees relative to the generatrix of the steel package of the machine in the direction opposite to the direction of the bevel of the grooves rotor relative to the grooves of the stator, and is located symmetrically relative to the center of the package of steel.

фи г. 2fi g. 2

а}and}

фаэ.ЗFae.Z

ФиЛPhil

, а з 6 $ J / /, and with $ 6 J / /

SU914898828A 1991-01-02 1991-01-02 Induction-type transducer for magnetic measurements in air gap of asynchronous machine RU1810850C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914898828A RU1810850C (en) 1991-01-02 1991-01-02 Induction-type transducer for magnetic measurements in air gap of asynchronous machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914898828A RU1810850C (en) 1991-01-02 1991-01-02 Induction-type transducer for magnetic measurements in air gap of asynchronous machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1810850C true RU1810850C (en) 1993-04-23

Family

ID=21553473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914898828A RU1810850C (en) 1991-01-02 1991-01-02 Induction-type transducer for magnetic measurements in air gap of asynchronous machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1810850C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Байда Л.Т., Добротворский Н.С., Душин Е.М. и др. Электрические измерени , Л., Энерги , 1980, стр. 268, прототип. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4416161A (en) Method and apparatus for measuring torque
US4445103A (en) Rotary differential transformer with constant amplitude and variable phase output
RU1810850C (en) Induction-type transducer for magnetic measurements in air gap of asynchronous machine
JPH07218472A (en) Method and equipment for measuring saturated magnetic flux density
Kikuchi et al. Index phase output characteristics of magnetic rotary encoder using a magneto-resistive element
CN113358009B (en) Hybrid position sensor
Kano et al. New linear variable differential transformer with square coils
JPH03504158A (en) Measuring device for measuring rotation angle
Rickman Eddy current turbocharger blade speed detection
JP2803917B2 (en) Magnetic anisotropy detection method for steel sheet
RU2421747C1 (en) Device for examination of magnetic force interaction
JPS5896252A (en) Electromagnetic type sensor
Garcia et al. Biaxial magnetometer sensor
O'Kelly Flux penetration and core loss in solid iron
Bastawros A simplified analysis for eddy-current speed transducer
SU759963A1 (en) Electromagnetic angular acceleration transducer
SU828142A1 (en) Device for electric motor stator magnetic loss measuring
SU892387A1 (en) Device for measuring ferromagnetic material parameters
SU1083140A1 (en) Method of touch-free measuring of cylinder-shaped conductive non-magnetic specimen electrical conductivity
SU739443A1 (en) Electromagnetic pick-up
SU1137410A1 (en) Method of touch-free measuring cylinder-shaped conductive non-magnetic specimen conductivity
SU1024817A1 (en) Magneto-induction pickup
SU585459A1 (en) Magnetic field measuring method
CN115276361A (en) Winding method of reluctance type rotary transformer
SU741037A1 (en) Method and inductive transducer