Устройство контроля скользящего контакта электродвигателя Советский патент 1985 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к испытаниям электрических машин и может найти применение в специализированных приборах диагностирования для контроля технического состояния электродвигателей непосредственно на объекте, например, на ,борту само лета. Известно устройство контроля эле трических машин, содержащее датчик коммутационныхпульсаций напряжения фильтр и индикаторов. Недостаток данного устройства ограниченная область применения и малая достоверность диагноза, обусловленная зависимостью контролируемого, параметра от большого количест ва неконтролируемых факторов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство контроля скользящего кон такта электродвигателя, содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжений, соединенный выходом через преобразователь пикового значения пульсаций напряжения с первым входом блока деления, а через преоб разователь средневьшрямленного значения пульсаций напряжения с вторьм входом блока деления и с первым вхо дом компаратора, соединенного вторы входом через делитель напряжения с выходом датчика коммутационных пуль саций, выходом - с первым входом блока сравнения, соединенного вторы входом с выходом генератора опорной частоты, выходом - с входом блока и дикации, индикатор, соединенный вхо дом с выходом блока деления СОНедостатком известного устройств является ограниченная достоверность контроля, обусловленная тем, что преобразователь пикового значения пульсаций напряжения формирует на выходе сигнал, пропорциональный максимальной амплитуде коммутационных импульсов из серии, например, за один оборот ротора электродвигателя, так как амплитуда максимально из серии импульсов может в нескольк раз превышать амплитуду других импульсов и величина превышения для партии однотипных двигателей изменяется случайным образом и практически не коррелирует с техническим состоянием скользящего контакта, что приводит к случайным изменениям величины контролируемого сигнала, а следовательно, обусловливает малую остоверность контроля. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля скользящего контакта электродвигателя, содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжения, соединенный выходом с первым входом преобразователя пикового значения пульсаций напряжения непосредственно, а через преобразователь средневыпрямленных значений пульсаций напряжения - с первым входом блока деления, соединенного выходом с входом индикатора, блок сравнения, соединенный первым входом с выходом генератора опорной частоты, выходом - с входом блока индикации, введены ключ, формирователь иьтульсов сброса, формирователь импульсов приема, блок памяти, формирователь импульсов и блок выделения максимальной составляющей спектра и блок- усреднения, причем выход датчика коммутационных пульсаций напряжения соединен через блок вьщеления максимальной составляющей спектра с вторым входом блока сравнения и с входом формирователя импульсов, соединенного выходом через формирователь импульсов приема с первым входом блока памяти, а через последовательно соединенные блок задержки и формирователь импульсов сброса - с первым входом ключа, соединенного вторым входом с общей шиной устройства, выходом - с вторым входом преобразователя пиковых значений пульсаций напряжения, соединенного выходом с вторым входом блока памяти, выход которого соединен через блок усреднения с вторым входом блока деления. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. I Устройство содержит датчик 1 коммутационных пульсаций напряжения, преобразователи пикового 2 и средневьтрямленных 3 значений пульсаций напряжения, блок 4 деления, индикатор 5, блок 6 памяти, блок 7 усреднения, ключ 8, формирователь 9 импульсов сброса, блок 10 задержки, формирователь 11 импульсов приема, формирователь 12 импульсов, генератор 13 опорной частоты.

блок 14 выделения максимальной составляющей спектра, блок 15 сравнения и блок 16 индикации.

Выход датчика 1 коммутационных пульсаций напряжения соединен с 5 первым входом преобразователя 2 пикового значения пульсаций напряжения непосредственно, а через преобразователь 3 средневьшрямленных значений пульсаций напряжения - с первым вхо- 10 дом блока 4 деления, соединенного выходом с входом индикатора 5. Первый вход блока 15 сравнения соединен с выходом генератора 13 опорной частоты, выход - с входом блока 16 инди-15 кадии. Вьгход датчика 1 коммутационных пульсаций напряжения соединен через блок 14 вьщеления максимальной состав ляющей спектра с вторым входом блока

15 сравнения и с входом формировате- jg ля 12 импульсов, соединенного вькодом через формирователь 11 импульсов приема с первым входом блока 6 памяти, а через последовательно соединенные блок 10 задержки и формирователь ,5 9 .импульсов сброса - с первым входом ключа 8, соединенного вторым входом с общей шиной устройства, выходом с вторым входом преобразователя 2 пикового значения пульсаций напряжения, соединенного выходом с вторым входом блока 6 памяти, выход которого соединен через блок 7 усреднения с вторым входом блока 4 деления.

