Устройство для анализа коммутации коллекторных машин постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК H02K13/14 

Выход датчика 7 подключен к счетному входу счетчика 6, а разрешающий вход последнего- к датчику 8 синхронизации по оборотам и через переключатель 12 к входу внешней синхронизации электронного осциллографа 5. Через вторую контактную систему двухпозициоиного переключателя 12 вход внешней синхронизации электронного осциллографа 5 подсоединен к выходу счетчика 6.

Во время работы испытываемой машины импульсы падения напряжения, образующиеся в ш,еточном контакте на завершающих этапах коммутации между шеткой 2 и каждой коллекторной пластиной, подаются с помощью дополнительной щетки 1 на электронный ключ 3, который нормально закрыт. При вращении якоря на фотоэлемент датчик 7 попадает отраженный от коллекторных пластин И световой поток, который модулируется промежутками между коллекторными пластинами. В цепи датчика 7 возникают импульсы фототока, длительность которых пропорциональна щирине коллекторной пластины и обратно пропорциональна скорости вращения коллектора, т. е. равна длительности каждого импульса падения напряжения в щеточном контакте, поступающего от дополнительной щетки 1 на вход электронного ключа 3. С выхода датчика 7 импульсы, число которых за один оборот коллектора равно количеству коллекторных иластин, подаются на счетный вход счетчика 6, имеющего перестраиваемый модуль пересчета, поэтому на выходе счетчика количество импульсов равно количеству входных, поделенных на модуль пересчета, причем длительность импульоо1в на выходе счетчика равна длительности импульсов на счетном входе.

Импульсами с выхода счетчика 6 открывается электронный ключ 3,. в результате чего через электронный ключ на измерительный блок 5 проходят импульсы напряжения в щеточном контакте за период длительности импульсов на выходе счетчика 6. Установка схемы счетчика в исходное состоящие, соответствующее моменту начала счета за каждый оборот коллектора, проводится от датчика 8 импульсом, поступающим каждый раз в момент прохождения метки 9 около датчика 8.

Момент появления первого импульса на выходе счетчика 6 после установки счетной схемы в исходное положение может быть задержан на определенное число импульсов, поступающих на счетный вход от датчика 7, путем соответствующих переключений в схеме счетчика. Периодичность последующих импульсов ча выходе счетчика за оставшуюся часть оборота коллектора определяется модулем пересчета счетчика.

В результате задержки момента появления первого импульса вся серия импульсов на выходе счетчика за один оборот коллектора также сдвигается на установленную величину времени задержки. Следовательно, отпирание электронного ключа 3 осуществлять не только с требуемой периодичностью, но и со

сдвигом во времени по отношению к моменту срабатывания датчика 8 от метки 9. Положим, что метка наклеена так, что датчик 8 срабатывает в момент выхода из-под щетки 2 5 коллекторной пластины с условным номером 1. При двухходовой обмотке якоря требуется оценить качество коммутации нечетных коллекторных пластин, соединенных с секциями якоря одиого хода. Для этого модуль пересчета делителя частоты устапавливается равным двум.

При нулевой задержке первого импульса на выходе счетчика 6 по отнощению к моменту срабатывания датчика 8 электронный ключ 15 открыт на период окончания коммутации нечетных пластин коллектора. За последующие обороты коллектора сохраняется эта же последовательность открытия электронного ключа 3. При оценке качества коммутации группы 20 из четных пластин момент появления первого импульса на выходе счетчика, т. е. начало счета задерживают на один импульс, поступающий на счетный вход счетчика 6, относительно разрещающего импульса от датчика 8. В 25 случае если в каждом пазу якоря машины уложено 7 секций момент срабатывания датчика 8 соответствует выходу из-под щетки 2 коллекторной пластины, соединенной с секцией первой IB пазу, заканчивающей коммутацию. 30 Необходимо оценить качество коммутации на пластинах коллектора, соединенных с секциями, заканчивающими последними в пазу коммутацию. Для этого модуль пересчета в счетчике 6 устанавливают равным 7, а момент по35 явления первого импульса на выходе счетчика 6 задерживают после получения разрещающего импульса от датчика 8 на шесть импульсов, поступающих на счетный вход от датчика 7. Электронный ключ 3 в этом случае открывает0 ся в моменты заверщения коммутации 7, 14, 21, 28, 35-й и других пластин коллектора.

Путем соответствующих переключений в схеме счетчика 6 его можно использовать для выборки из серии импульсов падений напряжений в щеточном контакте любого импульса, т. е. устройство пригодно для анализа коммутации на любой коллекторной пластине.

Построение схем счетчиков с перестраиваемым модулем пересчета, применяемых для вы0 борки группы или одного импульса из серии импульсов, обеспечивается общеизвестными в импульсной технике приемами. Сами счетчики конструктивно можно выполнить на различных полупроводниковых элементах. 5

Импульсы падения напряжения в щеточном контакте, прошедшие через электронный ключ 3, поступают на измерительный блок 4 и электронный осциллограф 5, с помощью которых 0 осуществляется анализ коммутации. При анализе коммутации по группам коллекторных пластин синхронизация осциллографа 5 проводится от датчика Вйсоответственнопри анализе коммутации на любой коллекторной пла5 стине - от счетчика 6.

Таким образом, непосредственно в рабочих режимах нагрузки без остановки машины и перемещения датчика 7 путем переключения в схеме устройства имеется возможность проводить анализ коммутации на выбранных пластинах коллектора или на любой коллекторной пластине, что снижает время и трудоемкость проведения испытаний.

Формула изобретения

Устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, содержаш;ее датчики синхронизации по коллекторным пластинам и по оборотам, дополнительную ш,етку, установленную на коллекторе машины вблизи сбегающего края одной из ее рабочих щеток и подключенную к

входу электронного ключа, на выходе которого включены параллельно электронный осциллограф и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости и уменьшения времени анализа коммутации на группах коллекторных пластин, устройство снабжено счетчиком с перестраиваемым модулем пересчета и электронным ключом, разрешающий вход которого подсоединен к датчику синхронизации по оборотам и одному из неподвижных контактов двухпозиционного переключателя, второй элемент которого соединен с выходом счетчика с перестраиваемым модулем пересчета, а подвижный контакт переключателя соединен с входом внещ,ней синхроиизации электронного осциллографа.

10