Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для использования в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта при их диагностировании , в частности для безразборного определения дефектов коллектора и шарикоподшипников. Известен способ контроля скользящего контакта электрической машины постоянного тока, основанный на оцен ке степени искрения в скользящем контакте по параметрам коммутационных пульсаций переходного напряжения скользящего контакта путем изменения средневыпрямленного значения пульсаций напряжения при фиксированной ско рости -вращения, формировании контрол ного сигнала и оценке степени искрения по отношению к указанному сигналу от сигнала уставки, при этом одновременно измеряют пиковые значения пульсаций переходного напряжения til. Как известно амплитуды (среднеквадратические знамения) некоторых составляющих спектра пульсаций (напряжения), генерируемые электричес- . кой машиной, изменяются при появлении дефектов коллектора и шарикоподшипника. Например амплитуды составляющих с частотой вращения ротора,с двойной частотой вращения ротора и коллекторной частотой равные п, 2п и kn, где п - частота вращения ротора; k - число коллекторных пластин, характеризуют соответственно эксцентриситет, эластичность и перепады между пластинами коллектора. Аналогично амплитуда спектральной составляющей с частотой прокатывания шариков по наружному кольцу шарикоподшипника зависит от радиального зазора подшипника. Однако использование перечисленных и других информативных составляющих в качестве диагностических параметров осложняется их зависимостью от / 3 режима работы электрической машины (тока и частоты вращения), а также от ряда неконтролируемых факторов, приводящих к несимметрии электричес ких и магнитных цепей машины, напри мер о/ неравномерности зазоров магнитной цепи, характера относительного размещения витков обмотки в па зах и др.. Поскольку перечисленные неконтро лируемые факторы вследствие техноло гических причин неизбежно имеют рас сеивание, то это приводит к случайному изменению величины диагностических параметров, что, в свою очередь, вызовет снижение достоверност диагноза. Кроме того, одновременно задание фиксированных (постоянных) значений тока и частоты вращения в про цессе диагностирования (с целью исключения влияния режима работы на результат диагноза) для многих элек ;ричес1 их машин без демонтажа их с объекта установки на испытательный стенд невозможно. Это ограничивает область применения известного спосо ба диагностирования. Отметим, что зависимость амплитуд (среднеквадратических значений) спектральь х составляющих пульсаций напряжения д 1) от режима работы машины может быть представлена в следующем виде &U;| kn Д i где п - частота вращения ротора; k - постоянный коэффициент; Дф;; - соответствующая составляющая пульсаций магнитного по тока в общем потоке машины Экспериментально установлено, что амплитуды пульсаций ф. (обуславливающих в спектре пульсаций напряжения соответствующие информативные со ставляющие) где п const зависят ка от величины суммарного потока машины (а следовательно, тока), так и от ве личины дефекта, например перепада ме ду коллекторными пластинами, причем с увеличением частоты вращения влияние дефектов на увеличение амплитуд информативных спект|эальных составляю щих растет. Следовательно, относительное изменение амплитуд информативных составляющих спектра (например величина их отношения) при двух фиксированных частотах вращения и измененном.токе нагрузки зависит тол ко от величины дефекта. 54 Известен также способ контроля электрической машины постоянного тока, основанный на определении дефектов скользящего контакта путем измерения средневыпрямленкого значения переходного напряжения в нем при двух фиксированных частотах вращения, нахождения их отношения, формирований контролируемого сигнала, и осуществляющийся при стабилизации тока 23. Анализируя возможности задания двух фиксированных значений частоты вращения при постоянном токе, укажем, что подобный режим не может быть реализован (для электродвигателей) на объекте (например на борту ЛА), поскольку в этом случае возможность одновременного управления частотой вращения и моментом нагрузки отсутствует. Что же касается диагностирования электрических машин (и в первую очередь электродвигателей) непосредственно на объекте установки (без управления моментом нагрузки), то в этом случае необходимо учитывать изменения амплитуд (следовательно, и их отношений) информативных составляющих из-за изменения непостоянства тока при фиксированных участках вращения.. Таким образом, данный способ имеет ограниченную область применения и малую точность. Цель изобретения - расширение области применения и повышения точности контроля. Для