Изобретение относится к технической диагностике и касается проверки электрических машин постоянного тока, например тяговых электродвигателей локомотивов.
Известен способ, устройства и режимы испытаний для определения техни. ческого состояния электрических машин, в том числе коллекторно-щеточных узлов и обмоток якорей тяговых элект-,д родвигателей (ТЭД) тепловозов после их заводского ремонта, согласно котог рым производится поэлементная проверка узлов ТЭД, по измерениям сопротивлений изоляции и обмоток якоря, на J5 нагрев и коммутацию коллекторно-щеточных узлов и т.п. По отклонениям показателей от нормативных сУдят о техническом состоянии электрической машины .20
Для известного способа применнтель tfo к тяговым электродвигателям тепловозов характерны следующие недостатки.
1.Выполнение контроля технического состояния на режимах повышенных токов 700-1100 А, напряжений 100-700В, расхода мощности 200-300 кВт и частот, вращения якоря до 2480 об/мин.
2.Для реализации режимов контроля необходимо использование специальных источников тока мощностью свыше 300 кВт, стендов мощными фундаментами, сложной специальной аппаратуры. Применение подобного способа режимов и устройств оправдано при заводском ремонте ТЭД тепловозов. В процессе эксплуатации тепловозов, их осмотрах (то) и малых видах ремонта (ТР1,ТР2) осуществляют только визуалыный осмотр коллекторно-щеточного. узлов и ; измерения сопротивлений изоляции относительно корпуса (статора). Такие виды контроля не позволяют прогнозировать наступление внезапного отказа коллекторно-щеточных узлов и обмоток якорей., Известен также способ измерения емкостей и индуктивноетей, включающий врзбуждеяие электрической цепи, составленной из индуктивности и емкости в резонансном режиме с помощью генератора высокой частоты и определения по резонансной частоте собственных колебаний контура одной из неизвестных величин: емкости или индуктивности 2 . Указанный способ измерения использует явление электромагнитного резонанса токов в электрической цепи, что позволяет получать в контролируемом участке цепи большие токи при невысоких мощностях источников, но его при менение для диагностирования электродвигателей в известном виде невозможно ввиду того, что для вр ащения колле торного электродвигателя нужен источник постоянного тока и не применим генератор высокой частоты. Цель изобретения - повышение надеж ности способа диагностирования дефекта коллекторных электрических машин. Поставленная цель достигается тем что резонансный режим для возбуждения электрической цепи осуществляется путем изменения частоты вращения якоря после регистрации колебаний их сравнивают с эталонными значениями.коле- баний. Кроме того, испытуемый контур питают от источника пульсирующего ток а для возбуждения резонансного режима изменяют резонансную частоту испытуемого контура электрической цепи. 11ослед1дай возбуждается при помощи генератора высокой частоты и по известным зависимостям определяется искомая емкость (индуктивность), а в предлагаемом способе резонанс в контуре возбуждается параметрически (так как переходное сопротивление между щетками и коллектором периодически- меняется при вращении якоря изза того, что площадь меди коллектора .перекрывается щеткой, непостоянна - за счет пазов между коллекторными пластинами) регистрируется кривая электрического тока в контуре.и о техническом состоянии электрической машины судят, сравнивая полученную запись с эталонной. Кроме того, если цепь подключена к источнику пульсирующего тока, контур изменением емкое ти настраивается на резонансную часто ту, равную частоте пульсации электрического тока. Предложенный способ 74 реализуется с помощью устройства, содержаш,его источник электрического то- ка, параллельный колебательный контур, одна ветвь которого содержит конденсатор с регулируемой е1 остью, а другая - диагностируемую электрическую машину в качестве индуктивности, аппаратуру, регистрирующую колебания тока в контуре, соединительные провода. На чертеже предста:влена схема устройства для осуществления способа технического диагностирования коллекторных электрических машин. Устройство содержит источник 1 электрического тока (постоянного или пульсирующе го )j подключенный проводами к параллельному колебательному конту- РУ, одна ветвь которого содержит диагностируемую электрическую машину 2, содержащую якорь 3, коллекторно-щеточный узел 4, обмотку 5 возбуждения, а другая конденсатор 6 регулируемой емкости и аппаратуру 7 для регистрации колебаний электрического тока в контуре, подключенную параллельно резистору 8.... При подключении источника 1 электрического тока к контуру, образованному диагностируемой электрической машиной 2 и конденсатором 6, якорь электрической машины начинает вращаться. При вращении якоря из-за наличия пазов между коллекторными пластинами возникает колебание переходного сопротивления между щетками и коллектором. Эти колебания сопротивления вызывают колебания электрического тока в контуре. Подобрав надлежащим образомчастоту вращения якоря, добиваются возникновения в контуре резонанса, токов. Таким образом, в диагностируемой электрической машине циркулирует переменный электрический ток, колеблющийся с коллекторной частотой (т.е. частотой вращения якоря, умноженной на число коллекторных пластин), усиленный явлением электромагнитного резонанса. Если контур питается от источника пульсирующим электрическим током, то соответствующим регулирова- . нием емкости конденсатора 6 добиваются того, чтобы собственная частота контура была равна частоте пульсации . электрического тока. Способ осуществляется следующим образом. Колесно-моторный блок устанавливается на стенд, позволяющий вращать колесную пару вхолостую. Тяговый элек родвигатель подключается к источнику пульсирующего или постоянного тока, К выводам ТЭД подключается конденсатор 6 и аппаратура 7 для регистрации электрических токов. Якорь ТЭД приводится во вращение с круговой частотой, которая определяется выражением , где Z- число коллекторных пластин на коллектор) е; L- индуктивность ТЭД (г); С- емкость конденсатора (Ф). При питании ТЭД пульсирующим током дополнительно должно соблюдаться условие 2itnnfn , гдет-1,2,3.,. целое число )г,- частота пульсации электрического тока. Измерительной аппаратурой 7 производится регистрация токов, которые протекают в контуре. Путем сравнивания с ранее полученными эталонными записями (на ТЭД , техническое состоя ние якорей которых определено после разборки и визуального осмотра с позлементной проверки)например определением коэффициента взаимной корреляции колебательных процессов, судят о техническом состоянии якоря ТЭД. Формула изобретения 1.Способ диагностирования дефекта коллекторных электрических машин, включакиций возбуждение электрической цеци в резонансном режиме, регистрацию колебаний электрического тока, в цепи образованной якорем электрической машины и переменной емкостью, отличающ и-и с я тем, что, с целью повыи1ения надежности резонансный режим для возбуждения электрической цепи осуществляется путем изменения частоты вращения якоря, после регистрации колебаний их сравнивают с эталонными значениями колебаний. 2.Способ по П..1, отличающ ий с я тем, что испытуемый контур питают ,рт источника пульсирующего тока, а для возбуждения резонансного режима изменяют резонансную частоту испытуемого контура. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Правила заводского ремонта тепловозов типа ТЭЗ и ТЭЮ, М., Транспорт, 1972, стр. 250-260. 2,Карпов Р. Г., Карпов Н. Р. Электрорадиоизмерения. М., Высшая школа, 1978, стр. 139-149.
