Устройство для контроля якорей коллекторных электрических машин Советский патент 1983 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к устройствам для обнаружения дефектов в обмотках якорей коллекторных электрических машин, и может быть использовано в процессе производства.

Известно устройство .контроля якоря электродвигателя постоянного тока на обрыв, содержащее генератор импульсов с большой скважностью, расширитель, триггер управления индикацией, схему индикации, ключевую .пороговую схему из опорного диода, транзисторного ключа и фильтра, подключенную параллельно измерительному элементу в виде резистора. Испытуемый двигатель включен между расширителем импульсов и ключевой пороговой схемой, выход которой подключе к нулевому входу триггера, единичный вход которого подключен к генератору импульсов DJНедостатком данного устрой ства является невозможность определения местоположения обрыва обмотки якоря, так как контроль якоря производится в собранном виде.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для поверки якорей машин постоянного тока, содержащее механизм вращения якоря генератор тока повышенной частоты, подключенный к электромагниту и электронному блоку контроля, прерыватель, индикатор вида дефекта и два щупа, накладываемых на смежные пластины коллектора проверяемого якоря. Электронный блок контроля состоит из формирователя сигнала, выполненного в виде тиратронного реле и блока сравнения, выполненногов виде двух дифференциально включенных трансформаторов, под-.ключенных в сеточную цепь тиратрон ного. реле. Первичная обмотка первого трансформатора подключена к генератору тока повышенной частоты, являющегося источником опорного напряжения. Первичная обмотка второго трансформатора подключена к щупам. Прерыватель вращается оинхронно с якоре и включен в анодную цепь тиратронного реле.

Недостатком известного устройства является невозможность точной фиксации местоположения обнаруженного дефекта обмотки якоря, так как после срабатывания тиратронного реле, в силу инерционности механизма вращения

якоря, местоположение дефекта якоря будет смещено относительно щупов. Кроме того, в известном устройстве необходимо в исходном положении ориентировать испытуемый якорь относительно щупов, что требует либо большого количества подготовительных операций, либо дополнительных ориентирующих устройств. Таким образом, недостатком известного устройства является невысокая точность контроля местоположения дефекта якоря и низкая производительность.

Цель изобретения -повышение точности контроля местоположения дефекта и производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля якорей коллекторных, электрических машин, содержащее механизм вращения объекта контроля, источник питания, генератор повышенной частоты, выход которого соединен с выводами двух щупов и входом блока сравнения, выхо которого соединен с формирователем амплитуды сигнала, индикатор вида дефекта, введены второй блок сравнения, второй формирователь амплитуды сигнала, два блока селекции и задержки, второй индикатор вида дефекта, элемент ИЛИ, блок памяти, причем выхды генератора тока повышенной ча- стоты соединены с входами втррого блока сравнения, выход которого соединен с входом второго формирователя амплитуды сигнала, выход которого и выход первого формирователя амплитуды сигнала соединены с входами соответствующих блоков селекции и задержки, выходы которых соединены с входами соответствующих индикаторов вида дефекта и с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока памяти, соединенного с механизмом вращения объекта контроля.

На чертеже изображена электрическая блок-схема устройства..

