SU1464254A1

SU1464254A1 - Apparatus for investigating the effect of eccentricity on characteristics of electric machines

Info

Publication number: SU1464254A1
Application number: SU874257993A
Authority: SU
Inventors: Николай Гагикович Никиян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1989-03-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике . Цель изобретени - упрощение конструкции и возможность измерени силы одностороннего магнитного т жени . Устройство содержит ротор 1 с валом 2, установленным в сто ковых под1иипниках Г н 4. сердечник 5 статора. К станине приварс ;ь :кт;.- н 7 и нижние 8 проушины. Проушина 7 образует шарнир с рычагом 10, соеди1 Риным одним своим концом с корпусом, а другим концом опираетс на шпильку. Проушины Н совместно с горизонтальной т гой образуют шарниры, св зывающие статор с корпусном. Блок статора может перемещатьс только в вертикальном направлении. Блок регулировани эксцентриситета состоит из стакана со стержнем, на котором установлена шпилька датчика перемещений рычага 10. Блок нагрузки состоит из машины посто нного тока 20, соединенной муфтой 21 с испытуемой машиной . Соосность статора и ротора провер ют стрелочным индикатором 22. Устройство позвол ет вы вить вли ние эксцентриситета на характеристики машины. 2 ил. «э (ЛThe invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to simplify the design and the ability to measure the strength of a one-sided magnetic field. The device comprises a rotor 1 with a shaft 2 installed in the stand-up stoppers of the stator core 5. To the base of the welded; b: ct ;.- n 7 and 8 lower eyelets. The eye 7 forms a hinge with the lever 10, connected at its end with the body, and with the other end rests on the pin. The lugs H together with the horizontal pull form the hinges connecting the stator with the housing. The stator block can only be moved in the vertical direction. The eccentricity control unit consists of a cup with a rod on which a pin of the displacement sensor of the lever 10 is mounted. The load block consists of a direct current machine 20 connected by a coupling 21 with the machine under test. The alignment of the stator and the rotor is checked with an arrow indicator 22. The device makes it possible to reveal the influence of the eccentricity on the characteristics of the machine. 2 Il. "E (L

Description

.1.one

Изобретение относитс к устройствам дл испытани электрических машин переменного тока малой и средней мощности и может быть использовано дл определени вли ни эксцентриситета ротора на выход- ные характеристики и одностороннее магнитное т жение электрических машин.The invention relates to devices for testing low and medium power AC electric machines and can be used to determine the effect of rotor eccentricity on the output characteristics and one-sided magnetic pull of electric machines.

Цель изобретени - упрощение конструкции и возможность измерени силы одностороннего магнитного т жени .The purpose of the invention is to simplify the design and the ability to measure the strength of a one-sided magnetic field.

На фиг. 1 дано устройство, общий вид; на фиг. 2 - кинематическа схема устройства .FIG. 1 given the device, a general view; in fig. 2 - kinematic diagram of the device.

Устройство дл исследовани вли ни эксцентриситета на характеристики испытуемой электрической машины содержит ротор 1, вал 2 которого установлен в сто ковых подшипниках 3 и 4, сердечник 5 статора и имеет блоки {фиг. 1).The device for examining the influence of eccentricity on the characteristics of the tested electric machine contains a rotor 1, the shaft 2 of which is installed in one hundred bearings 3 and 4, the stator core 5 and has blocks {FIG. one).

Блок статора, состо щий из шихтованного сердечника 5, запрессованного в цилиндрическую станину 6, поверхности а и б которой обработаны коаксиально с поверхностью отверсти статора. К станине приварены верхн 7 и нижние 8 проушины. Верхн проущина 7 образует шарнир 9 с горизонтальным рычагом 10, который одним своим концом посредством шарнира 11 сое- динен с корпусом 12 устройства, а другим концом опираетс на шпильку 13, конец которой имеет вид призмы. Проушины 8 образуют соосные шарниры 14 совместно с горизонтальной т гой 15, посредством которой че- рез шарнир 16 статор св зан с корпусом. Конструкци блока статора допускает перемещение его только в вертикальном направлении.A stator block consisting of a laminated core 5, pressed into a cylindrical frame 6, surfaces a and b of which are machined coaxially with the surface of the stator aperture. Top 7 and bottom 8 eyelets are welded to the frame. The upper layer 7 forms a hinge 9 with a horizontal lever 10, which at one end is connected to the device body 12 by means of a hinge 11, and the other end rests on a pin 13, the end of which has the shape of a prism. The lugs 8 form coaxial hinges 14 together with a horizontal thrust 15, through which, through the hinge 16, the stator is connected to the housing. The design of the stator block allows its movement only in the vertical direction.

