Устройство для диагностирования электродвигателя Советский патент 1984 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для использования в процессе эксплуатации при оценке технического состояния электродвигателей, в частности, при диагностировании скользящего контакта электродвигателей авиационных электромеханизмов. Известно устройство для диагности рования электродвигателей, содержащее датчик коммутационных пульсаций тока, блок формирования коэффициента усреднения пульсаций тока, блок контроля частоты вращения и индикатор l Недостатком данного устройства яв ляется ограниченная достоверность диагноза и сложность реализации. Известно также устройство контроля скользящего контакта электродвигателя, содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжения (тока), блок формирования коэффициента усреднеция (отношение пикового к средневыпрямленному значению) пульсаций тока, блок контроля частоты вращения дифференцирующий блок и индикатор 2j Недостатком указанного устройства является сложность процесса диагностирования, обусловленная необходимостью контроля частоты вращения и применением высокостабильных регули руемых источников напряжения. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее датчик коммутационных пульсаций тока (напряжения) датчик тока, блок формирования коэффициента усреднения пульсаций тока, дифференцирующий блок и индикатор з . Недостатком известного устройства является сложность процесса диагностирования, что обусловлено необходимостью включения в цепь питания контролируемого электродвигателя датчиков, например датчика тока в виде шунта в цепи аккумуляторной батареи. Кроме того, известное устройство позволяет контролировать состояние изделия без доступа к его штепсельному разъему лишь при подключении к сети самолетной одного изделия что исключает возможность исключения во время проверки электродвигателя других изделий. Последнее также усложняет процесс технического обслужи вания сложной техники, например авиационной, так как требует значительных временных затрат на проведение диагностирования. Цель изобретения - упрощение процесса диагностирования. yKasaHHak цель достигается тем, что устройство, содержащее датчик коммутационных пульсаций тока, блок формирования коэффициента усреднения пульсаций тока,дифференцирующий блок и индикатор, снабжено фильтром нижних частот и усилител(эм, а атчик коммутационнь1х пульсаций тока выполнен в виде трансформатора с разрезным сердечником, ийеющим две вторичные обмотки, причем зажимы одной обмотки соединены с входом усилителя;, зажимы второй обмотки соединены с выходом усилителя, вход фильтра нижних частот соединен с входом блика формирования коэффициента усреднения пульсаций тока и выходом усилителя , а выход фильтра нижних частот соединен с одним из входов блока дифференцирующего блока. На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 устройство, общий вид. Устройство для диагностирования электродвигателей содержит датчик коммутационных пульсаций тока, выполненный в виде трансформатора с разрезным сердечником 1 и содержащий две вторичные обмотки 2 и 3. Первичной обмоткой является любой участок провода 4 в цепи питания контролируемого электродвигателя. Кроме того, устройство .содержит усилитель 5, блок б формирования коэффициента усреднения пульсаций тока, фильтр 7 нижних частот, дифференцирующий блок 8 и индикатор 9. Устройство работает следующим образом. Пульсации тока, генерируемые работающим электродвигателем и несущие информацию о его техническом состоянии, создают вокруг проводов цепи питания электродвигателя соответст1вующее магнитное поле. Если с помо|щью разрезного сердечника замкнуть |цепь магнитопровода датчика коммутационных пульсаций тока вокруг такого проводника, то в его обмотках 2 и 3 будут трансформироваться соответствую- щие напряжения, причем поскольку обмотка 3 является обмоткой отрицательной обратной связи, то на выходе усилителя 5 (именадего большой коэффициент усиления) будут содержаться практически неискаженные составляющие спектра: пульсаций в широком частотном диапазоне, в том числе и низкочастотные (порядка 1 Гц и менее). Это объясняется тем, что предлагаемый датчик коммутационных пульсаций тогка за счет использования отрицательной обратной связи является широкополосным трансформатором тока. С выхода усилителя 5 выделенный сигнал, п юпорциональный пульсациям тока в цепи электродвигателя поступает на вход блока 6 (который формирует сигнал, пропорциональный коэффициенту усреднения пульсаций тока) и на фильтр 7 нижних частот. С помощью фильтра 7 вьаделяются инфранизкие и низкие частоты пульсаций тока, которые обусловлены изменением момента нагрузки на валу электродвигателя (например, электродвигателя механизма привода заслонок) и представляют собой переменную составляющую потребляемого электродвигателем тока, обусловленную изменением момента нагрузки (для электродвигателей авиационнБК механизмов не превышает 3-4 Гц).

Сформированные таким образом сигналы, пропорциональные коэффициенту усреднения пульсаций тока и изменению тока нагрузки электродвигателя, поступают на входы дифференцируквдего блока 8, где определяется сигнал, пропорциональный производной коэффициента усреднения пульсаций тока (напряжения) по току нагрузки электродвигателя .

Знак производной, несущий информацию о состоянии электродвигателя (положительный знак соответствует ; неисправному, а отрицательйый - исправному состоянию), индицируется с помощью индикатора 9, в качестве KOTOjJoro можно использовать микроамперметр с нулем посередине или светодиодный индикатор полярности напряжения.

Для удобства использования разрезной сердечник предлагаемого устройства конструктивно закреплен на специальном приспособлении в виде клещей (фиг. 2), причем одна часть сердечника является подвижной, а другая . вместе с уложенными,на нее обмоткаг ги закреплена неподвижно. Система рычагов и пружин позволяет перемещать подвижную часть сердечника и охватывать датчиком любой необходимый провод.

0

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить диагностирование электродвигателей непосредственнб на объекте без подключения к его штепсельному разъему и без разрыва цепи питания изделия.

5

Учитывая, что на современных самолетах число электродвигателей постоянного тока достигает 60 и более .единиц, а. временные затратил на подключение к агрегату с разрывом це0пи питания составляют не менее 20- . 25 мин, то применение предлагаемого устройства обеспечит значительное уменьшение времени для технического обслуживания оборудования, например

5 авиационного. Это в свою очередь, снижает простои авиатехники и увеличивает эффективность ее использования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ , содержащее датчик коммутационных пульсаций тока, блок формирования коэффициента усреднения пульсаций тока, дифференцирукидий блок и индикатор, о т л ич ающе е ся тем, что, с целью упрощения процесса диагностирования, оно снабжено фильтром нижних частот и усилителем, а датчик коммутационных пульсаций тока выполнен в виде трансформатора с разрезным сердечником, именядим две вторичные обмотки, причем зажимы одной обмотки соединены с входом усилителя, зажимы второй обмотки соединены с выходом усилителя, вход фильтра нижних частот соединен с входом блока формирова;иия коэффициента усреднения пульса;ций тока и выходом усилителя, а вы|ход фильтра нижних частот соединен JC одним из входов дифференцирующего блока. б СП СО со