SU1661694A1 - Устройство дл поточной сортировки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электрических испытаний и может быть использовано дл  контрол  и разбраковки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей. Цель изобретени  - ускорение контрол  и разбраковки короткозамкнутых роторов путем автоматизации процессов подачи, измерени , удалени  и разбраковки роторов - достигнута тем, что в устройство, содержащее эталонный ротор, эталонный и контролирующий индукторы, блок измерени , введены два двигател , два переключател , датчик оборотов, блок синхронизации, блок счета стержней, электромагнит, валики, кулачковый механизм, состо щий из вала, четырех кулачков, фиксатора, отсекател , толкателей, заслонка, два лотка и соответствующие св зи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к области электрических испытаний и предназначено дл  контрол  и разбраковки короткозамкнутых роторов после их заливки алюминием в производстве асинхронных двигателей небольшой мощности (не более 3 кВт).

Целью изобретени   вл етс  ускорение контрол  и разбраковки короткозамкнутых роторов путем автоматизации процессов подачи, измерени , удалени  и разбраковки.

На, фиг.1 представлена структурна  электрическа  схема устройства на фиг. 2 - кинематическа  схема.

Устройство содержит силовой трансформатор 1, эталонный ротор (ЭР) 2, индуктор 3 эталонного ротора (ИЭР)

и индуктор 4 контролируемого ротора (ИКР) с обмотками 5, 6 возбуждени  и обмотками 7, 8 измерени  соответственно, редукторные двигатели (РД) 9, Ю, переключатели 11, 12, датчик 13 оборотов ротора (ДОР), блок 14 синхронизации (БС), блок 15 счета стержней (БСС), блок 16 измерени  (БИ), электромагнит (ЭМ) 17, реле 18. Одна сетева  клемма устройства соединена с обоими подвижными контактами переключател  11 и с первой клеммой РД 10. Неподвижный контакт первой группы переключател  11 соединен с первой клеммой РД 9, оба неподвижных контакта второй группы через первичную обмотку силового трансформатора 1 - с другой сетевой

о со

съ о

клеммой устройства и с второй клеммой РД 9, котора  через нормально разомкнутые контакты реле 18 соединена с второй клеммой РД Ю. Ротор РД 9 механически св зан с ДОР 13, выход которого соединен с первым входом БС 14. Второй вход последнего соединен с подвижным контактом переключател  12, механически св занным с ротором РД 10. Первый не- цодвижный контакт переключател  12 соединен с входом логического О Устройства, второй его неподвижный контакт - с входом логической 1 устройства. Первый и второй выходы ЕС 14 соединены с соответствующими .к|онцами обмотки реле 18. Вторична  обмотка силового трансформатора 1 подк лючена параллельно-последовательно соединенным обмоткам 5 и 6 возбуждени  ИЭР 3 и ИКР 4 соответственно , выводы обмоток 7 и 8 которых подключены соответственно к перво- му, второму и третьему, четвертому входам ВСС 15. П тый вход БСС 15 соединен с третьим выходом БС 14, а, шестой вход через ЭМ 17 - с выхо- Дом источника посто нного напр жени . Четыре выхода БСС 15 соедине- йы с соответствующими четырьм  входами БИ 16.

ДОР ,13 содержит последовательно соединенные источник 19 сигналов и формирователь 20 импульсов (ФИ).

БС 14 содержит РИ 21, ФИ 22 начала измерени  (ФИНН), счетчик 23 и ФИ 24 включени  и отключени  (ФИВО). Причем первый вход БС 14 соединен с п|ервым входом счетчика 23, второй вход БС 14 - с первым входом ФИВО 24 и через ФИ 21 с первым входом ВДНИ 22, выход которого соединен с вторым входом счетчика 23. Три выхода Последнего соединены соответственно с вторым входом ФИВО 24 и вторым и третьим входами ФИНИ 22. Два выхода ФИВО 24 и выход ФИНИ 22 соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами БС 14.

