СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано для снятия характеристик, контроля обрыва, короткого замыкания генератора, предназначенного для питания скважинных приборов забойных телеметрических систем.
Известен способ контроля обмоток электрических машин и стенд по А.С. СССР №1023259, основанный на подаче измерительного напряжения переменной частоты на выводы соответствующих пар фазных обмоток контролируемой электрической машины. Способ не позволяет снять характеристики генератора в динамике.
Известен стенд для испытания генераторов питания скважинной аппаратуры по патенту РФ на полезную модель №36145, который содержит привод и устройство для крепления генератора. В качестве привода применена гидротурбина. Это является недостатком стенда, т.к. для проведения испытания необходимо применение гидравлического стенда.
Известен стенд для контроля обмотки ротора по А.С. СССР №1721552, содержащий привод генератора и электрическую схему для снятия характеристик. Этот стенд позволяет снять характеристики генератора в динамике, т.е. в процессе вращения его ротора, но его функции ограничены только этой операцией. На стенде нельзя проводить регламентные работы и техническое обслуживание генератора, которое, в основном заключается в заправке или дозаправке масла в полости между статором ротором.
Известен стенд для испытания генераторов по патенту РФ на полезную модель №16207, прототип, содержащий привод, смонтированный на столе соосно с испытуемым генератором и электрическую схему снятия характеристик генератора, дополнительно введена пневмогидравлическая система вакуумирования и заливки масла.
Недостатками этого стенда является то, что он не позволяет испытывать генераторы, имеющие разные габаритные размеры, т.к. генератор, имеющий относительно большие габариты не может быть установлен и состыкован с приводом.
Задача создания полезной модели: унификация стенда для испытания генераторов, имеющих разные габариты.
Решение указанной задачи достигнуто в стенде для испытания генераторов телеметрических систем, содержащем привод, смонтированный на раме, соединенный через муфту с ротором генератора, неподвижная ось которого закреплена, а разъем генератора установленный на неподвижной оси электрическими связями соединен через
переключатель выбора обмотки с вольтметром, амперметром и нагрузочными сопротивлениями, при этом привод установлен на раме с возможностью осевого перемещения относительно генератора и снабжен механизмом фиксации привода и быстро фиксируемым узлом крепления оси генератора. Рама выполнена из двух пар уголков развернутых относительно друг друга на 180° и скрепленных между собой таким образом, что полки верхних уголков обращены внутрь, а полки нижних уголков - наружу и соединены друг с другом стяжками. Механизм фиксации выполнен в виде стопорной пластины приводимой в действие тягой соединенной с валом, на котором закреплена рукоятка и выполнены кулачки, ограничивающие смещение тяги вдоль оси вала, причем кулачки упираются в верхнюю часть тяги, выполненную шире расстояния между ними. Нижняя часть тяги выполнена цилиндрической с резьбой и соединяется со стопорной пластиной через выполненное в ней отверстие, а положение стопорной пластины относительно верхних уголков рамы регулируется с помощью гайки.
Вал установлен между опорными уголками, на которых закреплен привод, например, электродвигатель. Функции муфты выполняет пружина, один конец которой закреплен на втулке, установленной на валу электродвигателя, а на другом закреплен сменный переходник, предназначенный для передачи крутящего момента генератору. Быстрофиксируемый узел крепления оси генератора выполнен в виде конусной разрезной втулки установленной меньшим основанием конуса в сторону генератора, на ее конусной поверхности выполнена кольцевая проточка, в которой установлено пружинное кольцо, конусная разрезная втулка с наружи охвачена конусом, выполненным во внутренней гайке и прижата к торцу расточки внутри кронштейна крепления, причем внутри кронштейна крепления выполнены выступы, которые входят в пазы на торце оси генератора для ее фиксации от радиального перемещения.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения. Новизна подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость подтверждается возможностью производства стенда из серийно-выпускаемых и стандартных изделий.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах (фиг.1...9), где:
на фиг.1 приведена конструкция стенда,
на фиг.2 приведен вид А,
на фиг.3 приведен разрез Б-Б,
на фиг.4 приведен разрез В-В,
на фиг.5 приведен разрез Г-Г,
на фиг.6 приведена вал,
на фиг.7 приведен тяга,
на фиг.8 приведена тяга с валом в сборе,
на фиг.9 приведена электрическая схема испытания.
