Устройство контроля коммутации электрических машин постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК G01K5/34 H02K13/14 

1 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при коммутационных испытаниях и настройке коммутации электрических машин постоянного тока как в стацио нарных, так и в различных переходных режимах с изменением направления тока якоря, и является дополнительным к авт.св. № 1073715. Цель изобретения -. повьшение точ ности измерения интенсивности искре ния в стационарных и переходных режимах . На фиг.1 представлена функционал ная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - временные развертки процессов в точках, обозначенных соответствующей цифрой на функциональ ной схеме. Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит щетку-датчик 1, установлен ную на сбегающем крае рабочей щетки 2 на коллекторе 3 испытуемой машины, токовый шунт 4, источник разнополярных опорных напряжений 5, сх му определения полярности 6, коммутатор импульсов 7, два канала 8 и 9 обработки положительных и отрицател ных импульсов соответственно, каждый из которых содержит амплитудный селектор 10 и 11, линейные ключи 12 и 13, последовательно с ним соединенный интегрирующий преобразовател 14 и 15, к выходу которого параллел но присоединены преобразователь напряжение-частота 16 и 17 и осциллографический индикатор 18 и 19, к выходу преобразователя напряжениечастота последовательно присоединен счетчик импульсов 20 и 21„ Токовый шунт 4 и общая точка источйика разнополярных опорных напря жений 5 присоединены к рабочей щетке 2, щетка-датчик 1 соединена параллельно с измерительными входами амплитудных селекторов 10 и 11 и ли нейных ключей 12 и 13 канала обработки положительных 8 и отрицательных 9 импульсов. Выходы источника опорных напряжений 5 соединены с опорными входами амштитудуых селекторов 10 и 11 в соответствии с полярностью каналов 8 и 9. Первый и третий входы схемы определения полярности 6 соединены с выходами амплитудных селекторов 10 и 11 каналов обработки положительных и отри832цательных и тульсов соответственно. Второй вход схемы определения полярности 6 соединен с выходом токового шунта 4. Первый и четвертьш выходы схемы определения полярности 6 соединены с управляющими входами линейных ключей 12 и 13 каналов 8 и 9 соответственно, а второй и третий ее выходы - с первым и вторым входами коммутатора импульсов 7 соответственно. Третий вход коммутатора 7 соединен со щеткой-датчиком, а первый и второй выходы коммутатора - с выходом линейны}{ ключей 13 и 12 противоположных каналов 9 и 8. Сигнал (см,фиг.2,22), снимаемый со сбегающего края рабочей щетки 2 щеткой-датчиком 1, подается параллельно на измерительные входы линейных ключей 12 и 13, амплитудных селекторов 10 и 11 каналов обработки положительных 8 и отрицательных 9 импульсов, а также на третий вход коммутатора импульсов 7. На опорные входы амплитудных селекторов с источника разнополярных опорных напряжений 5 подаются соответствующие полярности каналов 8 и 9 напряжения селекции (см.фиг.2, 23 и 24). В случае превьшения входным сигналом заданных уровней напряжений селекции, которые определяются маркой рабочей щетки, амплитудные селекторы 10 и 11 срабатывают на время этого превьшения (фиг.2, 25 и 26). С выходов амплитудных селекторов Эти сигналы поступают на первый и третий входы схемы определения полярности 6 соответственно. Сигнал (фиг.2, 27), снимаемый с выхода токового шунта 4, подается на второй вход схемы определения полярности. На первом-четвертом выходах схемы ) определения полярности формируютсясигналы управления линейными ключами 12 и 13 (фиг. 2, 28 и 29) и коммутатора импульсов 7 (фиг.2, 30 и 31). Схема определения полярности 6 и коммутатор импульсов 7 выполнены в соответствии с известным устройством. На третий вход коммутатора- поступает сигнал со Й1етки-датчика 1. С первого и второго выходов коммутатора 7 импульсы поступают на вход интегрирующих преобразователей 15 и 14 противоположных каналов соответственно, образуя вместе с импульсами с выходов линейных ключей 13 и 12 последовательности импульсов (см.фиг.2, 32 и 33). Таким образом.

3

на входах интегрирующих преобразователей 14 и 15 формируются из сигнала со щетки-датчика последовательности импульсов (см.фиг,2, 32 и 33), которые относятся к пере- и недокоммутированным секциям обмотки якоря соответственно вне зависимости от направления тока в нем. На выходах интегрирующих преобразователей 14 и 15 формируются аналоговые сигналы пропорциональные площадям импульсов от перекоммутированных (фиг.2, 34) и недокоммутированных (фиг.2, 35) секций. Эти сигналы поступают параллельно на входы осцштлографического индикатора и преобразователя напряжение-частота в каждом канале. Осциллограмма переходного процесса интенсивности искрения может быть получена с выходов осциллографических индикаторов 18 и 19. На выходах преобразователей напряжение-частота (фиг.2, 36 и 37) формир тзтся последовательности импульсов, пропорциональные по частоте амплитуде аналоговых сигналов на фиг.2 (34 и Зб) соответственно. Эти последовательности импульсов подаются на вход соответствуюпщх счетчиков импульсой 20 и 21, где и индицируется результат измерения. По равенству площадей осциллограмм на фиг.2 (34 и 36),

834

измеряемых с помощью полярного ппаниметра в известном устройстве, а также 10 равенству показаний счетчиков 20 и 21 в предлагаемом устрой.стве определяется оптимальная настройка дополнительных полюсов либо оптимальный ток подпитки дополнительных полюсов с последующим пересчетом его на оптимальный зазор.

Однако ббласть оптимального тока подпитки дополнительных полюсов характеризуется малым.уровнем искрения, а следовательно, и малыми площадями получаемых осциллограмм. При обра-ботке малых площадей полярным плани 1етром относительная погрещность может достигать 50%-и выше. Применение преобразователей напряжение-частота и присоединенных к ним счетчиков

импульсов позволяет на порядок снизить эту погрешность и тем самым более точно определять оптимальный ток подпитки дополнительных . Кроме того, предлагаемое устройство

позволяет определить оптимальную

настройку дополнительных полюсов либо оптимальный ток подпитки без Снятия осциллограмм интенсивности искрения и их обработки, что значительно

сокращает, время проведения экспериментов и объем работ по обработке их результатов.

22

25 25

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОМ11УТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАНИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. № 1073715, о т ли чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения интенсивности искрения в стационарных и переходных режимах, оба канала обработки положительных и отри дательных импульсов снабжены соединенными последовательно между собой счетчиком импульсов и преобразователем напряжение-частота, вход которого соединен с выходом соответствующего интегрирующего преобразователя. (Л с 00 9 ts 00 &д

IflJLJLjLJLJLJLJ

фиг.2