Устройство для многоточечного контроля параметров вращающегося объекта Советский патент 1983 года по МПК H01R39/64 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОГО

КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩЕЮСЯ

. , 1

Изобретение относятся к электротехнике, в частности к устройствам, пёредаюцщм электрические сигналы с Bpamaioщегося объекта на неподвижные прибоРЫ. .,

Известно токосъемноё устройство

для многоточечного контроля парамет ров вращающегося объе1сга, содержащее вал с контактными кольцами, к которым пневматически гфин маются шет ,Q ки 1} .

Существенным недостатком этого устройства является то, что число ко тактных колец, размешенных на его роторе, ограничено допустимым радиаль- 5 ным биением, возрастающим при заданной жесткости ротора с увеличением рассто5шия между его опорами. Повы- щение же жесткости ротора за счет увеличения его диаметра приводит к20

росту окружной CKqpocTH контактного кольца, что обуславливает повышение переходногю сопротивления в контактной паре щетка - кольцо и т&л самым ОБЪЕКТА

увеличивает погрешность измерения. Указанные обстоятельства ограничивают число датчиков, размещаемых на вре щающемся объекте и тем самым сокращают число контролируемых точек объекта в процессе его вращения.

Значительно увеличить число конт ролируемых точек на вращающемся объекте позволяет известное наиболее близким к изобретению является устройство для многоточечного контроля параметров вращающегося объекта, в котором токосъемник может поочередно подключаться к различным группам датчиков посредством коммутирующего устройства с приводом в виде щагового двигателя. В этом устройстве ч датчики подключены к группе ламелей статора коммутирующего устройства, размещенного на вращающемся объектте, а другая группа ламелей электричеоки соединена с контактными кОлышми, расположенными на валу токосъемника, жестко соединенном со статорся коммутирующего устройства. Ротор к( мутирующего устройства соединен с ротором шагового двигателя и снабжен щетками, которые служат для электрического переключения ламепей.соединен с датчиками.на ламепи,подключенные к контактнь1М кольцам токосъемника. Поочередное подютючение колец токосъемника к различным группам датчико осуществляется коммутацией ламелей статора коммутирующехю устройства при вращении его ротора, приводимого в движение шаговым двигателем. Шетки токосъемкйка/ соответствующие измерительным цепям г подключены к регистрирующему прибору. Обмотки ста тора . щагового двигателя через токосъемник подключены к блоку управления Данное устройство позволяет значитель но увеличить число кон1т олируемых то чек на вращающемся объекте. С2J . Однако это устройство обладает существенными недостатками. Сигнал с датчика поступает на ламель статора коммутирующего устройства, затем на щетку ротора коммутируюшего устро ства, а с нее через допошштельную щетку на ламель статора, откуда ч&рез токосъемник попадает на регистрирующий прибор. Нестабильность переходного сопротивления прилсимного контакта, контактная термоЭДС определяю собственные помехи коммутирующего устройства, которые могут быть значи тельными и соизмеримыми с полезным сигналом от датчика. Вслеяствие наличия в измерительной цепи четырех таких прижимных контактов надежность и достоверность производимых измерь Ш1й здесь невелика. Целью изобретения является повыние надежности и достоверности изм рения параметров вращающегося объекта. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве содержащем коммутирующее устройство, статор которого имеет ламели, а ротор содержит щетки и соодгаюн с валом двигателя, обмотки статора которого через токосъемник подключены к блоку управления, ток.. имеет контактные кольца, раэмощенные на валу, и щетки, подключенHi.je к регистрирующему прибору, вал токосъемника установлен с возможность синхронного вращения с валом шагового двшателя, при этом подключение обмоток статора шагового двигателя к токосъемнику ос пществлено посредством подключениярбмоток статора к ламелям коммутирующего устройства, а щеток последнего - к контактным кольцам токосъемника. При этом валы токосъемника, шагового двигателя и коммутирующего устройства целесообразно изготовить в виде одного цельного вала, в котором целесообразно вьшотшть полость для размещения коммуникаций вращающе,гося объема:, трубопроводов, электричеоких щин и т.