Устройство содержит механизм 1 вращения испытуемого якоря 2, два контактных щупа 3, генератор k тока повышенной частоты, блоки 5 и 6 сравнения, примем уровень опорного напряжения в блоке 5 сравнения выше уровня опорного напряжения в блоке 6 формирователи 7 и 8 амплитуды сигнала (формирователь 7 преобразует входной сигнал в логический сигнал 1 только при превышении амплитуды входного сигнала опорного напряжения блока 5 сравнения, формирователь 8 преобразует входной сигнал в логический сигнал 1 только при амплитуде, меньшей опорного напряжения блока,6 сравнения), блоки 9 и 10 селекции и задержки (время задержки в блоках 9 и to установлено равным удвоенной длительности прохождения под щупами изоляционных промежутков индикатор 11 вида дефекта, элемент 12 ИЛИ, индикатор 13 вида дефекта, блок И памяти местоположения дефекта, который связан (механическим или электромеханическим путём) с механизмом 1 вращения. Устройство также содержит блок 15 питания, обе печивающий подачу напряжения на все электронные блоки и механизм 1 вращения, Перед проверкой якорей производят настройку устройства. Включается блок 15 питания. Бездефектный якорь 2 устанавливается на механизм 1 вращения, и на коллектор яко ря 2 накладываются щупы 3. Включа- ется механизм вращения 1, и якорь 2 начинает вращаться с постоянной угловой скоростью. При вращении якоря 2 на щупах 3 возникает последова тельное чередование следующих пакетов импульсов: 1 - импульсы малой длительности с большой амплитудой, возникающие при прохождении под щупами изоляционных промежутков, 2 импульсы большей-длительности с амплитудой, пропорциональной числу витков в секциях обмотки якоря, воз никающие при прохождении под щупами коллекторных пластин. Длительность этих импульсов в 4-5 раз больше ji предыдущих, так как коллекторные пластинышире изоляционных промежутков. Поступающие в блок 5 сравнения импульсы сравниваются с опорным напряжением, которое устанавливается таким образом,чтобы на выходе формирователя 7 появился логигическии сигнал 1 при прохождении изоляционных промежутков, а при прохождении коллекторных пластин - логический сигнал О, Длительность логических сигналов равна длительности входных импульсов. Поступающие в блок 6 сравнения импульсы Сравниваются с опорным напряжением, которое устанавливается таким-.образом, чтобы на выходе формирователя 8 появились логические как при прохождении изосигналыляционных промежутков, так и при прохождении коллекторных пластин. Устройство pa6otaeT следующим образом. Испытуемый якорь 2 устанавливается в механизм 1 вращения и на коллектор якоря 2 накладываются щупы 3 Включается механизм 1 вращения и на щупы 3 подается высокочастотное напряжение от генератора , Если в испытуемом якоре 2 имеется обрыв обмотки, то при прохождении дефектной секции под щупами 3 возникает дефектный импульс напряжения большой длительности и большой амплитуды, так как в случае сопротивление обмотки соизмеримо с сопротивлением изоляционного промежутка. Возникший импульс поступает на блоки селекции и сравнения 5 и 6, но поскольку блок 6 сравнения преобразует сигнаг i с малой амплитудой, то на выходе формирователя 8 будет логический сигнал О, а на выходе формирователя 7 появится логический сигнал 1 большой длительности. Так как длительность логического сигнала 1 значительно больше времени задержки блока 9, то на выходе блока 9 появляется также логический сигнал 1, который поступает на индикатор 11, а после прохождения логического элемента 12 ИЛИ включает блос 1, связанный с механизмом вращения. На блоке 1 будет зафиксировано местоположение дефектной секции обмотки якоря 2, например угол поворота якоря в момент нахождения дефектной секции под щупами. Если в испытуемом якоре 2 имеется межвитковое замыкание обмотки, то при прохождении дефектной секции под щупами 3 возникает импульс напряжения большой длительности и малой амплитуды, вследствие того, что сопротивление дефектной секции значительно меньше сопротивления бездефектной .Возникший импульс поступает на блоки5 и6 сравнения,нотак какблок 5 Сравненияпреобразует сигналыс большой амплитудой, то на входе формирователя. 7 будет логический сигнал О, а на выходе формирователя В появится логический сигнал 1 большой длительности. Поскольку длительность логического сигнала 1 значительно больше времени задержки блока 10, то на выходе блока 10 появляется 51 таюке логический сигнал 1, который поступает на индикатор 13 а после прохождения логического элемента 12 ИЛИ включает блок I, на котором будет зафиксировано местоположение дефектной секции. Использование предлагаемого устройства для контроля якорей коллекторных электрических машин обеспечивает точное определение местопо018060 6 , ложения наиболее распространенных видов дефектов в обмотках якорейнезависимо от ориентации установки якоря при контроле. Это позволяет $ встраивать устройство в автоматические линии изготовления и контроля якорей. Кроме того, предлагаемое устройство повышает производительность и качество контроля при to замене субъективного контроля вручную.

УСТРОЙСТВО ДЯЯ КОНТРОЛЯ ЯКОРЕЙ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, еодержащее механизм вращения объекта контроля, источник питания, генератор тока повышенной частоты, выход которого соединен с выводами двух щупов и входом блока сравнения, выход которого соединен с формирователей ампли- ; туды , индикатор вида дефекта ,| о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, i с целью повышения точности контроля и производительности устройства, в него введены второй блок сравнения, второй формирователь амплитуды сигнала, два блока селекции и задержки, второй индикатор вида дефекта, элемент ИЛИ, блок памяти, причем.выходы генератора тока повышенной частоты соединены с входами второго блока сравнения, выход которого соединен с входом формирователя амплитуды сигнала, выход которого и выход первого формирователя-амп;тту фй сигнала соединены с входа «1 сс ответствую1цих блоков задержки и селекции, выходы которых соединены с входами соответствующих индикаторов вида дефекта и с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока памяти, соединенного с , механизмом вращения объекта контроля. 00 о сх