SU813603A1 - Device for indirect checking of air gap non-uniformity of electric rotating machines - Google Patents
Device for indirect checking of air gap non-uniformity of electric rotating machines Download PDFInfo
- Publication number
- SU813603A1 SU813603A1 SU792722793A SU2722793A SU813603A1 SU 813603 A1 SU813603 A1 SU 813603A1 SU 792722793 A SU792722793 A SU 792722793A SU 2722793 A SU2722793 A SU 2722793A SU 813603 A1 SU813603 A1 SU 813603A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- unit
- air gap
- phase
- block
- electric machine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к электрическим. машинам и может быть использовано для косвенного контроля неравномерноети воздушного зазора электрических вращающихся машин.The invention relates to electrical engineering, mainly to electrical. machines and can be used for indirect control of uneven air gap of electric rotating machines.
Известны устройства для контроля неравномерности воздушного зазора вращающихся электрических машин, содержащие различные чувствительные элементы, установленные внутри контролируемой машины fl ] - [8] .Known devices for controlling the unevenness of the air gap of rotating electrical machines containing various sensing elements installed inside the controlled machine fl] - [8].
Известно устройство для контроля воздушного зазора электрической машины, в котором неравномерность воздушного зазора контролируется с помощью подпружиненного ролика, размещенного на стойке, укрепленной на нажимном кольце сердечника статора и (в случае недопустимого эксцентриситета замыкаю-20 щего контакты), включенные в цепь сигнализатора [1] .A device for controlling the air gap of an electric machine is known, in which the unevenness of the air gap is controlled by a spring-loaded roller mounted on a rack mounted on the pressure ring of the stator core and (in the case of unacceptable eccentricity, closes contacts) included in the signaling circuit [1] .
Известно устройство для контроля воздушного зазора электрических машин с помощью элементов, вводимых в воздушный зазор, где применяются специальные элементы, выступающие над поверхностью статора в воздушном зазоре, электрическая машина, при соприкосновении ротора с которыми замыкается цепь, сигнализирующая об увеличении неравномерности воздушного зазора выше нормы [2] .A device for controlling the air gap of electric machines using elements introduced into the air gap, where special elements are used that protrude above the stator surface in the air gap, an electric machine, when the rotor touches which the circuit closes, signaling an increase in the unevenness of the air gap above normal [ 2].
Известно устройство контроля воздушного зазора электрической машины состоящее из двух концентрических контактных деталей, одна из которых размещена на роторе, а другая на статоре. На одной из этих деталей имеется электроизоляционный слой с пониженной механической прочностью. При перемещении ротора электрической машины в радиальном направлении появляется контакт между упомянутыми деталями, что приводит либо к срабатыванию сигнализации, либо к отключению электрической машины от сети [3] .A known device for controlling the air gap of an electric machine consisting of two concentric contact parts, one of which is placed on the rotor, and the other on the stator. One of these parts has an electrical insulating layer with reduced mechanical strength. When the rotor of the electric machine is moved in the radial direction, a contact appears between the mentioned parts, which leads to either an alarm or disconnection of the electric machine from the network [3].
Недостатком данных устройств является невозможность автоматизации контроля неравномерности воздушного зазора электрических машин в условиях поточного производства, ибо все они предполагают введение внутрь машины дополнительных элементов. При этом надежность контроля зависит от точности установки этих механических элементов, которая может изменяться при внешних, возникающих в электрической машине вив30 рациях.The disadvantage of these devices is the impossibility of automating the control of the uneven air gap of electrical machines in a continuous production environment, because they all involve the introduction of additional elements inside the machine. At the same time, the reliability of the control depends on the accuracy of installation of these mechanical elements, which can vary with external radiations arising in the electric machine.
