Устройство для контроля изменения воздушного зазора синхронной электрической машины

 

Изобретение относится к эл ект- : ротехнике, в частности к контролю изменения воздушного зазора из-пза нецилиндричности ротора синхронной электрической машины, например гидрогенератора . Цель изобретения позволяет повысить точность контроля изменения воздушного зазора, обусловленного нецилиндричностью ротора. В воздушном зазоре электрической машины устанавливается измерительный виток, который подключается к электронной схеме, состоящей из аттенюатора 2, квадратора 3, фильтра 4 низких частот, усилителя 5, полосового фильтра 6, блоки 7 выделения модуля, блока деления 8, детектора 9 размаха сигнала от пика до пика и индикатора 10. Схема осуществляет соответствующее преобразование выходного напряжения измерительного витка таким образом, что показания индикатора соответствуют дврйному размаху суммы первых пяти пространственных форм нецилиндричности ротора в относительных единицах по отношению к среднему воздушному зазору электрической машины. 1 ил. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц 4 G 01 R 31/34

В - Е063Я8

ПАтЫИ т:, .";:1Е)1АЛ

Б Б «1) j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4256572/24-07 (22) 04. 06. 87 (46) 28.02.89. Бюл. У 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) А.А.Коваль и А,Б.Нецеевский (53) 621.313 (088.8) (56) Патент ГДР Р 36011, кл, Н 02 d 1967.

Коваль A,А., Нецеевский А.Б. Эксп луатационный контроль асимметрии магнитного поля в воздушном зазоре гидрогенератора. — Энергетика и электрификация, 1984, М 2, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА СИНХРОННОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к элект: ротехнике, в частности к контролю изменения воздушного зазора из за цецилиндричности ротора синхронной. электрической машины, например гидро„„SU„„1462214 А 1 генератора, Цель изобретения позволяет повысить точность контроля изменения воздушного зазора, обусловленного нецилиндричностью ротора. В воздушном зазоре электрической машины устанавливается измерительный виток, который подключается к электронной схеме, состоящей из аттенюатора 2, квадратора 3, фильтра 4 низких частот, усили теля 5, полосового фильтра 6, блока

7 выделения модуля, блока деления 8, детектора 9 размаха сигнала от пика до пика и индикатора 10. Схема осуществляет соответствующее преобразование выходного напряжения измерительного витка таким образом, что показания индикатора соответствуют двойному размаху суммы первых пяти пространственных форм нецилиндричности ротора в относительных епиницах по отношению к среднему воздушному зазору электрической машины, 1 ил.

1462214

1Пя 9 о K К9

И = -- — В2 о 2 о 9 где К вЂ” коэффициент преобразования индукционного датчика с учетом положения аттенюатора;

Б, — амплитуда индукции основной волны;

К вЂ” коэффициент усиления усилите 1 ля совместно с фильтром нижних частот;

Изобретение относится к электро" технике и может быть использовано при измерении воздушного зазора с целью определения нецилиндрического ротора синхронной электрической машины в процессе приемосраточных испытаний или промышленной эксплуатации.

Данное устройство позволяет измерить низкие пространственные формы нецилиндричности ротора, которые обуславливают вибрацию сердечника статора с оборотной и кратной ей частотой, Целью изобретения является повышение точности контроля изменения воздушного зазора, обусловленного не9;. цилиндричностью ротора.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства для измерения воздушного зазора.

Устройство содержит датчик 1 индукции9 выход KQTopoI Î связан с вхо дом последовательно соединенных аттенюатора 2 и квадратора 3, причем выход квадратора 3 связан через последовательно соединенные фильтр 4 нижних частот и усилитель 5, а также через последовательно соединенные полосовой фильтр 6 и блок 7 выделения модуля соответственно с первым и вто- 30 рым входом делителя 8. Выход делителя соединен со входом детектора 9 размаха сигнала от пика до пика, выход которого подключен к индикатору 10.

