190280. lajstromszámú szabadalom • Berendezés villamos motorok forgórészének gyártás közbeni vizsgálatára
1 190 280 2 A találmány tárgya : berendezés villamos motorok forgórészének gyártás közbeni vizsgálatára. A találmányra az jellemző, hogy állandó mágneses térben forgatott motorforgórész rúdjaiban és gyűrűiben folyó áram által keltett mágneses teret kijelző műszerrel öszekapcsolt érzékelőfej érzékeli és a kijelző műszer segítségéve! a forgórész gyűrűiben és az összekötő rudakban az alumíniummal történt öntés után kialakult rejtett hibákat kijelzi. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő berendezés segítségével tehát az alumíniummal kiöntött forgórészek öntési és egyéb (például rúdszakadás, lemezelfordulás) hibáit lehet kimutatni. A berendezés ennek megfelelően úgy van kialakítva, hogy a hajtómotorral összekapcsolt hajtóberendezés kimenő tengelyére fűzött villamos motor forgórész meghatározott részét, adott szögtartományban egy gerjesztőtekercsre csatlakozó, mágneses teret létrehozó homopoláris gerjesztőfej vesz körül. A forgórész szabadon maradó kerülete felett, az egyik pólus végénél a forgórész geometriájától függő távolságban egy érzékelőfej van elhelyezve, amely oszcilloszkóppal van összekötve. Villamos motorok gyártásánál az alumíniummal kiöntött forgórészen öntés közben gyakran keletkeznek különböző okokra visszavezethető hibák. Ezeket a hibákat a forgórész forgácsolással történő megmunkálása után lehet elsősorban kimutatni, illetve a rejtett hibákat csak működés közben lehet észlelni. A hibák kimutatása nagyteljesítményű villamos motoroknál - a forgógép méretétől függően - egyedi módszerrel történik. A vizsgálatot az ez idő szerint ismert módszerek révén úgy hajtják végre, hogy a forgórész vastestét transzformátor-elven, váltakozó árammal gerjesztik, majd egy önmagában ismert érzékelőfejjel érzékelik a forgórész rúdáramainak mágneses terét oly módon, hogy az érzékelőfejet minden egyes hornyon végigvezetik, majd az érzékelőfejjel öszekapcsolt műszerről olvassák le az érzékelő által kiadott hibajeleket. Kézenfekvő, hogy ez a vizsgálat lassú, ezért sorozatgyártással előállított kismotorok (kb. 500 W-ig) esetében alkalmazni nem lehet. Ismertek továbbá különféle elemző módszerek és vizsgálatok a forgórész hibáinak kiderítésére. Ilyen például az indukciós motorok forgórészének áramkörében lévő hibák vizsgálata, amely szerint a hibákat a fordulatszám perturbációjának mérésével állapítják meg, kétszeres különbözeti frekvencia mellett. A vizsgált motorhoz kapcsolt fordulatszámérzékelőt egy interfacen keresztül kapcsolják rá egy hozzáférhető telefonra. A motortengely minden egyes körfordulatánál hangsorozat (hangrobbanás) jelenik meg a saját vevőberendezéssel, telefonos interface-szel rendelkező táv-miniszámítógépben. Néhány percen belül figyelmeztetést lehet leadni, ha valami hiba, például törött forgórész-rúd van a motorban. (Scientific Service Departement, Gravesend, Anglia). Az NSZK-ban Rogge és Seinsch szerzők olyan új védelmi és hibamegállapító berendezést ismertetnek, melyet az indukciós motorok kalickás forgórészében lévő aszimmetriák (rúdszakadás, törés a véggyürűben) felismerése végett fejlesztettek ki. E megoldás szerint az állórész-horonyba mindig be lehet kapcsolni egy egyszerű próbatekercset, amelyet csak a járulékos indukciós hullám indukál. Az aszimmetriák vizsgálata tehát voltméréssel helyettesíthető. Az Instituto di Elettrotecnica, Facolta di Ingegneria, Univ. di Bologna intézetben Ambrosini és Filippetti szerzők útján kétkalickás forgórészű gépek rúdszakadásának vizsgálatát a parciális egyenletrendszerek módszerének felhasználásával végzik. Ez a módszer kizárólag elméleti alapokon nyugszik, nem alkalmas kisteljesítményű, zárt hornyú motorok forgórészének nyers állapotban történő vizsgálatára. Kalickás indukciós motoroknál technológiai okokból előfordulht rúd- és véggyürüszakadás. M. Jufer és M. Abd El Aziz (École Polytechnik Fédérale, Lausanne) szerzők olyan tanulmányt készítettek, amely szerint egy helyettesítő kapcsoláson és a „kéttengely” teórián alapuló elméleti elemzéseket taglalják. Ez az elmélet lehetővé teszi a forgórész és állórész áramainak, a nyomaték-pulzusoknak, valamint a fordulatszámnak, meghatározását, a véggyűrű törést, vagy az egy, ill. több rövidrezárt forgórész rúdtörését követően. A tanulmány az eredményeket két gépre vonatkozóan adja meg és az egyiknél összehasonlítja a kalkulált és a mért értékeket is. A japán Ito M., Fujimoto N., Okuda H., Takahashi és Miyata T. már mágneses erőtérrel végrehajtható vizsgálatról számolnak be, analitikus modell segítségével, indukciós motorok esetében. Háromfázisú, kalickás forgórészű indukciós motorok teljesítmény jelleggörbéjének numerikus kiszámítási módszerét alkalmazzák, amely a mágneses erőtér elemzésén alapul. A mágneses erőteret a motor radiális keresztmetszetén vizsgálják a „véges elemek” módszerével. Ezzel a módszerrel számítják ki a magtelítődést és az indukált forgórész-rúd áramerősségét és elemzik a motor tényleges konfigurációját. Az indukciós motorok rövidrezárt forgórészének tekercselésében előforduló hibák felderítésének eszközére igyekeznek kitanítást adni a szovjet „Energetik” című, angol nyelvű tanulmány szerzői (Machowski és tsai). Az alkalmazott módszer egy hárompólusú, egy központi és két külső tekerccsel ellátott mágneses rendszer alkalmazásában áll. A központi tekercs egy váltakozó áramú táprendszerre (áramforrásra), a külső tekercs pedig egy mutatós műszerre van kötve. Ha a vizsgált forgórésznek nincs tekercselési hibája, akkor a rudak, a csatlakozások és a véggyűrűk ellenállásai egyenletesek, így nem lép fel elektrosztatikus erő a mérőtekercsekben. A forgórész-rudakban és a csatlakozásokban lévő hiba viszont felbontja az egyensúlyt és a műszer mérőtekercseire a kiegyensúlyozatlan elektrosztatikus erőval arányos áramot kapcsolnak. Ez a berendezés csak tekercselt forgórészű motorok vizsgálatára alkalmas. Louis Allis Co., Milwaukee, Wisconsin, USA egy speciális forgórész-rúd-horony szerkezeti kialakítását dolgozta ki számos, magas fordulatszámú nagy motor gyorsulási nyomatékának javítása érdekében. A meglévő vizsgálati lehetőségekben rejlő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