Известны устройства, в которых контроль воздушного зазора осуществляется косвенным путем, без предварительной установки внутри электрической машины дополнительных механических элементов. Устройство для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного электродвигателя содержит блок питания, от которого пониженное и стабилизированное напряжение подается нк испытуемый асинхронный электродвигатель и на счетчик времени. Током испытуемого электродвигателя питается блок измерения пускового тока. Сигналы от счетчика времени и от блока измерения пускового тока поступают на входы блока сравнения и по величине времени разгона определяют неравномерность воздушного зазора [4].Known devices in which the control of the air gap is carried out indirectly, without first installing additional mechanical elements inside the electric machine. A device for indirectly monitoring the unevenness of the air gap of an asynchronous electric motor contains a power supply, from which a lowered and stabilized voltage is supplied to the tested asynchronous electric motor and to the time counter. The current of the tested electric motor is powered by the inrush current measuring unit. The signals from the time counter and from the starting current measuring unit are supplied to the inputs of the comparison unit and the unevenness of the air gap is determined by the value of the acceleration time [4].
Однако данный способ имеет малую точность, ибо на время разгона, кроме величины неравномерности воздушного зазора, влияет качество смазки и степень перекоса подшипниковых щитов .However, this method has low accuracy, because the acceleration time, in addition to the unevenness of the air gap, is affected by the quality of the lubricant and the degree of skew of the bearing shields.
В устройстве [51 контроль неравномерности воздушного зазора осуществляется по величине скорости вращения двигателя, нагруженного противодействующим моментом, равным опрокидывающему моменту при работе в однофазном режиме и максимально допустимой неравномерности воздушного зазора .In the device [51, the control of the unevenness of the air gap is carried out by the magnitude of the speed of rotation of the engine loaded with a counteracting moment equal to the overturning moment when operating in single-phase mode and the maximum allowable unevenness of the air gap.
Однако, наличие в указанном устройстве специального дорогостоящего нагрузочного приспособления значительно снижает его ценность. Кроме того, все операции отличаются крайней трудоемкостью, а максимальное изменение величины показателя неравномерности воздушного зазора составляет всего 25%, что недостаточно для обеспечения высокой точности контроля.However, the presence in the specified device of a special expensive load-bearing device significantly reduces its value. In addition, all operations are extremely labor intensive, and the maximum change in the value of the indicator of unevenness of the air gap is only 25%, which is not enough to ensure high accuracy control.
В устройстве [б] контроль неравномерности воздушного зазора осуществляется по измерению напряжения трогания двигателя, которое зависит от величины эксцентриситета.In the device [b], the control of the unevenness of the air gap is carried out by measuring the starting voltage of the engine, which depends on the eccentricity.
Однако, этот способ также является крайне неточным, так как напряжение трогания зависит не только от эксцентриситета, но и от качества сборки и состояния подшипников.However, this method is also extremely inaccurate, since the starting stress depends not only on the eccentricity, but also on the build quality and condition of the bearings.
Известно устройство для контроля Неравномерности воздушного зазора, содержащее четыре, выполненных из Медного провода, измерительных катушки для улавливания сигналов всего спектра частот магнитного поля в зазоре, расположенных в пазах статора, промежуточные трансформаторы для усиления сигналов измерительных катушек , фильтры верхних частот для отделения сигнала поля пазов от остального спектра частот Сигналов магнитнЬго поля, блоки сравнения, состоящие из выпрямителей высокочастотных сиг- '65 налов полей пазов, схем вычитания, и суммирования сигналов от диаметрально расположенных индуктивных катушек и схем деления разности сигналов с диаметрально расположенных индуктивg ных катушек на сигнал индуктивной ка3 тушки, индикаторы, фиксирующие величину неравномерности воздушного зазора машины во время ее работы, блок предупредительной сигнализации о нал личии предельного эксцентриситета и блок ограничения для автоматйческо-, го отключения машины при превышении в величины неравномерности воздушного зазора выше нормы [71.A device is known for controlling air gap irregularities, comprising four measuring coils made of copper wire for detecting signals of the entire frequency spectrum of the magnetic field in the gap located in the stator slots, intermediate transformers for amplifying the signals of the measuring coils, high-pass filters for separating the groove field signal from the rest of the frequency spectrum of the Magnetic Field Signals, comparison units consisting of rectifiers of high-frequency signals of groove fields, subtraction schemes, and sums signals from diametrically located inductive coils and circuits for dividing the difference of signals from diametrically located inductive coils to an inductive coil 3 signal, indicators that record the unevenness of the air gap of the machine during its operation, a warning signaling unit about the presence of extreme eccentricity and a restriction block for automatic shutdown of the machine when exceeding the values of the unevenness of the air gap above the norm [71.