Устройство работает следующим образом. 35

Выходной сигнал датчика 1 индукции аттенюатором 2 снижается до допустимого уровня, определяемого входными параметрами квадратора 3, после возведения в квадрат и прохождения фильтрд 4 нижних частот и усилителя 5, а также через полосовой фильтр 6.и блок

7 выделения модуля получаем два сигнала соответственно,, равные:

"=»макс 9 макс 45 U„=K - „ .-.(и"+ ь-1 и=

U — составляющая выходного наппп ряжения усилителя 5, пропорциональная значению

2 ЬЗ„

g 2 9 и Q - частота среза фильтра 4 нижмакс них частбт;

- выходное напряжение блока 7 о выделения модуля, пропорцио2 нальное - значению —,, g2 9

К вЂ” коэффициент усиления полосо3 вого фильтра 6 и 7 блока выделения модуля; а  — амплитуды боковых составляюпя щих в спектре частот индук" цин;

S1 — частота вращения ротора;

n — порядковый номер пространст. венной формы нецилиндричности ротора;

251 - размах амплитуды изменения па воздушного зазора, обусловленный и-ой пространственной фо р мой не цилиндр ич н о сти ротора;

8 - средний воздушный зазор элеко трической машины, 1 — фазовый сдвиг и-ой простран91@ ственной формы нецилиндричности ротора относительно фиксированной точки на нем.

Подавая эти два сигнала на вход делителя 8, получаем на его выходе сигнал, равный

99"-99 макс

К1 + В„sin(ngt+g„z)

n=1

Ьых, Аеи К В о размах Которого измеряется детектором 9 размаха сигнала от пика до пика с магнитоэлектрическим индикатором 10 на выходе. Эти показания соответствуют, сумме и, „, пространственных форм нецилиндричности ротора синхронной электрической машины, если д „и и 0,1е . В последнем случае можно пренебречь всеми составляющими Ь В „ иэ-за их малости.

Устанавливая частоту среза фильтра 4 нижних частот, равную f, =509 и центральную частоту полосового фильтра Л =4pn и выбирая соответи,Е99т Р ствующие зйачения К, и К, получаем устройство, контролирующее относительное изменение воздушного зазора, обусловленное суммой 4"5 его пространственных форм нецилиндричности

1462214

Формул а изобретения

1

Отличительным признаком данного устройства от прототипа является то, что показания индикатора не зависят в широких пределах от уровня входного сигнала блока 3. Показания индикатора зависят не только от изменения амплитуды выходного напряжения индукционного датчика 1, но и от изменения периода их следования. Оба этих отличительных признака повышают точность измерений и существенно упрощают их проведение, Составитель В.Никаноров

Редактор A.Äoëèíè÷ Техред И.Дидык Корректор В.Гирняк

Заказ 668/42 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 ротора. Так как расчетный воздушный зазор (о ) электрической машины известен на основании данных, полученных . в процессе монтажа электрической ма5 шины, то шкала индикатора может быть проградуирована в абсолютных значениях изменения воздушного зазора, т.:е. в миллиметрах.

Предлагаемое устройство может быть использовано для контроля воз- 26 душного зазора синхронной электрической машины в процессе ее промышленной эксплуатации, а также для выявления монтажного дефекта в процессе приемосдаточных испытаний. 30

Устройство для контроля изменения воздушного зазора синхронной электрической машины, содержащее датчик индукции,соединенный последовательно с аттенюатором,первый детектор, связанный через фильтр нижних частот с усилителем, последовательно соединенные второй детектор размаха сигнала от пика до пика и индикатор, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля изменения воздушного зазора, обусловленного неципиндричностью ротора, в него дополнительно введены полосовой фильтр, блок выделения модуля, делитель, а первый детектор выполнен в виде квадратора> причем выход этого квадратора связан с первым входом делителя через последовательно соединенные фильтр нижних частот и усилитель, и с вторым входом делителя через последовательно соединенные полосовой фильтр и блок выделения модуля., а выход делителя подсоединен к входу второго детектора размаха сигнала от пика до пика, причем выход аттенюатора подключен к входу квадратора.