Стенд (фиг.1) для испытания генераторов 1 содержит привод 2, смонтированный на раме 3, соединенный через муфту 4 с ротором 5 генератора 1, неподвижная ось 6 генератора 1 имеет разъем 7 и закреплена в быстрофиксируемом узле крепления 8 неподвижной оси 6 генератора 1. Быстрофиксируемый узел крепления оси 8 неподвижной оси 6 генератора 1 выполнен в виде конусной разрезной втулки 9, установленной меньшим основанием конуса в сторону генератора 1, на ее конусной поверхности «Д» выполнена кольцевая проточка «Е», в которой установлено пружинное кольцо 10, конусная разрезная втулка 9 снаружи охвачена конусом «Ж», выполненным во внутренней гайке 11 и прижата к торцу «И» расточки «К» внутри кронштейна крепления 12, причем внутри кронштейна крепления 12 выполнены выступы «Л», которые входят в пазы «М» на торце неподвижной оси 6 генератора 1 для ее фиксации от радиального перемещения. Кронштейн крепления 12 установлен в стойке 13. Привод 2 установлен на раме 3 с возможностью осевого перемещения относительно генератора 1 и снабжен механизмом фиксации 14. Рама 3 (фиг.3) выполнена из двух пар уголков 15, развернутых относительно друг друга на 180° и скрепленных между собой таким образом, что полки верхних уголков обращены внутрь, а полки нижних уголков наружу и соединены друг с другом стяжками 16. Механизм фиксации 14 (фиг.1 и 4) выполнен в виде стопорной пластины 17, приводимой в действие тягой 18, соединенной с валом 19, на котором закреплена рукоятка 20 и выполнены кулачки 21, ограничивающие смещение тяги 18 вдоль оси вала 19, причем кулачки 21 упираются в верхнюю часть тяги 18, выполненную шире расстояния между ними. Нижняя часть тяги 18 выполнена с цилиндрической с резьбой и соединяется со стопорной пластиной 17 через выполненное в ней отверстие, а положение стопорной пластины 17 относительно верхних уголков рамы 3 регулируется с помощью гайки 22. Вал 19 установлен между опорными уголками 23, на которых закреплен привод 2, например, электродвигатель. Привод 2 соединен с генератором 1 через пружину 24, выполняющую функцию муфты, один конец которой закреплен на втулке 25, установленной на валу 26 привода 2, а на другом закреплен сменный переходник 27, предназначенный для передачи крутящего момента генератору 1. К разъему 7 генератора 1 (фиг.2 и 9), установленному на неподвижной оси 6, и соединенному с испытываемыми обмотками 28 и 29 генератора 1 электрическими связями
30 присоединены, через переключатель выбора обмотки 31 вольтметр 32, амперметр 33 и нагрузочные сопротивления 34.
Стенд для испытания генераторов работает следующим образом. Генератор 1 закрепляют в быстрофиксируемом узле крепления 8, потом при помощи пружины 24 соединяют валы 26 привода 2 и ротор 5 генератора 1. Механизм фиксации 14 позволяет перемещать привод 2 по раме 3 для обеспечения монтажа и фиксации его в необходимом положении. Для этого при помощи рукоятки 20 поворачивают вал 19 с кулачками 21, происходит расфиксация привода 2, который перемещают вдоль рамы 3 в необходимое положение. После этого поворотом рукоятки 20 осуществляют фиксацию привода 2. Запускают привод 2, который вращает ротор 5 генератора 1. Генератор 1 вырабатывает ток, который через разъем 7 подают на одно из сопротивлений 34. Переключая сопротивления 34 изменяют нагрузку на генератор 1 и каждый раз измеряют напряжение и ток посредством вольтметра 32 и амперметра 33.
Применение механизма фиксации 14 и быстрофиксируемого узла крепления 8 неподвижной оси 6 генератора 1 позволяет испытывать генераторы, имеющие различные осевые и диаметральные габариты в одном устройстве.
Применение полезной модели позволило:
1. Обеспечить испытания генераторов нескольких типо-размеров, значительно отличающихся друг от друга по габаритам.
2. Проводить испытания при несоосности валов привода и электрогенератора за счет применения в качестве соединительной муфты пружины.
3. Обеспечить безопасность испытаний за счет отсутствия высокого давления жидкости, используемой в прототипе.
4. Проводить испытания генератора на разных режимах за счет изменения нагрузки на его обмотки.
5. Обеспечить быструю установку и снятие генератора со стенда.