Недостатком данного устройства яв15 ляется невозможность автоматизации процесса контроля и отбраковки электрических вращающихся машин с неравномерностью воздушного зазора, превышающего нормативное значение вусло20 виях поточного производства из-за необходимости введения в пазы статора измерительных катушек.The disadvantage of this device is the impossibility of automating the process of control and rejection of electric rotating machines with uneven air gap exceeding the normative value of the conditions of in-line production due to the need to introduce measuring coils into the stator slots.
Известно также устройство для косвенного контроля неравномерности воз25 душного зазора электрической машины с зубчатым ротором и трехфазной обмоткой на статоре, содержащее блок питания, блок коммутации фаз статорной обмотки, блок фильтров, настроенных на 30 частоту зубцовой гармоники, схему возведения в квадрат, блок запоминания, сумматор, блок сравнения и индикатор контроля [8J.A device is also known for indirectly monitoring the unevenness of the air gap of an electric machine with a gear rotor and a three-phase winding on a stator, comprising a power supply unit, a stator winding phase switching unit, a filter unit tuned to a 30 tooth harmonic frequency, a squaring circuit, a memory unit, an adder , comparison unit and control indicator [8J.
Недостаток данного устройства - малая производительность при контроле я условиях поточного производства.The disadvantage of this device is its low productivity under the control of in-line production conditions.
Цель изобретения - ускорение процесса измерения.The purpose of the invention is the acceleration of the measurement process.
Для достижения поставленной цели чи в устройство введен программный блок, выполненный в виде узла временного управления, соединенного с узлами измерения скорости, узлом управления блоком коммутации, узлом подключения 45 блока запоминания, узлом включения схемы суммирования и блока сравнения, выходы программного блока соединены с блоками коммутации фаз статорной обмотки, запоминания, схемой суммировало ния и блоком сравнения.To achieve this goal chi device introduced programming unit configured as a unit time control connected to the velocity measurement nodes, the node control switching unit, connection node 45 memory unit assembly incorporating summing circuit and the comparator unit, outputs the program unit connected to the switching units phases of the stator winding, memorization, summation circuit and comparison unit.
На чертеже представлена» блок-схема, устройства для косвенного контроля неравномерности воздушного зазора электрических вращающихся машин. Уст55 ройство содержит блок 1 питания, создающий стабилизированное пониженное трехфазное напряжение; блок 2 коммутации фаз статорной обмотки, производящий необходимую коммутацию статорных обмоток электрической машины,испытуемую электрическую машину 3, блок 4 фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники/ программный блок 5, координирующий действие всего устройства; выпрямительный блок б, преобразующий переменный сигнал зуб цовой частоты в постоянное напряжение; схему 7 возведения в квадрат; блок 8 запоминания; схему 9 суммирования,* блок 10 сравнения; индикатор 11 контроля .The drawing shows a "block diagram, a device for indirectly controlling the unevenness of the air gap of electric rotating machines. The device contains a power supply unit 1, which creates a stabilized reduced three-phase voltage; a stator winding phase switching unit 2, producing the necessary switching of the stator windings of the electric machine, the tested electric machine 3, a filter unit 4 tuned to the frequency of the tooth harmonic / program unit 5, coordinating the operation of the entire device; rectifier unit b, which converts the alternating signal of the tooth frequency to a constant voltage; squaring pattern 7; block 8 memorization; summing circuit 9, * comparison unit 10; indicator 11 of the control.
