Устройство контроля скользящего контакта электродвигателя постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК G01R31/34 

1

Изобретение относится к электрическим машинам преимущественно малой мощности и может быть использовано при оценке технического состояния электродвигателей, например, в специализированных диагностических приборах.

Известны устройства контроля скользящего контакта электрических машин, содержащие датчик коммутацион- ю ных пульсаций напряжения,блок формирования диагностического параметра и индикатор | 1 1.

Недостаток известных устройств ограниченная достоверность диагноза, is обусловленная зависимостью контролируемого диагностического признака от большого количества факторов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ройство диагностирования электродвигателей, содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжения, измерительные преобразователи пикового и

средневыпрямленного значений напряжения, делительную схему, блок контроля частоты вращения, дифференцирующий блок и индикатор 2j.

К недостаткам известного устройства относятся его сложность, обусловленная наличием большого количества сложных функциональных блоков, и низкая точность.

Цепь изобретения - повышение точности контроля и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено сЬгласующим усилителем, вход которого соединен с датчиком коммутационных пульсаций напряжения, и оптроном лампа которого соединена с выходом указанного усилителя, фоторезистор оптрона включен последовательно с нагрузочным резистороя измерительного преобразрвателя пикового значения напряжения. а общая точка их соединения подключена к входу дифференцирующего блока. На чертеже изображена Ьлок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 коммутационных пульсаций напряжения, и мерительный преобразователь 2 пикового значения напряжения с нагрузоч ным резистором 3 согласующий усилитель А, оптрон 5,. датчик 6 частоты аращения, дифференцирующий блок 7 и индикатор 8. Устройство работает следующим образом. Сигнал коммутационных пульсаций . с датчика 1 поступает на измерительный преобразователь 2, согласующий усилитель 4 и .датчик 6 частоты вра(Щения. С выхода измерительного преобразователя 2 постоянное напряжение, пропорциональное пиковому значе нию пульсаций напряжения , поступает на управляемый делитель напряжения , образованный нагрузочным резистором 3 и фоторезистором оптрона 5 . Одновременно электрический сигнал с датчика 1 через соглacyюa ий усилител,ь k поступает на лампу оптрона 5, причем согласующий усилитель обеспечивает протекание тока через лампу пропорционально величине коммутационных пульсаций напряжения. Учитывая, что сопротивление фото резистора оптрона 5 изменяется пра . тически обратно пропорционально сред невыпрямленному значению тока, проте кающего через лампу оптрона, то при выборе сопротивления нагрузочного резистора 3 хотя бы на порядок больше сопротивления фоторезистора падение напряжения на последнем полу чается пропорциональным отношению пикового и средневыпрямленного зна- чений пульсаций напряжения. Таким образом, на один вход диффе ренцирующего блока 7 поступает сигна пропорциональный -коэффициенту усредн ния пульсаций напряжения,, а на другсг сигнал, пропорциональный частоте вра щения электродвигателя, который получают путем обработки в блоке 6 сигнала датчика 1 (например путем выделения коллекторной составляющей спектра пульсаций напряжения и преобразования ее частоты в пропорциональное ей постоянное напряжение). С выхода блока 7 сигнал, пропорциональный производной коэффициента усреднения, поступает на индикатор 8, где индицируется его знак, который определяет состояние электродвигателя. Изобретение позволяет существенно упростить реализацию устройства контроля, что обеспечивается использованием оптрона (а совокупности с другими элементами) и в качестве преобразователя средневыпрямленного значения напряжения, и в качестве управляемого нелинейного элемента делительной схемы. При этом обеспечивается полная гальваническая развязка входов дифференцирующего блока, хотя исходный сигнал для этого блока поступает с одного и того же датчика 1. Кроме того, в предлагаемом устройстве такие явления, как температурная нестабильность характеристик оптрона, отклонение реальной характеристики от гиперболической практически не сказываются на точности контроля, что обусловлено нечувствительностью .используемого диагностического признака 1знака производной коэффициента усреднения пульсаций напряжения от частоты вращения) к изменению ука- занных характеристик. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно упростить реализацию средств контроля электродвигателей, поскольку указанная совокупность признаков обеспечивает многоцелевое использ,ование оптрона и тем самым исключает необходимость использования таких блоков, как преобразователь средневыпрямленных значений пульсаций напряжения, что удешевляет стоимость диагностической аппаратуры. Формула изобретения Устройство контроля скользящего контакта электродвигателя постоянного тока, содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжения, измерительный преобразователь пикового значения напряжения, блок контроля частоты вращения , дифференцирующий блок и индикатор, о т л ич а ющ е е с ,я тем, что, с целью повышения точности контроля и упрощения, оно снабжено согласующим усилителем, вход которого соединен с датчиком коммутационных пульсаций напряжения, и оптроном, лампа которого

соединена. G выходом указанного усилителя, фоторезистор оптрона включен последовательно с нагрузочным резистором измерительного преобразователя пикового значения напряжения а общая точка их соединения .подключена к входу дифференцирующего блока.

Источники инфорамции, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР ff GiiOBSb, кл. Н flZ К 15/00, 1976.

,2. Авторское свидетельство СССР №75655. кл, Н 02 К 15/00, 1979.