Устройство для контроля искрения в скользящем контакте электрической машины Советский патент 1988 года по МПК H01R39/58 G01R31/34 

Сл9 Ф СО

00 |(

Изобретение относится к области электротехники. Целью изобретения является повьпиение точности и быстродействия. Устройство содержит щетки, взаимодействую1ще с контактным кольцом, включает в себя индуктивный датчик 5, пиковый детектор. 7, выполненный как усилитель с характеристикой фильтра верхних частот, компаратор 9 и подключенный к нему через усредняющую емкость IО фильтра нижних частот триггер Шмитта 11, сигнал с которого является выходным для схемы и служит управляющим сигналом для увеличения нажатия на щетку. С целью экономии аппаратуры щетки могут работать в мультиплексном режиме с применением мультиплексоров. 1 э.п.ф-лы, 5 ил. S Ь

Ф1/г.2

Изобретение относится к электрр- технике и может быть использовано в крупных электрических машинах, содержащих щеточный узел, работающий без коммутации, в частности в турбогенераторах, а также на стендах по изучению твердощеточных систем токосъема.

Целью изобретения является повышение надежности скользящего контакта, увеличение точности, быстродействия,

На фиг.1 представлен узел скользящего контакта; на фиг,2 - структурная схема устройства контроля; на фиг,3 - схема с мультиплексором; на фиг,4 - алгоритм работы устройства управления; на фиг,5 - устройство управления

Узел скользящего контакта злектри- ческой машины, например турбогенератора, представляет собой контактное кольцо 1 (фиг,1) и ще- очный аппарат, содержащий щетки 2 в обоймах 3 корпуса щеткодержателя 4, Устройство контроля режимов работы включает в себя индуктивный датчик 5 (фиг,2) искрения которым снабжена каждая щетка 2, закрепленный вблизи контактной поверхности, и формирователь 6 аварийного сигнала. Формирователь 6 состоит из пикового детектора 7 - усилителя, вы полненного как фильтр верхних частот с частотой среза на уровне единиц килогерц для отстройки от наводок сети и других промьшшенных помех, накопительной емкости 8, компаратора 9, усредняющей емкости 10 фильтра ниж- нижних частот, триггера 11 Шмитта,Постоянная времени разряда емкости 10 в 2 раза больше постоянной заряда и составляет 2-5:.с, С целью экономии аппаратуры щетки могут обслуживаться в мультиплексном режиме со временем переключения 10-30 с при указанных постоянных времени, при этом суммарное время опроса одним формировате- лем датчиков всех щеток мощного турбогенератора составит JO-30 мин. При этом пш датчиков объединены через п.га-входовых мультиплексоров J2 (фиг,3), Указанное время опроса может быть снижено последовательным включением датчиков 5 нескольких щеток, если отсутствует необходимость диф- ференцированной диагностики щеток, либо использованием нескольких формирователей 6 и мультиплексоров J2, На фиг.З позицией 13 обозначено устройство управления, на фиг,5 позициейJ4 задающий генератор (ЗГ), f - так

,

Q

5

0 о f - -

5

товая частота, позицией 15 - двоичный счетчик по модулюm (ST2), С - его счетный вход, позицией 16 - буферный регистр (Rji).

При эксплуатации напряжение с индуктивного датчика 5 поступает на электронный формирователь 6 аварийного сигнала. Высокочастотный сигнал, наведенный на датчике 5, поступает на пиковый детектор 7. На выходе последнего формируется сигнал, пропорциональный амплитуде максимального наведенного высокочастотного импульса, сохраняющийся на время, определяемое постоянной времени разряда накопительной емкости 8 пикового детектора 7, составляющей десятые доли секунды. Сигнал с этой емкости 8 поступает на компаратор 9, порог срабатывания которого определяет общий порог формирователя 6, Таким образом, обеспечивается отсутствие реакции на искрение с интенсивностью ниже пороговой. Поскольку критерием искроопасности могут служить не одиночные импульсы а энергия искрения, превышающего пороговую интенсивность, сигнал с выхода компаратора 9 усредняется конденсатором 10, причем постоянная времени разряда конденсатора JO в 2 раза больше постоянной заряда и составляет 2-5 с. Напряжение с конденсатора 10 поступает на триггер 1J Шмитта, вырабатывающий аварийный сигнал. Этот сигнал является выходным для схемы в целом и может поступать на табло аварийной сигнализации, аварийный выключатель узла токосъема (на испытаниях на стенде) или служить управляющим сигналом для увеличения нажатия на щетку 2 или автоматической замены щеток 2, если узел токосъема позволяет регулировать нажатие или заменять щетки 2 соответственно.

При последовательном включении датчиков 5 сигналы с датчиков 5 от щеток 2, принадлежащих одной из п групп, обслуживаются последовательно.

При использовании предлагаемого технического решения обеспечивается надежная работа скользящего контакта без необходимости осмотра узла обслу живающим персоналом.

Формула изобретения

I

I. Устройство для контроля искрения в скользящем контакте э.чектри-

3139

ческой машины, содержащее датчики искрения, компаратор, отличающееся тем, что, с целью повьппення точности и быстродействия, датчики искрения выполнены в виде индуктивных датчиков, предназначенных для закрепления на щеткодержателе каждой щетки со стороны ее контактной поверхности, и снабжены формирователем аварийного сигнала, подключенного к индуктивным датчикам искрения, причем форкдарова- тель аварийного сигнала содержит пиковый детектор, выполненный в виде усилителя с характеристикой фильтра высоких частот, фильтр низких частот и триггер Шмитта, причем пиковый детектор подключен к компаратору, который

fn

соединен с триггером Шмитта через фильтр нитких частот, постоянная времени разряда усредняющей емкости которого в два раза превышает постоянную времени заряда.

Фиг.1

уг Хаемая

Фи1,2

Фи9.Ц

На. сигии/ш ацию