Устройство работает следующим образом. 5The device operates as follows. 5
В качестве измеряемого параметра, по изменению которого судят о наличии эксцентриситета, выбирается сумма квадратов амплитуд зубцовых гармоник, измеренных в однофазном режиме 10 при последовательном отключении каждой из трех фаз статорной обмотки электрической машины. Контроль неравномерности воздушного зазора производится при этом одновременно с про- 15 верной работоспособности электрической машины на холостом ходу. В определенной точке конвейера статорные обмотки испытуемой электрической машины 3 подключаются к соответствующим 20 выходам блока 2 коммутации и по команде из программного блока 5 через контакторы блока 2 коммутации на электрическую машину подается пониженное стабилизированное трехфазное 25 напряжение от блока 1 питания. После достижения установившейся скорости вращения, измеряемой узлом измерения скорости, по команде из программного блока 5. отключается фаза А статорной обмотки и вход блока 4 фильтров, настроенных на частоту зубцовой гармоники, подключается к фазам А и Б. С выхода блока 4 фильтров сигнал зубцовой частоты поступает на выпрямительный блок 6, преобразующий сиг нал переменного напряжения в постоянное, представляющее собой амплитуду зубцовой гармоники. Этот сигнал возводится в квадрат схемой 7 и по команде из программного блока 5 посту- 40 пает в первую ячейку памяти блока 8 запоминания. После этого по команде из программного блока 5 восстанавливается на короткое время трехфазный режим работы и затем отключается фаза В статорной обмотки электрической машины 3, а вход блока фильтров подключается к фазам В и С. Выделенный блоком фильтров 4 второй сигнал зубцовой частоты преобразуется выпрями- _ тельным блоком 6 в постоянное напря- зи жение, равное амплитуде зубцовой гар моники, которое возводится в квадрат и по команде из программного блока 5 поступает во вторую ячейку памяти блока 8 запоминающего устройства. Затем 55 по команде из программного блока 5 опять восстанавливается на короткое время трехфазный режим и отключается фаза С.As the measured parameter, by the change of which one judges the presence of eccentricity, the sum of the squared amplitudes of the tooth harmonics measured in single-phase mode 10 is selected when each of the three phases of the stator winding of the electric machine is sequentially disconnected. At the same time, control of the unevenness of the air gap is carried out simultaneously with the verified operability of the electric machine at idle. At a certain point in the conveyor, the stator windings of the tested electric machine 3 are connected to the corresponding 20 outputs of the switching unit 2 and, on a command from the program unit 5, through the contactors of the switching unit 2, a reduced, stabilized three-phase 25 voltage from the power supply unit 1 is supplied to the electric machine. After reaching the steady-state speed of rotation measured by the speed measuring unit, by command from program block 5. phase A of the stator winding and the input of block 4 of the filters tuned to the frequency of the tooth harmonic are disconnected, connected to phases A and B. From the output of block 4 of the filters, the signal of the tooth frequency arrives at rectifier unit 6, which converts the signal of alternating voltage to constant, which is the amplitude of the tooth harmonic. This signal is squared by circuit 7 and, upon a command from program block 5, enters the first memory cell of memory block 8. After this, by command from the program unit 5, the three-phase operation mode is restored for a short time and then the phase B of the stator winding of the electric machine 3 is turned off, and the input of the filter unit is connected to phases B and C. The second tooth frequency signal extracted by the filter unit 4 is rectified unit 6 in permanent communication ear- voltage equal to the amplitude of the harmonic of the tooth, which is squared and the command of the software unit 5 enters a second memory cell of the memory unit 8. Then 55, at the command of program block 5, the three-phase mode is again restored for a short time and phase C is turned off.
Вход блока 4 фильтров подключается jq к фазам С и А и проводится аналогичное измерение, в результате чего в третьей ячейке блока запоминающего устройства 8 фиксируется третье значение' квадрата амплитуды гармоники зубцовой/^ частоты. После этого по команде из программного блока 5 три значения квадратов амплитуд зубцовой гармоники из ячеек памяти блока 8 запоминаниня подаются на вход схемы сумматора 9. Выходное напряжение схемы суммирования, представляющее собой сумму квадратов амплитуд зубцовых гармоник, подается на первый вход блока 10 сравнения, при этом на второй вход бло;ка 10 сравнения подается эталонное значение суммы квадратов амплитуд зубцовых гармоник. Если измеряемая величина превышает допустимое (эталонное) значение, то блок 10 сравнения выдает сигнал на индикатор 11 контроля, и данная электромашина признается негодной. После окончания цикла контроля,по команде из программного блока 5 устройство приходит в исходное состояние и испытуемая электрическая машина 3 отключается от блока 1 питания.The input of filter block 4 is connected jq to phases C and A and a similar measurement is carried out, as a result of which the third value of the squared amplitude of the harmonic of the tooth / ^ frequency is recorded in the third cell of the memory unit 8. After that, on a command from the program block 5, three values of the squares of the amplitudes of the tooth harmonic from the memory cells of the memory unit 8 are fed to the input of the adder circuit 9. The output voltage of the summing circuit, which is the sum of the squares of the amplitudes of the tooth harmonics, is supplied to the first input of the comparison unit 10, while the second input of the unit; ka 10 comparison serves the reference value of the sum of the squares of the amplitudes of the tooth harmonics. If the measured value exceeds the permissible (reference) value, then the comparison unit 10 gives a signal to the control indicator 11, and this electric machine is deemed unfit. After the end of the control cycle, at the command of the program unit 5, the device returns to its original state and the tested electric machine 3 is disconnected from the power unit 1.