БСС 15 .содержит два формировател  25, 26 среднего значени  (ФСЗ), . сумматор 27, компаратор 28, источник 29 опорного напр жени  (ИОН), счетп чик 30, ФИ 31 годности (ФИГ). Причем первые четыре входа БСС 15 соединены соответственно с-первыми и вторыми входами ФСЗ 25, 26, выходы которых соединены соответственно с первым и

16616944

вторым входами сумматора 27. Выход сумматора 27 соединен с первым входом компаратора 28 и первым вы- , ходом БСС 15. Выход ИОН 29 и четвертый выход БСС 15 соединены с вторым входом компаратора 28, выход которого соединен с первым входом счетчика 30. Второй вход счетчика 30 соединен

10 с третьим входом ФИГ 31 и п тым входом БСС 15. Два выхода счетчика 30 через ФИГ 31 соединены соответственно с вторым и третьим выходами БСС 15, шестой вход которого соединел с чет15 вертым входом ФИГ 31.

На кинематической схеме (фиг.2) показан контролируемый ротор (КР) 32, установленный на валиках 33, св занных зубчатой передачей с РД 9.

20 ЭР 2, представл ющий собой сердечник того же типоразмера, что КР 32, но без обмотки, установлен неподвижно . Р дом с ним расположен ИЭР 3, закрепленный на столе 34 перемещени 

25 с возможностью перемещени  с помощью

30

35

40

45

50

55

винта 35 и гайки 36. ИКР 4 уставов- лен вблизи КР 32 и закреплен на направл ющих 37 с возможностью регулировки величины воздушного зазора между ИКР 4 и КР 32. РД 10 через зубчатую передачу св зан с кулачковым механизмом, состо щим из вала 38 и закрепленных на нем кулачка 39 фиксатора 40, кулачка 41 отсекател  42 и двух кулачков 43 сброса.Фиксатор 40 иотсекатель 42, а также два рычага 44 посредством роликов св заны соответственно с кулачками 39, 4t и 43. Рычаги 44 посредством роликов св заны с толкател ми 45. На одной оси с валиком 33 закреплен стакан 46 ДОР 13, с помощью которого фиксируетс  конец одного оборота ротора и тем самым конец измерений. ЭМ 17 св зан с заслонкой 47 лотка 48 дл  негодных роторов. На лотке 49 наход тс  роторы, подлежащие контролю.

Металлический стакан 46 на боковой цилиндрической стенке имеет 90 прорезей шириной 1 мм с шагом 2 мм. Снаружи и изнутри цилиндрической стенки напротив друг друга на держателе установлена пара свето- и фотодиод.

РД 19 предназначен дл  привода кулачкового механизма, служащего дл  удалени  проверенного ротора и установки нового.

0

5

0

5

0

5

винта 35 и гайки 36. ИКР 4 уставов- лен вблизи КР 32 и закреплен на направл ющих 37 с возможностью регулировки величины воздушного зазора между ИКР 4 и КР 32. РД 10 через зубчатую передачу св зан с кулачковым механизмом, состо щим из вала 38 и закрепленных на нем кулачка 39 фиксатора 40, кулачка 41 отсекател  42 и двух кулачков 43 сброса.Фиксатор 40 иотсекатель 42, а также два рычага 44 посредством роликов св заны соответственно с кулачками 39, 4t и 43. Рычаги 44 посредством роликов св заны с толкател ми 45. На одной оси с валиком 33 закреплен стакан 46 ДОР 13, с помощью которого фиксируетс  конец одного оборота ротора и тем самым конец измерений. ЭМ 17 св зан с заслонкой 47 лотка 48 дл  негодных роторов. На лотке 49 наход тс  роторы, подлежащие контролю.

Металлический стакан 46 на боковой цилиндрической стенке имеет 90 прорезей шириной 1 мм с шагом 2 мм. Снаружи и изнутри цилиндрической стенки напротив друг друга на держателе установлена пара свето- и фотодиод.

РД 19 предназначен дл  привода кулачкового механизма, служащего дл  удалени  проверенного ротора и установки нового.

Переключатель 11 предназначен дл  переключени  режимов работы устройства: в положении 0 - отключен , в положении I - режим тарировани , в положении II - режим измерени  .

Переключатель 12 предназначен дл  подачи в БС 14 сигнала о начале измерени  (положение I) и подготовки им цепиf дл  поступлени  очередного сигнала о начале измерени .