Блок регулировани эксцентриситета состоит из стакана 17, в полости которого помещен стержень 18, на нем установлена шпилька 13 датчика перемещений рычага 10. Гайка 19 соединена мелкой резьбой со стержнем 18 и опираетс на торец стакана 17. Применение мелкой резьбы и рычага позвол ет получить малые смещени статора и измен ть эксцентриситет на небольшие вели- чины.The eccentricity control unit consists of a cup 17, in the cavity of which the rod 18 is placed, the pin 13 of the displacement sensor of the lever 10 is mounted on it. The nut 19 is connected by a small thread to the rod 18 and rests on the end of the glass 17. The use of a small thread and the lever allows for small displacements stator and change the eccentricity to small values.

Блок нагрузки состоит из маи|ины 20 посто нного тока, котора соединен с испытуемой машиной посредством упругой муфты 21.The load unit consists of a DC power source 20, which is connected to the machine under test by means of an elastic coupling 21.

Блок измерени состоит из приборов, измер ющих напр жени , токи, мощность и электрическое сопротивление тензодатчика.The measurement unit consists of devices that measure voltage, current, power, and electrical resistance of the strain gauge.

Сборку устройства производ т следующим образом.The assembly of the device is as follows.

Собирают блок статора, затем в отверстие статора ввод т ротор и закрепл ют его в отверстии с помощью калиброванных дистанционных распорок одинаковой толщины, обеспечива этим равномерность воздушного зазора между статором и ротором. Закрепл ют сто ки подшипников на корпусе бол- тами и фиксируют их положение с помощью конических щтифтов. Блок регулировани эксцентриситета закрепл ют на корпусе и.The stator assembly is assembled, then the rotor is inserted into the stator hole and secured in the hole with calibrated spacers of equal thickness, thus ensuring uniform air gap between the stator and the rotor. The bearings are fastened to the casing with bolts and their position is fixed with the help of conical clips. The eccentricity control unit is fixed to the housing and.

5 five

Q 5 Q 5

5five

враща гайку 19, подвод т призматический конец шпильки 13 под торец рычага 10. Удал ют из воздущного зазора испытуемой машины дистанционные распорки, освобожда тем самым ротор. Провер ют концентричность (соосность) статора и ротора стрелочньш индикатором 22, который закрепл ют на валу с помощью хомута 23. Если позвол ет пространство между валом и станиной , то индикатор устанавливают так, как показано на чертеже. Если машина имеет малые размеры, то примен ют хомут с длинным плечом и устанавливают индикатор так, чтобы его щуп скользил по поверхности а. После проверки индикатор удал ют .rotating the nut 19, bring the prismatic end of the stud 13 under the end of the lever 10. Remove the spacers from the air gap of the tested machine, thereby freeing the rotor. The concentricity (alignment) of the stator and the rotor of the arrow indicator 22 is checked, which is fixed to the shaft with a yoke 23. If the space between the shaft and the frame allows, then the indicator is installed as shown in the drawing. If the machine is small, then use a long arm clamp and set the indicator so that its stylus slides along the surface a. After verification, the indicator is removed.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Вращением гайки 19 опускают точку опоры (призматический конец шпильки 13), смеща конец рычага 10. Абсолютную величину эксцентриситета измер ют по смещению призматического конца шпильки, зна размеры плеч рычага. Провер ют величину эксцентриситета с помощью индикатора, который временно закрепл ют на валу с помощью хомута. В результате смещени конца рычага воздушный зазор испытуемой машины в верхней точке становитс минимальным . Возникающа сила одностороннего прит жени действует по вертикали на статор и ротор в одинаковой мере, но в противоположных направлени х. Однако ротор закреплен на жестких опорах, статор же стремитс сместитьс вниз по вертикали и через конец рычага 10 оказывает давление на шпильку 13. На шпильке приклеен проволочный тензодатчик, с помощью которого измер етс деформаци щпильки, пропорциональна силе давлени . Дл того, чтобы измерени не зависели от температуры, вместо проволочного может быть применен емкостный датчик перемещени .Rotation of the nut 19 lowers the point of support (prismatic end of the stud 13), shifting the end of the lever 10. The absolute value of the eccentricity is measured by the offset of the prismatic end of the stud, knowing the dimensions of the arms of the lever. The eccentricity value is checked with an indicator, which is temporarily fixed to the shaft with a clamp. By shifting the end of the lever, the air gap of the tested machine at the top point becomes minimal. The arising force of a one-sided attraction acts vertically on the stator and the rotor to the same extent, but in opposite directions. However, the rotor is fixed on rigid supports, but the stator tends to move vertically downwards and through the end of the lever 10 exerts pressure on the pin 13. A wire strain gauge is glued on the pin, by means of which the deformation of the pin is measured proportional to the force of the pressure. In order for the measurements not to depend on temperature, a capacitive displacement transducer can be used instead of a wire.

