Устройство для диагностирования коллекторных электрических машин Советский патент 1985 года по МПК G01R31/34 

1 Изобретение относится к испытанию электрических машин и предназначено для применения в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта для безразборного определения механических дефектов скользящего контакта, например, путем использовани предлагаемого устройства в составе специализированного прибора. Цель изобретения - повышение достоверности диагноза путем применения нового диагностического признака: отношения амплитуды огибающей коммутационных импульсов и постоянной составляющей этих импульсов На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие при цип его действия. Устройство содержит датчик 1 пул саций напряжения, детектор 2 огибающей , фильтр 3 нижних частот, кон- денсатор 4, пиковьм детектор 5, диф ференциальный усилитель 6, измеритель 7 отношения напряжений и индикатор 8. Датчик 1 пульсаций напряжения, фиксатор 2 огибающей и фильт 3 нижних частот соединены последова тельно, выход фильтра 3 нижних частот подключен к инвертирующему вход дифференциального усилителя 6 и вхо ду пикового детектора 5 через конденсатор 4, а к неинвертирующему вх .ду дифференциального усилителя 6 непосредственно, выходы пикового де тектора 5 и дифференциального усилителя 6 подключены к измерителю 7 отношения напряжений, выход которог подключен к входу индикатора 8. Принцип действия устройства основан на выделении огибающей последовательности коллекторных импульсо и измерении отношения амплитуды оги бающей коммутационных импульсов к постоянной СОС1авляющей этих импуль сов на дву режимах работы электрической машины. Для исправной электрической машины коэффициенты ампли тудной модуляции будут одинаковыми на всех режимах работы при наличии неисправности - различны, что и поз воляет осуществлять диагностирование по указанному параметру. Устройство работает следующим об разом. На выходе датчика 1 пульсаций присутствует сложный амплитудно-модулированный сигнал, образованный 02 коллекторнь1ми импульсами электрической машины (фиг.2 d). Детектор 2 огибающей и фильтр 3 нижних частот выделяют огибающую этого сигнала :(фиг,251 При прохождении через конденсатор- 4 уничтожается составляющая огибающей (фиг.2в). Переменная составляющая поступает на пиковый детектор 5, на выходе которого получает- ся постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде переменной составляющей Uj огибающей коллекторных импульсов (фиг. 2г). На входах дифференциального уси- лителя 6 действуют два сигнала: сумма постоянной и переменной составляющих модулированного сигнала (огибающая сигнала ) с выхода фильтра 3 нижних частот и переменная состав- ляющая этого же сигнала, полученная после его прохождения через конденсатор 4. Подавая первый из сигналов на неинвертирующий вход, а второй на инвертирующий вход дифференциаль- ного усилителя 6, на выходе последнего получаем разность входных сигналов , которая будет представлять собой постоянное напряжение, пропорциональное постоянной составлякицей Ug исходного модулированного сигнала (фиг. . Полученные постоянные напряжения U|, пропорциональное амплитуде пере мерной составляющей, и Ug, пропорциональное постоянной составляющей огибающей коллекторных импульсов, поступают на входы измерителя 7 отношения. Последний определяет отношение входных воздействий . Определенное значение m отображается нд индикаторе 8. На этом заканчивается первый цикл диагностирования, после чего изменяют режим работы электрической машины и аналогично определяется отношение входных воздействий га на втором режиме. На основании сравнения измеренных значений m на обоих режимах осуществляется диагноз технического состояния электри- ческой машины. В случае наличия механических дефектов в скользящем контакте контролируемой машины изменение амплитуды отдельных импульсов при уве- личении частоты вращения будет происходить непропорционально. В связи с этим указанный диагностический признак, формируемый на двух режимах 3 работы электрической машины, чувствителен к изменению амплитуды любого импульса (из серии импульсов за один оборот ротора ) пульсаций напряжения так как это вызывает соответствую- щее изменение огибающей коллекторных импульсов и, следовательно, изменение отношения входных воздействий та. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формировать диаг- ностический признак, реагирующий на 10 появление различных механических дефектов скользящего контакта электрических машин, что обеспечивает повьш1ение достоверности диагноза, а следовательно повьш1ает эффективность применения средств диагностирования при техническом обслуживании сложных электрических систем, содержащих коллекторные электрические машины, например систем авиационного электрооборудования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащее датчик пульсаций напряжения, пиковый детектор и ин ; дикатор, отличающееся тем, что, с целью повьвпения досто- .верности диагноза, в него введены детектор огибающей, фильтр нижних частот, конденсатор, дифференциальный усилитель и измеритель отношения напряжений, причем датчик пульсаций напряжения, детектор огибающей и фильтр нижних частот соединены последовательно, выход фильтра нижних частот подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и входу пикового детектора через конденсатор, а к неинвертиру ющему входу дифференциального усилителя непосредственно, выходы пикового детектора и дифференциального усилителя подключены к входам измерителя отношений напряжений, выход которого подключен к входу индикатора.