ДОР 13 предназначен дл  подачи в БС 14 импульсов дл  определени  одного оборота КР 32. БС 14 предназначен дл  формировани  сигналов о начале и конце измерени , поступающих на БСС 15. Промежуток времени между этими сигналами соответствует одному обороту КР 32 на валиках 33.

БСС 15 предназначен дл  вы влени  и счета целых стержней коротко- замкнутой обмотки КР 32, сравнени  с заранее установленным числом (уствкой ) и выдачи1 сигнала, информирую

0

5 28

5

0

вершил один оборот, т.е. импульса об окончании процесса измерени .

ФСЗ 25, 26 предназначены дл  формировани  на выходе уровн  напр жени , соответствующего среднему значению входного сигнала. Отличие ФСЗ 25, 26 друг от друга заключаетс  в том, что они формируют уровни напр жений противоположной пол рности (знаков).

Сумматор 27 собран на операционном усилителе (ОУ) и предназначен дл  суммировани  входных сигналов и усилени  результата суммировани . Компаратор 28 собран на ОУ с большим коэффициентом усилени  с диодом в обратной св зи ОУ, который выдел ет на выходе уровень только одной попо- жительной пол рности. ОУ предназначен дл  сравнени  двух входных сигналов , т.е. дл  сравнени  величины &Е ЕЭСр- Е Кср с величиной уставки UUCT (величиной напр жени ). Если Д. Е UyCT, то на выходе компаратора

есть импульс.

i щего о годности или негодности КР 32. БИ 16 состоит из светового табло

годен

индикационными лампами годен и негоден, измерительного прибора (вольтметра) и предназначен дл  выдачи результатов1 о годности КР 32 на световое табло, дл  установки одинаковых воздушных зазоров между КР 32 и ИКР 4, ЭР2 и ИЭР 5, а также дл  определени  величины уставки, относительно которой определ етс  степень повреждени  (либо годности) стержн  короткозамкнутой обмотки КР 32 по показани м измерительного прибора . ЭМ 17 предназначен дл  открывани  и закрывани  заслонки, направл ющей прошедшие контроль роторы в бункеры дл  годных и негодных роторов в зависимости от сигнала, поступающего с выхода БСС 15.

Реле 18 предназначено дл  включе-1- ни  и отключени  РД 10, привод щего в движение кулачковый механизм удалени  и установа КР 32.

ФИНН 22 предназначен дл  задержки импульса начала счета оборота с целью исключить вли ние начального проскальзывани  ротора на валиках 33 на отсчет одного оборота.

Счетчик 23 предназначен дл  счета импульсов, поступающих из ДОР 13 и выдачи импульсов о том, что КР 32 со0

5

0

ИОН 29 представл ет собой делитель напр жени .

БИ 16 состоит из светодиодов, переключател  и вольтметра посто нного напр жени . БИ 16 предназначен дл  индикации светодиодами информации о годности ЕР $2 и измерени  посредством переключател  и вольтметра величин уставки и разности средних значений ЭДС измерительных обмоток 7 и 8 ИЭР и ИКР 4 &Е

р г

зср - кср.

Устройство.дл  поточной сортировки роторов работает следующим образом .

Переключатель 11 находитс  в среднем положении 0. ЭР 2 ориентируют так, чтобы шлиц одного из пазов находилс  между полюсами ИЭР 3. Пре- 5 дусмотрены два режима работы устройства: тарирование, и измерение.

Режим тарировани  служит дл  установлени  одинаковых воздушных зазоров 1ежду роторами и соответствующими индукторами. На валики 33 укладывают второй ЭР того же типоразмера, что и КР 32, и ориентируют его так, чтобы шлиц одного из пазов находилс  посередине между полюсами ИКР 4. Переключатель 11 переводитс  в положение I. При этом РД 9 отключен. Напр жение сети подаетс  только на силовой трансформатор t, питающий обмотки 5, 6 возбуждени . Магнитный поток индуцирует

0

5

в измерительных обмотках 7 и 8 ЭДС Е, и Е к, которые подаютс  на входы БСС 15.

