Устройство для контроля параметров Советский патент 1983 года по МПК G05B23/02 G01R31/34 

. tlO Изобретение относигея к контрольноизмерит ельной технике и может- быть испсиьзовано, например, для контроля пара метров электрических машин постоянного тока, Известно устройство диагностирования электрических машин, содержащее датчик коммутационных пульсаций, бпок измере ния пикового и средневыпрямленного зна чений пульсации напряжений, индикатор, датчик скорости вращения, блок сравне ння, Генератор опорной частоты, блок ин- дикации Г1 .. Недостатком известного устройства является невозможность дифференцированной оценки дефектов различных элемен тов и узлов электрическозЭ машины, что снижает точность диагностирования. Наиболее близким техническим реше,нием к изобретению является устройство для контроля сксптззящего контак1 а элект родвигателя постоянного тока, содержаще блок контроля и индикации, соединенный входа1 ш с выходами блока полосовых фильтров, и датчик nj-льсаций напрян ения. Недостатком известного устройст15а является низкая достоверность контрогтя, обусловленная фиксированной частотой настройки отдельных полосовых фготьтров выделяющих различные информативные составляющие из спектра пульсаций паpa: лeтpoв. Фиксированная частота наст- ройки независимых одлн от другого полосовых ф1шьтров не обеспечивает измерение амплитуд информативных гармоник пульсаций напряжений (тока) при разлиЧ ных скоростных режимах работы объекта контроля. Кроме того, известное устройс во при небольших 4х1уктациях частогы вращения (неизбежных, например, при диагносгировании электрической машины в процессе эксплуатации) не позволяет измерять амплитуды информативных составляющих спектра пульсаций напряжения с погрешностью менее 10-15%, что обус лавливает значительную вероятность неверного заключения при постановке диагноза. Цель изобретения повышение достоварности контроля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контрсяя napajv STров, содержащее блок контроля и и щикадии, соединенньпЧ входами с выходами блока полосовых фильтров, датчик пульсаций напряжения, введены усилитель, фильтр максимальной гармоники, формирователь импульсов, генератор пило82образного напряжения- и пиковый детектор, соединенный выходом с первым входом блока псяосовых фильтров, входом через последовательно соединенные гене-г ратор пилообразного напряжения, формирователь импульсов и фильтр максимальной гармоники - с выходом датчика .пульсаций напряжения и с входом уЬилителя, соединенного выходом : с вторым входом блока полосовых фильтров. Блок пач.осоных фильтров содержит полосовые перестраиваемые фильтры, соединяемые управляющими сигнальными входами с первым и вторым входами бп.ока, выходами - с выходами блока. На фиг. 1 приведена фукциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы; на фиг. 3 - частотные характеристики фильтров и спектры сигналов., Устройство содержит фильтр 1 MaJccH-, мальной гармоники, формирователь 2 импульсов, генератор 3 пилообразного напряжения, пиковый детектор 4, датчик 5 пульсаций напряжения, усилитель 6, блок 7 полосовых фильтров, блок 8 индиь кации. Блок 7 полосовых фильтров содержит активные полосовые перестраивав-. мые фильтры 9, Полосовые перестраиваемые фильтры 9 содержат операционные усилители 10, полевые транзисторы 11, потенциометры 12, первые резисторы 13, первый 14 и второй 15 конденсаторы, вторые резисторы, 16.. На фиг. 2 представлены диаграммы 17-19, ,на фиг. 3 позициями 20,,21 . обозначены спектры сигналов. Устройство работает следующим образом. 5 вырабатывает на. выходе пульсирующее напряжение, спектр составляющих частот которого меняетх я во времени. Например, соответствующее изменение спектра частот имеется на выходе датчика 5 при изменении скорости враще- шя.вала контролируемой электрической машины. Фильтр 1 выделяет из спектра часгот максимальную по амплитуде первую гармонику выходного напряжения датчика (область 17 на фиг. 2) и выдает на вы- . ходе импульсы с частотой равной частоте максимальной гармоники. Каждый полосовой фильтр 9 настроен на одну частоту, амплитуду которой необходимо контролировать во всем диапазоне изменений частоты первой гармогики выходного напряжения датчика 5.

С выхода формирователя 2 импульсов , пронормированные ттодлительности и амплитуде импульсы поступают на запуск генератора 3 пилообразного напряжения, Пико вый детектор 4 детектирует пилообразные 5 импульсы, формирует пос янное напряжение пропорциональное их амплитуде, кото рое поступает на управляющие вход ыфильтров 9 блока 7, Часть этого напряжения снимается с плеча делителя, образованно- 10 го потенциометром 12 и резистором 13, поступают на затвор полевого транзистора 11. В зависимости от величины управляющего напряжения меняется сопротивление . исток - сток транзистора 11, так как оно 15

являетсячастотнозадаюшим.то изменяется и частота настройки фильтра.Поскольку управляющее напряжение подается на управляющие входы всех полосовых фильтров 9 одновременно, то происходит их синхронная o перестройка.

При уменьшении частоты первой гармоники выходного напряжения датчика 5, например, иа-оа уменьшения скорости вращения электрической машины про-25

порционально уменьшается частота от дельных составляющих спектра пульсаций напряжения. При этом спектр пульсаций смешается влево по оси частот (фиг. 3 диаграмма 20 пунктиром). Одно- зо

временно уменьшается частота импульсов, формируемых блоком 2 (область 18 на фиг. 2), что приводит к увеличению т.1плитуды пилообразных импульсов и соответственно к увеличению управляющего напряжения на выходе пиков тго детектора 4, Поступая на затвор транзисторов 11, это напряжение вызывает увеличение сопротивления исток - сток, чем достигается уменьшение частоты настройки фильтров. Таким образом, весь блок 7 фильтров 9 синхронно перестраивается, следя за информативными составляющими спектра пульсаций напряжения (диаграмма 21 на фиг, 3). Амплитудные гначенця спектральных составляющих, выделенных блоком 7 фильтров 9, отоб)ажаются блоком индикации 8, например многоканальным вольтметром. Ири УВ&1И нении частоты первой гармоники выходного напряжения датчика 5 контроль осуществляется в области 19 (фиг, 2)), Таким образом, устройство контроля позволяет контролировать амплитуды . различных информативных составлякжцих спектра пульсаций напряжения (тока) в установившемся и в переходном режимах. При этом устраняется погрешность, обусловленная неточной настройкой фильтров на информативные спектральные состав- ляюшие изкэа фпуктаций частоты контролируемого напряжения, а также обеспечивается например, контроль в динамическом режиме при разгоне электрической машинь, что повьпиает достоверность контроля.

Efloi l

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ. ПАРАМЕТРОВ, содержащее блок контроля и индикации, соединенный входами с выходами блока полосовых фильтров, датчик пульсаций напряжения, отличающееся тем, что, с целью по- , вьшёния достоверности контроля, в него Введены усилитель -фильтр максимальной гармоники, формирователь импульсов, генератор пилообразного напряжения и пиковый детектор, соединенный выходом с первым входом блока полосовых фильтров, входом через последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, формирователь импульсов и фильтр максимальной гармоники - с выходом датчика пульсаций напряжения и с выходом усилителя, соединенного выходом с вторым входом блока полосовых фшьтров. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок полосовых фильтров содержит полосовые перестраиваемые фильтры, соединенные управляюс S щими, сигнальными входами с первым и вторым входами блока, выходами - с вы(Л ходами блока. iu 00. ел 00

, Мастита

Й/i.J