п. Корпус токосъемника может быть соединен с неподвижной опорой посредством гибкой подвески, фиксзфующей его от поворота,. На чертеже представлено устройств- . во продольный разрез Устройство содержит полый вал 1, на котором размещены ротор 2 коммутирующего устройства с контактными щетками 3, ротор 4 шагового двигат&ля и контактные кольца 5 токосъемника. Щетки 3 электрически соединены с контактными кольцами 5. Вал 1 установлен в подщипкиках 6 корпуса 7, в котором размещен статор 8 коммутирую- . щего устройства с ламелями 9, равномерно расположенными по- окружности и электрически соединенными с датчиками, установленными на вращающемся объекте (на чертеже не показаны) и шинами 10, соединенными с выводами . обмоток 11 шагового двигателя. Корпус 7 фланцем 12Тфепится к вращающемуся объекту. На валу 1 на опорах 13 установлен корпус 14 со щеками 15. Корпус 14 упругими элементами (на чертеже не показаны) крепится к неподвижной опоре вращающегося объекта. Щетки 15 подключены к регистрирующему прибору и блоку управления (на чертеже не показаны). Устройство работает следующим образом. Сигнал с датчиков поступает на ламели 9 статора 8 коммутирующего устройства, который вращается вместе с объектом, откуда через контактЁше щетки 3 кольца 5 и щетки 15 передает ся на регистрирующий прибор. После фиксации сигнала регистрирующим прибором в блоке управления BI рабатывается импульс, который через соответствующие щетки 15, кольца 5, щетки 3 и шины 10 поступает на«о&. мотки 11 статора шагового двигателя Ротор 4 шагового двигателя щюворачивается при этом на определенный гоп вместе с ротором 2. KcavjMyTHpyio.щего устройства, переключая щётки 3 с одной группы памепей 9 на другую. Регистрирующий прибор-фиксирует показания датчиков подключенных к этой группе лшлелей, после чего происход:нт следующее переключение., В итоге обеопечивается посяедовательиый опрос всех датчиков, размещенных на вращан щемся обзьекте, . Основным прешиуществом устройства являетсяТО, что здесь каждая измерительная п.епь содержит только два прижимных ковйракта вместо четырех в про : тотщ1в Соответственно .уметсьшена веро ятность потери или искажения переда-ваемого сигнала или, другими словами, повышена надежность и достоверность контроля параметров вращающегося . Этому же способствует и то обстоятельство, что корпус токосъемника благодаря за1феш1ению на упругих эл лентах имеет возможность отслежввания колебания его ротора, что обесп чивает на; |ежный контакт щеток с ко&тактными кольцамги Кроме того, конструкция устройства позволяет вьшогашть вал полым и разместить в этой полости различные коммуникаций вращающегося объекта. Это приобретает особое для, электрических машкн с криогенньйл ох лажденнем, где в силу, конструктивных особонностей системы электропитания, подачи хладагента, съ&ла иифорлапии и-вакуумирования размещают с одной и той же стороны электрической 31 Формула изобретения 1.Устройство для многоточечного контроля параметров вращающегося объекта, содержащее коммутирующее устройство, статор которого имеет ламели, а ротор содержит щетки и со&динен с валом шагового двигателя, обмотки статора которого через токосъемник подключены к блоку управлония, токосъемник имеет контактны кольца, размещенные на валу, и щетки, подключенные к регистрирующему прибору, отличающееся т&л, что, с целью повышения надежности и дс)стоверности контроля параметров, вал токосъемника установлен с возмож ностъю синхронного вращения с валом щаговсжО двигателя,, при этом подклк чшше обмоток статора шагового двигателя к токосъемнику осуществлено посредством подключения обмоток тора к ламелям коммутирующего устройства, а щеток последнего - к контакным кольцам токосъемника. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а щ е е с я тем,что вал токосъемникЙ випопн за одно целое с валом шагового дв гателя и коммутщ тощего устройства. Источники информашш, принятые во ъкиалеате при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР йо заявке Ms 2791103/07, кл. Н 01 Р 39/64, 1979. 2.Суетин О. Н. в др. Контроль температуры, вращающихся роторов газовых турбин. Сб. Паротур)бостроение, М,, НЙИИНФОРМТЯЖМАШ, 197О, с. 77-81 5 П 15