На выходе ФСЗ 25 формируетс  уро вень напр жени , соответствующий среднему значению ЭДС Е9С.р, индуцированной в измерительной обмотке 7, на выходе ФСЗ 26 формируетс  уровень напр жени , соответствующий по величине среднему значению ЭДС Екср, индуци ро ванной в измерительной обмотке 8. На; выходе сумматора 27,  вл ющемс  выходом БСС 15, уровень напр жени  соответствует разности средних значений &Е ЕЭСр- Ekcp и поступает н вход БИ 16. Вольтметр БИ 16 показы- .вает величину ДЕ. Установив воздушный зазор между вторым ЭР и ИКР 4, перемещают ИЭР 3 относительно ЭР 2 при помощи винта 35 так, чтобы величина А.Е Е Эср стала минимальной . В этом случае средние значени  ЭДС, индуцированные в измерительных обмотках 7 и 8, равны друг другу, чт  вл етс  признаком равенства воздуш- нЬ(х зазоров. Фиксируют положение ИЭР 3 относительно ЭР 2. Так как РД 9 от кЛючен, то валики 33 и стакан 46 ДОР 13 не вращаютс  и на выходе ДОР 13 не формируютс  импульсы. При этом БСС 15 не формирует импульсы начала и конца цикла измерени , ввиду чего не осуществл етс  счет оборотов КР 3 и счет стержней.

После окончани  режима тарирова- переключатель 11 переводитс  в среднее положение 0 и удал етс  второй ЭР, установленный на валиках 33.

В режиме измерени  КР 32 с залитой клеткой устанавливают на валиках 33. Переключатель 11 перевод т в положение II. При этом на РД 9 подаетс  питание и начинают вращатьс  валики 33 и с ними стакан 46 ДОР 13.

Последовательно соединенные обмотки 5, 6 возбуждени , по-прежнему, подключены к вторичной обмотке силового трансформатора 1. При этом толкатели 45 наход тс  в нижнем положении , а переключатель 1-2 - в положении I (фиг.1). При вращении валиков 33 и стакана 46 ДОР 13 вращаетс  КР 32 и на выходе ДОР 13 формируютс  импульсы, поступающие на первый вход БС 14. На второй вход БС 14 поступает либо логический О, либо логическа  1 в зависимости от по-

ложени  подвижного контакта переключател  12.

Через промежуток времени, равный временной задержке, заданной ФИНН 22, начинаетс  цикл контрол  КР 32..При этом в БС 14 производитс  счет импульсов , поступающих с выхода ДОР 13. На третьем выходе БС 14 действует высокий уровень, поэтому в БСС 15 производитс  счет числа стержней.

В счетчике 30 предварительно производитс  запись минимально допустимого числа целых стержней. Например, дл  роторов с числом пазов 18 условно принимают допустимое число целых стержней равным 17. Это число записываетс  в двоичной системе.

После того, как счетчик 23 БС 14 сосчитает число импульсов, соответствующее одному обороту КР 32 (в данном устройстве 200), на третьем выходе БС 14 устанавливаетс  низкий уровень и счет стержней в БСС 15 прекращаетс , на БИ 16 в зависимости от годности КР 32 светитс  соответствующий светодиод, срабатывает реле 18, замыкаетс  его нормально разомкнутый контакт и РД 10 начинает вращатьс . При вращении РД 10 начинает вращатьс  вал 38 кулачкового механизма с кулачками 39, 41, 43. Эти кулачки расположены так, что вначале происходит движение вверх толкате- 5 лей 45, св занных через рычаг 44

(фиг.2) с кулачками 43. При этом переключатель 12 переходит в положение II, выполн   функцию блокирующего контакта, происходит удаление КР 32 с валиков 33, КР 32 начинает катитьс  по лотку 49. Если КР 32 не- годне, то срабатывает ЭМ 17, заслонка 47 открываетс , и КР 32 падает в бункер 48 дл  негодных роторов. В противном случае заслонка 47 закры0

5

0

0

5

0

5

та, КР 32 продолжает движение и попадает в бункер дл  годных роторов.