Если ток в обмотке статора отсутствует , то давление на шпильку 13 вызвано только силой т жести статора совместно с рычагом 10 и т гой 15. При наличии тока в обмотке статора возникает сила одностороннего прит жени , котора в предлагаемом устройстве направлена в ту же сторону, что и сила т жести статора. По показани м датчика перемещени определ ют суммарную силу, действующую на призматический конец шпильки 13. По размерам плеч рычага 10 определ ют силу, приложенную в точке F рычага. Балансировкой измерительного прибора можно устранить вли ние силы т жести статора. Зна размеры плеч рычага 10, измерительный прибор можно отградуировать так, чтобы измер ть непосредственно силу одностороннего прит жени в испытуемой машине.If there is no current in the stator winding, the pressure on the pin 13 is caused only by the stator gravity force together with the lever 10 and the leg 15. When there is a current in the stator winding, there is a one-sided attraction force which in the proposed device is directed in the same direction as and stator body strength. Based on the readings of the displacement sensor, the total force acting on the prismatic end of the stud 13 is determined. From the size of the arms of the lever 10, the force applied at the point F of the lever is determined. By balancing the measuring device, the influence of the stator gravity force can be eliminated. By knowing the dimensions of the arms of the lever 10, the measuring device can be calibrated so as to directly measure the force of one-sided attraction in the tested machine.

Устройство позвол ет вы вить вли ние эксцентриситета на характеристики машины.The device allows to reveal the influence of eccentricity on the characteristics of the machine.

а также на врем ее пуска. Оно позвол ет измерить силу одностороннего прит жени как при холостом ходе, так и при нагрузке испытуемой машины.as well as at the time of its launch. It makes it possible to measure the strength of a one-sided attraction both when idling and under the load of the test machine.

Результаты исследовани дают возможность установить допустимые пределы эксцентриситета с точки зрени изменени характеристик , увеличени времени пуска, увеличени давлени на подшипники и изменени срока службы машины. Достоверное значение силы одностороннего прит жени при проектировании позволит определить минимальный диаметр вала по услови м допустимого искажени зазора от прогиба вала.The results of the study make it possible to establish the permissible limits of eccentricity in terms of changing characteristics, increasing the start-up time, increasing the pressure on the bearings and changing the service life of the machine. A reliable value of the one-sided attraction force in the design will make it possible to determine the minimum diameter of the shaft according to the conditions for the allowable distortion of the clearance from the shaft deflection.

Claims

The invention The device for studying the effect of eccentricity on the characteristics of electric machines, comprising a housing, blocks for installing a stator and a rotor with bearings of the investigated electrical machine, blocks of load, measuring and adjusting

eccentricity, characterized in that, in order to simplify the design and the ability to measure the strength of one-sided magnetic thrust, it is equipped with pipes consisting of hinges and levers, fixed stands for mounting bearings, and the eccentricity adjustment unit contains a cup with an adjusting nut, associated with a rod having a thread on which the stud is fastened, while the unit for installing the stator through the hinge

connected to a lever which is connected at one end through another hinge to the housing, and at the other end rests on a pin.

/ /// X ////// W

FIG. 2