Способ определения остаточного ресурса электродвигателя и устройство для его реализации Советский патент 1985 года по МПК G01R31/34 

где и - величина выходного сигнала; К - постоянный коэффициент преобразования,

линейный преобразователь промежуточного сигнала в частоту, блок иэмереНИН времени, при этом счетчик остаточного ресурса выполнен вычитающим с предварительным набором, к одному

его входу подсоединен блок уставки но1г1инального ресурса, а к другому линейный преобразователь, соединенный с блоком измерения времени, при этом датчик температуры подключен к нелинейному функциональному преобразователю, выход которого соединен с входом линейного преобразователя.

1. Способ определения остаточного ресурса электродвигателя, включающий предварительное определение ресурса в номинальном режиме и времяа.наработки электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности-,- предварительно определяют ресурс изоляции обмотки статора электродвигателя при отключении электропитания, измеряют температуру обмотки статора, а время наработки электродвигателя разбивают на интервалы, в которых температура обмотки постоянна, и измеряют эти интервалы, при этом остаточный ресурс электродвигателя определяют из соотношения -|.-.i « o/ic, где остаточный ресурс двигателя, ч; Си - ресурс обмотки статора при температуре t, ч; ,р ранее отработанный ресурс двигателя при номинальной температуре, ч; tj - текущее значение температуры обмотки статора, С; t - номинальная температура обмотки статора, €;. С- - ресурс обмотки статора при температуре t , ч; t2 температура обмотки статора при отключенном электропитании двигателя, °С; 4Т( - интервал времени работы двигателя при постоянной его температуре t;, ч. 2. Устройство для определения ю остаточного ресурса электродвигателя, содержащего счетчик остаточного ресурса электродвигателя и блок установки номинального ресурса, отличающееся тем, что, с целью повьшения мо1цности определения остаточного ресурса, оно снабжено датчиком температуры, установленным на обмотке статора, нелинейным функциональным преобразователем, сигнала датчика температуры в промежуточный сигнал по формуле «srVP -(Vt«) t,-i. U-KC-fO К

Изобретение относится к электротехнике и преимущественно может быть использовано для определения остаточного ресурса электродвигателя.

Известны устройства, фиксирующие состояние электродвигателя, содержащие датчик, фиксирующий состояние того или иного элемента конструкции

1 - сзг

Недостатком этих устройств являет ся фиксация состояния, а не времени остаточного ресурса работы.

Известен способ определения остатного ресурса электродвигателя, включющий предварительное определение ресурса в номинальном режиме и время наработки электродвигателя.

Устройство для реализации способа содержит счетчик остаточного ресурса электродвигателя и блок уставки номинального ресурса. Ресурс работы . электродвигателя может быть определен в результате предварительных испытаний, а остаточный ресурс методом фиксации отработанного времени - с помощью моточасов, включенных параллельно цепи питания электродвигателя 4.

Недостатком такого определения остаточного ресурса является его малая точность.

. Цель изобретения - повышение точности определения остаточного ресурса.

Поставленная цель достигается согласно способу определения остаточного ресурса электродвигателя, включающему предварительное определение ресурса в номинальном режиме и врем наработки электродвигателя, предвар.тельно определяют ресурс изоляции обмотки статора .электродвигателя при отключенном электропитании, измеряют темпера.туру обмотки статора, а время наработки-Электродвигателя разбивают на интервалы, в которых температура обмотки постоянна, и измеряют эти интервалы, при этом остаточный ресурс электродвигателя определяют из соотношения

.,,,,..