После удалени  КР 32 с валиков 33 начинает срабатывать (опускаетс ) фиксатор 40 и ротор за фиксатором попадает на валики 33. Затем фиксатор 40 возвращаетс  в первоначальное положение, при этом опускаетс  отсекатель 42, ротор за отсека- телем скатываетс  и устанавливаетс  перед фиксатором 40 до следующего цикла. Когда отсекатель 42 вернетс  в прежнее, верхнее, положение,

что соответствует установке толкателей в нижнем положении, переключатель 12 переходит в положение I и начнетс  следующий цикл контрол .

Отличительна  особенность данного устройства состоит в том, что в нем примен етс  автоматизированна  подача КР на валики, ДОР на валиках, БС, фиксирующий начало и конец од- ного оборота, блок счета годных стержней с уставкой заданного числа стержней , блок индикации годности КР и ЭМ, открывающий заслонку лотка дл  негодных роторов. Примененные ме- ханизмы и электронные блоки позвол ют ускорить процесс контрол  и разбраковки залитых роторов.

Claims (2)

1. Устройство дл  поточной сортировки короткозамкнутых роторов асинхронных двигателей, содержащее источник питающего напр жени , конт ролирующий индуктор, эталонный индуктор , эталонный ротор, блок измерени , механизм регулировки воздуного зазора, соедин ющий эталонный индуктор с эталонным ротором, о т - личающеес  тем, что, с целью ускорени  контрол  и разбраковки короткозамкнутых роторов, в него введены силовой трансформатор, два переключател , реле, электромагнит , два двигател , датчик оборотов , два счетчика, два формировател  среднего значени , четыре формировател  импульсов, источник опорного напр жени , сумматор,, ком- паратор, вращающиес  валики, два лотка, кулачковый механизм, состо щий из вала, кулачка фиксатора, кулачка отсекател  и двух кулачков сброса, механически св занных COOT- ветственно с фиксатором, отсекате- лем и двум  толкател ми, заслонка второго лотка, св занна  с  корем электромагнита, причем первый вывод источника питающего напр жени  соединен с первой клеммой первого двигател , через нормально разомкнутые контакты реле с первой клеммой второго двигател  и через первичную обмотку сетевого трансформатора с двум  неподвижными контактами первого переключател , два подвижных контакта которого соединены с вторым выводом источника питающего на

JQ

20

35

25 30 Q

50

5

пр жени  и с второй клеммой второго двигател , втора  клемма первого двигател  соединена с третьим неподвижным контактом первого переключател , выход датчика оборотов соединен с первым входом первого счетчика , три выхода которого соединены соответственно с первым входом первого формировател  импульсов и с первым и вторым входами второго формировател  импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого счетчика и первыми входами второго счетчика и третьего формировател  импульсов, третий вход второго формировател  импульсов соединен с выходом четвертого формировател  импульсов , вход которого соединен с вторым входом первого формировател  импульсов и подвижным контактом второго переключател , два неподвижных контакта которого соединены соответственно с входами логических О и 1 устройства, выходи первого формировател  импульсов соединены с концами обмотки реле, вторична  обмотка силового трансформатора подключена параллельно-последовательно соединенным обмоткам возбуждени  контролирующего и эталонного индукторов, концы измерительных обмоток которых подключены соответственно к первым, вторым входам обоих формирователей среднего значени , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого через последовательно соединенные компаратор, второй счетчик и третий формирователь импульсов соединен с первым входом блока измерени , второй выход второго счетчика соединен с третьим входом третьего формировател  импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом блока измерени , третий вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени  и вторым входом компаратора, первый вход которого соединен с четвертым входом блока измерени , вывод источника посто нного напр жени  через обмотку электромагнита соединен с четвертым входом третьего формировател  импульсов, ротор первого двигател  механически св зан с вращающимис  валиками и датчиком оборотов, ротор второго двигател  механически св зан с валом кулачкового механизма и подвижным контактом второго цилиндрической стенки которого уста- переключател .новлены элементы оптронной пары, и

2. Устройство по п. 1, о т л и - формирователь импульсов, вход которочающеес  тем, что датчик обо-с го соединен с выходом оптронной па- ротов содержит закрепленный на оси , РЫ, а выход - с выходом датчика обо- стакан с прорез ми,%по обе стороны ротов.

+Unum

37