В результате применения данного устройства автоматизируется и упрощается процесс контроля неравномерности воздушного зазора электрических вращающихся машин в условиях поточного производства.As a result of the use of this device, the process of controlling the unevenness of the air gap of electric rotating machines in automated production is automated and simplified.
Производится отбраковка электрических машин с величиной неравномерности воздушного зазора выше установленной нормы.The rejection of electric machines is carried out with an unevenness of the air gap above the established norm.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792722793A SU813603A1 (en) | 1979-02-12 | 1979-02-12 | Device for indirect checking of air gap non-uniformity of electric rotating machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792722793A SU813603A1 (en) | 1979-02-12 | 1979-02-12 | Device for indirect checking of air gap non-uniformity of electric rotating machines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU813603A1 true SU813603A1 (en) | 1981-03-15 |
Family
ID=20809457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792722793A SU813603A1 (en) | 1979-02-12 | 1979-02-12 | Device for indirect checking of air gap non-uniformity of electric rotating machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU813603A1 (en) |
-
1979
- 1979-02-12 SU SU792722793A patent/SU813603A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Condition monitoring of industrial electric machines: State of the art and future challenges | |
CA2739844C (en) | Device and method for monitoring and/or analyzing rotors of electric machines in operation | |
Kliman et al. | Sensorless, online motor diagnostics | |
US6043664A (en) | Method and apparatus for turn fault detection in multi-phase AC motors | |
EP1356308A2 (en) | Apparatus and method for detecting and calculating ground fault resistance | |
US7081760B2 (en) | Method of diagnosing a broken bar fault in an induction motor | |
US20080048666A1 (en) | Apparatus and method for detecting a brush liftoff in a synchronous generator rotor circuit | |
CN102033210A (en) | Air-gap field detecting device of alternating-current generator and application thereof in state monitoring and control method of alternating-current generator | |
US5032826A (en) | Core monitor that uses rotor shaft voltages | |
US5644458A (en) | Induction machine protection device | |
EP0306319B1 (en) | Method for statically testing rotating rectifiers in brushless alternators | |
US4492999A (en) | Supervisory unit for rotary electrical machinery and apparatus | |
SU813603A1 (en) | Device for indirect checking of air gap non-uniformity of electric rotating machines | |
JPS5854580B2 (en) | Kaitendenkiuntenkanshisouchi | |
Salem et al. | Stray Flux analysis for monitoring eccentricity faults in induction motors: Experimental study | |
Prahesti et al. | Three-phase induction motor short circuit stator detection using an external flux sensor | |
Widagdo et al. | Detection of Air Gap Eccentricity on Three-Phase Induction Motor Using 3-Axis Digital ELF Gaussmeter | |
JPH04324377A (en) | Partial discharge pulse detector | |
JP2590175B2 (en) | Monitoring method for rotating electric machines | |
SU1064249A1 (en) | Device for indirect checking of electrical machine air gap non-uniformity | |
Natarajan et al. | Condition monitoring of slip-ring induction motors | |
Owatchaiphong | Design Concept of Low Cost Measurement for Motor Current Signature Analysis | |
SU1674311A1 (en) | Electrical machine | |
SU1500866A1 (en) | Device for measuring the temperature of windings of electric machines | |
SU1117750A1 (en) | Process for checking bearings of three-phase electric machine |