Достижения поставленной цели создают в цепи машины эталонные пульсации тока с постоянной частотой, измеряют пульсации напряжения с частотой эталонных пульсаций тока при указанных двух частотах вращения, нйходят их отношение, а контролируемый сигнал формируют делением отношения измеренных составляющих переходного напряжения на величину отношения эталонных доставляющих напряжения. На чертеже показана схема для реализации предлагаемого способа. Способ осуществляется следующим образом. С помощью электронного ключа на транзисторе 1, управляемого от генератора 2 импульсов, производится периодическое шунтирование резистора 3 резистором k, которые образуют добавочное сопротивление в цепи обмотки возбуждения электродвигателя последовательного возбуждения. Съем и измерение эталонной и информативны составляющих осуществляется с другой обмотки 6 возбужд ения на направление вращения путем использования анализатора 7 спектра,, Создают в цепи электрической; машины эталонные пульсации тока стабильной частоты и амплитуды. П0И дву фиксированных значениях скорости ера щения двигателя измеряют значения пульсаций напряжения с эталонной час тотой и находят их отношение4 Указан ное от ноШейие зайисит только от изменения тока двигателя в .промежутке между заданием двух фиксированных частот вращения. При указанных частотах вр аще1«1й измеряют также средневыпрямленное значение пульсаций напряжени|й и находят их значения, . Указанное отношение зависит как от наличия дефектов, так и от применения тока двигателя. Контролируемый сигнал формируют делением двух указанных отношений, он не зависит от изменения тока двигателя и его отличие от сигнала уставки связано толь ко с наличием дефектов скользящего контакта. Как показали резульТать экспериментальных исследований в качеетйе фиксированных частот вращения целесообразно .использовать соответственно, мйксимально возможную по техническим условиям частоту вр ащейия в диапазоне 5-30% максимально возможной. Применительно к авиационным элект родеигателям постоянного тока (йоТорые йвились объектом исспедо18аний) в качестве эталонных пульсаций тока можно использовать г ульсации, а йтлитуда которых со ;тавлйет ot нального .значения тока, а частотй 1-5 кГц. Конкретные змаченйяча1стот| г и амплитуды для каждого типа быбираются из условия надежного виде ле«ия Эталонной составляющей, из соёк ра пульсаций тока (напряжения) машины. ,.-;, . ;,-; ; Таким образом, предлагаемая совокупность новых признаков позволяет повысить достоверность диагноза за счет исключения влияния некоторых неконтролируемых факторов и тока, а также -расширить область применения 56 способа, поскольку обеспечивает возможность диагностирования различных электрич1Бс1 их машин непосредственно на объекте установки. По вышёние достоверности диагноза при использовании предлагаемого способа обусловлено также уменьшением влияния систематической погрешности измерения амплитуд информативных сосТавляющих спектра на результат диагноза .. Кроме того, достоинством предлага емого способа является возможность унищ,ерсальной нормировки доп,устимых изменений контролируемого параметра, ибо в качестве последнего используется относительная величина. Повышение достоверности диагноза иает возможность повысить надежность (функционирования оборудования, имеющего йпектрйческие машины; за счет предупреждений их возможных отказов. Это особенно важно применительно к изделиям авиационной техники, отказы которых впийют на безопасность и регулярность полет9В. Предлагаемый способ позволяет также уменьшить затраты на техническое обслуживание и,, кроме того, более пбяно использовать индивидуальные реСурСы электрически маигин в процессе эксплуатации. формула изобретения Способ .контроля электрической машины Постоянного тока, основанный на определении дефектов скользящего контакта путем изменения средневыпрямленногр значения переходного падения напряжения в : нем при двух фиксированных частотах вращения, нахождении их отношения, формировании контролируемого .сигнала оценки дефектов по отклонению коит рол ИРУ емого 1сйгнала от сигнала уставки, о т л и чаю-, ц и и с я тем, что, с целью расширения применения и повышения точности контроля, в цепи маши-; ны создают эталонные пульсации тока с постоянной частотой, измеряют пульсации напряжения с частотой эталонных пульсаций тока при указанных двух частотах вращения, находят их отношение, а контролируемый сигнал фЬрмируют делением отношения измеренных составляющих, переходного напряжения на величину отношения эталонных составляющих напряжения.
« Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР по заявке Vf 2 8773б/2 -07,
кл. Н 02 К 15/00, 1977.
2.Авторское свидетельство по заявке К 2526831/2l -07,
кл. Н 02 К 15/00, 1977.