:.Т

где С - остаточный ресурс двигателя, ч; С - ресурс обмотки статора

при номинальной температуре, ч;

ранее отработанный ресурс двигателя при номинальной температуре, ч;

t - текущее значение температуры обмотки статора, °С; t - номинальная температура

обмотки статора, °U; Tj - ресурс обмотки статора

при Отключенном питании и температуре tz, ч; - интервал времени работы двгателя при постоянной его температуре t, ч; ut - температура обмотки статора при отключенном электропитании двигателя, С; Устройство для определения остаточного ресурса электродвигателя, содержащего счетчик остаточного ресурса электродвигателя и блок уставки номинального ресурса, снабжено датчиком температуры, установленным на обмотке статора, нелинейным функциональным преобразователем сигнала датчика температуры в промежуточный сигнал по формуле -D- . (vtjи 1 Г «где и - величина выходного сигнала; К - постоянный коэффициент преобразования, линейный преобразователь промежуточного сигнала в частоту, блок измере|НИЯ времени, при этом счетчик остаточного ресурса выполнен вычитающим с предварительным набором, к одному его входу подсоединен блок уставки номинального ресурса, а к другому линейный преобразователь, соединенный с блоком измерения времени, при этом датчик температуры подключен к нелинейному функциональному преобразователю, выход которого соединен с входом линейного преобразователя. Пример. Для реализации опре деления остаточного ресурса берут электродвигатель с обмоткой статора класса изоляции Н, график работы которого имеет вид: t 150°С для ЛТ. 1000040 г, t для Лi: 300 ч, t 200°С для лГ. 100 ч, t 220°С для Г. 50 ч, t . 260 с, для Л-Т. - 40 ч. Для определения остаточного ресур са двигателя необходимо определить .ресурс изоляции его обмотки при номинальной температуре tj, 150°С и при температуре обмотки отключенного двигателя t2 50°С. Согласно предварительным их испытаниям ресурс изоляции обмотки стато ра при tn составляет Тц t 50С 1,5-10 ч, 9,06 - Подставляя данные испытания изоля ции.и данные эксплуатации в указанну формулу, находим, что 21 48750 ч. Следовательно, остаточный ресурс дви гателя по тепловому старению изоляци составляет 150000-48750 91250 1,5 -10 10000 ост Н -т 48750 91250 ч. Если бы остаточный ресурс определялся только с помощью моточасов по фактически отработанному времени .(как в прототи11е)Го-рр 10450 ч, то он был бы равен 2сд 150000-10450 139550 ч и относител ная погрешность в определении остаточного ресурса I составляла бы ост ост 53 0/0 ост На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит термодатчик 1, установленный на обмотке статора 2 двигателя с- ротором 3, соединенный с входом нелинейного функционального преобра- зователя 4 сигнала -термодатчика 1 в промежуточный сигнал, который через линейный преобразователь 5 промежуточного сигнала в частоту соединен с входом счетчика остаточного ресурса 6, который выполнен вычитающим с предварительным набором с помощью блока уставки номинального ресурса 7. Питание устройства осуществляется от блока питания 8. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы в счетчик остаточного ресурса 6 с помощью блока 7 вводится число, соответствующеересурсу изоляции при номинальной температуре за вычетом ранее отработанного при этой температуре време ни. При работе устройства датчик температуры 1 фиксирует температуру обмотки 2 электродвигателя. Сигнал от да.тчика температуры 1 поступает на нелинейный преобразователь 4, где преобразуется по формуле z-4.H а затем поступает на вход линейного преобразователя промежуточного сигнала в частоту 5; Причем число импульсов N. на выходе линейного преобразователя 5 за интервал времени работы лГ , в течение которого температуру обмотки t. можно считать постоянной, равно .. V.. 11 ) где fJ К, и - частота следования импульсов при температуре t. ; К - постоянный коэффициент преобразования. Счетчик остаточного ресурса 6 вычитает из предварительно набранного числа N число импульсов, поступающих с линейного преобразователя 5. Тогда показание счетчика 6, соответствующее остаточному ресурсу двигателя по тепловому старению иэоляции, равно

повышением температуры- на вычитающий счетчик 6 в единицувремени

поступает большее число импульсов, что соответствует повышению интенсив ности расходования ресурса.

Фактический учет реальной температурга обмотки двигателя на каждом интервале времени наработки позволяет повысить точность определения остаточного ресурса электродвигателя.