Устройство контроля скользящего контакта электродвигателя постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК G01R31/34 

Язобретение относится к электри ческим машинам, преимущественно ма лой мощности, и может найти применение в специализированных перенос ных приборах диагностирования для безраэборной оценки технического состояния электродвигателей различ ных объектов, например самоле;;ов, а также в других отраслях, в частности в электромашиностроении. Известно устройство для контроля электрических машин, содержащее встроенный датчик коммутационных пульсаций напряжения, фильтр и индикатор tn. Недостатком известного устройст ва является ограниченная область применения, обусловленная использо ванием встроенного датчика коммута.ционных пульсаций напряжения и зависимостью контролируемого параметра от режима работы машины. Известно также устройство контроля скользящего контакта,.-.содержащее блок измерения пикового и средяевыпрямленного значений пульсаций напряжения, датчик коммутационных пульсаций напряжения, индикатор С23. Недостатком такого устройства является ограниченная область применения, так как оно позволяет диагностировать непосредственно на объекте ограниченную номенклатуру электродвигателей, в основном реверсивные электродвигатели; имеющие две обмотки возбуждения. Пои этом в качестве датчика коммутационных пульсаций напряжения используется свободная обмотка возбуждения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее блок измерения отношения пикового и средневьшрямленного значений напряжения, блок конт роля частоты вращения, датчик комму тационных пульсаций напряжения, выполненный в виде трансформатора, вт ричная обмотка которого соединена с входами блоков измерения отношеимя пикового и средневыпрямленного значений и контроля частоты вращения, а одна из двух встречно намотанных первичных обмоток зашунтирована конденсатором t3. Недостатками данного устройства являются большие массы и габариты устройства, а также ограииченная точность контроля. Это обусловлено сложностью обеспечения эффективного шунтирования первичной обмотки тра форматора (по переменной составляю щей тока с конденсатора) в широком Частотном диапазоне. Так например, из условия обеспечения емкостного сопротивления на порядок меньше индуктивного при нижг)ей рабочей частоте спектра пульсаций тока Гц 100 Гц и емкости конденсатора С 10 мкФ расчетное значение индуктивности одной первичной обмотки трансформатора равно 2,5 Гн. Если учесть, что таких обмоток две, а также принимая во вниманче необходимость обеспечения небольшого омического сопротивления обмоток, а следоВс1тельно, использование большого сечения приводов,.становятся очевидными значительные массы и габариты устройства. Все это делает практически невозможным использование известного устройства в переносных диагностических приборах. Целью изобретения является повышение точности контроля, уменьшение массы и габаритов устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство контроля, содержащее трансформатор с двумя встречно направленными первичными обмотками, подключенными через якорную цепь к клеммам источника питания, и ричной oбlvюткoй, к которой подключены блок измерения отношения пикового и средневыпрямпенного значений пульсаций напряжения и блок контроля частоты вращения, введены регулятор тока, электролитический конденсатор, схема сравнения и два датчика тока, один из которых соединен с одной из первичных обмоток трансформатора и с клеммой источника питания, а другой датчик тока соединен параллельно с конденсатором и подключен одним концом к второй первичной обмотке трансформатора, а другим - к указанной клемме входы регулятора тока соединены с клеммами источника питания, а выход - с пбрвичной обмоткой трансформатора, причем входы схемы сравнения соединены с оацими точками соединения датчиков тока и первичными обмотками трансформатора, а выход соединен с регулирующим входом регулятора тока. На чертеже показана схема пред-. пагаемого устройства. Устройство содержит датчик коммутационных пульсаций напряжения, содержащий первичные ойноткн 1 и 2 и вторичную обмотку 3 трансформатора, датчики 4 и 5 тока, схему б сравнения, регулятор 7 тока, блок 8 изменения отношения гчкового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения и блок 9 контроля частоты вращения, причем блоки 8 и 9 включают соответствующие индикаторы, и электролитический конденсатор 10. Устройство работает следующим образом. При подключении электродвигателя к источнику питания по обмотке протекают постоянная и переменная составляющие тока, причем последняя трансформируется во вторичную обмотку 3. Одновременно от источни ка питания электродвигателя постоя ный ток через регулятор 7 (например, транзисторный) потечет через вторую первичную обмотку трансформатора. С датчиков тока (например, выполненных в виде шунтов) 4 и 5 сигналы, пропорциональные постоянным составляющим токов, поступают на схему сравнения (например, мост вого типа). Электролитический конденсатор 10 сглсживает пульсации сигнала тока, снимаемого датчиком 4. Схема 6 производит сравнение постоянных составляющих токов, про текающих по обоим первичным обмоткам 1 и 2 трансформатора. Полученный в схеме сравнения сигнал, проп циональный разности токов, поступает на вход регулятора тока, кото рый путем изменения сопротивления регулирующего элемента изменяет величину постоянной составляющей тока, протекающей через вторую пер вичную обмотку 2 до тех пор, пока разность сигналов токов, поступающих на входы схемы сравнения, не с :нет равна нулю. В результате этого по обеим первичным обмоткам 1 и 2 трансформатора будут протекать рав ные, по вeличи e постоянные составляжицие тока, но так как обмотки 1 и 2 включены встречно, то суммарны магнитный поток, создаваемый посто янной составляющей тока, будет равен нулю. Указанное обстоятельст 4 во делает независимыми характеристики трансформатора (например, амплитудно-частотную характеристику) от величины постоянной составляющей тока, изменяющейся в широком диапазоне, и тем самым не приводит к искажению соотношения пикового и средневыпрямленного значений, используемого в качестве диагностического параметра. В то же время переменная составляющая тока, являющаяся диагностическим сигналом, трансформируется во вторичную обмотку в заданном частотном диапазоне без искажений. Предлагаемое изобретение позволяет создать устройство контроля с лучшими массо-габаритными характеристиками и обеспечивает более высокую точность контроля. В маломощных двигателях постоянного тока при токах нагрузки порядка 5 А . применение подобного устройства в 5-10 раз снижает массогабаритные характеристики, что особо важно для переносного диагностического устройства. Применительно ко многим электродвигателям авиационного оборудова- , ния это дает возможность значительно упростить процесс диагностирования за счет облегчения условий использования устройства контроля и тем самым сократить затраты иа техническое обслуживание широкой номенклатуры изделий авиационной техники. Кроме того, повышение точности контроля также обеспечивает снижение затрат на техническое обслуживание, поскольку увеличивается временный интервал между проверками изделий.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЙ СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее трансформатор с двумя встречно направленными первичными обмотками, подключенными через якорную цепь к клеммам источника питания, и вторичной обмоткой , к которой подключены блок измерения отношения пикового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения и блок контроля частоты вращения, отличающееся тем что, с целью повышения точности контроля и уменьшения массы и габаритов, оно снабжено регулятором тока , электролитическим конденса- . тором, схемой сравнения и двумя датчиками тока, один из которых соединен с одной из первичных обмоток трансформатора и с клеммой источника питания, а другой датчик тока соединен параллельно с конденсатором и подключен одним концом к второй первичной обмотке трансформатора, а другим - к указанной клемме, входы регулятора тока соединены с клем-i мами источника питания, а выход .с первой первичной обмоткой трансформатора, причем входы схемы сравнения соединены с общими точками соединения датчиков тока и первичны- g ми обмотками трансформатора, а выход соединен с регулирующим входом регулятора тока. 0:1 sq J СП :д t. 4