Устройство работает следующим 35 образом.

Сигнал с выхода датчика 1 одновременно поступает в канал контроля частоты вращения (генератор 13 и блоки 14 - 16) и канал контроля коэффициента усреднения пульсаций напряжения (преобразователи 2, 3, блоки 4, 6, 7, 10, индикатор 5, ключ 8, формирователи 9, 11 и 12).

С помощью блока 14 выделяется 5 коллекторная составляющая спектра пульсаций напряжения (тока), которая поступает на один из входов блока 15 сравнения. На другой вход блока 15 поступает сигнал с генератора 50 13 опорной частоты, в результате чего на выходе блока 15 формируется сигнал, зависящий от величины и знака отклонения контролируемой (пропорциональной частоте враще- 55 ния) и опорной частоте. Индикация указанного сигнала осуществляется блоком 16.

В канале контроля коэффициента усреднения пульсаций напряжения среднепиковое значение сигнала коммутационных пульсаций формируется следующим образом.

Напряжение с выхода датчика 1 (фиг. 2в) поступает на вход преобразователя 2 пикового значения, имеющего цепь сброса. Сброс выходного напряжения преобразователя 2 пикового значения осуществляется ключом 8, например транзисторным, на управляющий вход которого поступают импульсы Сброс (фиг. 2б) с выхода формирователя 9 импульсов сброса. Напряжение с выхода преобразователя 2 пикового значения поступает на блок 6 памяти (БП), на управлякиций вход которого подаются импульсы Прием (фиг. 2а) с выхода формирователя 11. Канал формирования импульсов управления (формирователи 9, 11, 12 и блок 10 задержки) запускается от блока 14 ; и формирует импульсы Прием и Сброс таким образом, что импульс Прием опережает импульсы Сброс на время fj. , определяемое блоком 10 задержки импульсов, причем 2 дотаточно для окончания переходных прцессов переключения 6 из режима приема в режим хране в1 ея. .Это приведет к тому, что наврвжение на выход преобразователя 2 пикового значения напряжения будет иметь вид, представленный на фиг. 2г. Указанное напряжение, поступая на вход БП 6 периодически запоминается на время и на выходе БП 6 формируется напряжение (фиг. 2д), среднее значение которого за время t больше t(10 - 10) Т,,„р} будет равно среднепиковому значению напряжения коммутационных пульсаций напряжения Под среднепиковым значением для последовательности импульсов разной амплитуды понимается среднеарифметическое значение амплитуд импульсо данной последовательности.

Операция усреднения выходного напряжения БП 6 выполняется блоком 7 усреднения, например, фнльтром нижних частот. Постоянные напряжения, пропорциональные среднепиковому и средневыпрямленному значениям пульсаций напряжения с выходов блока 7 и преобразователя 3 поступает на блок 4 деления, который формирует

11

сигнал, пропорциональный коэффициенту усреднения пульсаций напряжеН11Я. Величина указанного сигнала индицируется с помощью индикатора 5. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля, поскольку око обеспечивает более точное измерение среднепикового значения диагностического сигнала.

0593

Повышение достоверности контроля дает возможность повысить надежность функционирования оборудования, имеющего в своем составе электродвига5 тели, что особенно важно в системах авиационного оборудования, имеющих в своем составе 60 и более электродвигателей, отказы которых влияют на безопасность и регулярность полетов.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжения, соединенный выходом с первым входом преобразователя пикового значения пульсаций напряжения непосредственно, а через преобразователь средневыпрямленных значений пульсаций напряжения с первым входом блока деления, соединенного выходом со входом индикатора, блок сравнения, соединенный первым входом с выходом генератора опорной частоты, выходом - со входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены ключ, формирователь импульсов сброса, формирователь импульсов приема, блок памяти, формирователь импульсов и блок вьщеления максимальной составляющей спектра и блок усреднения, причем выход датчика коммутационных пульсаций напряжения соединен через блок вьщеления максимальной составляющей спектра с вторым входом блока сравнения и со входом формирователя импульсов,соединенного выходом через формирователь импульсов приема с первым входом блока памяти, а сл через последовательно соединенные блок задержки и формирователь импульсов сброса - с первым входом ключа, соединенного вторым входом с общей шиной устройства, выходом - со вторым входом преобразователя пиковых значений пульсаций напряжения, ел соединенного выходом с вторым вхоо дом блока памяти, выход которого ел соединен через блок усреднения с :о со вторым входом блока деления.

а)

б)

В)

2)

д}

t

7Т-т

У

Фи5.2.