Способ контроля многополюсных машин постоянного тока с волновой обмоткой якоря Советский патент 1982 года по МПК G01R31/06 H02K13/14 

(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МНОГОПОЛЮСНЫХ МАШИН

ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВОЛНОВОЙ ОБМОТКОЙ ЯКОРЯ

: Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при контроле технического состояния многополюсных машин постоянного тока с волновой обмоткой якоря в условиях эксплуатации или ре монта. . Известен способ контроля техничес кого состояния щеточно-коллекторного узла машины постоянного тока, осно ванный на измерении отношения велйчи ны пиковых пульсаций напряжения в контактном переходе между коллектором и щеткой к среднему значению это го напряжения, причем операция измерения производится при строго ртабил ной частоте вращения ротора машины. Сигнал, пропорциональный отношению указанных величин напряжений переходного контакта, сравнивается с сигналом уставки, полученным для машины данного типа, имеющей нормальное состояние щеточно-коллекторного узла (ЩКУ) in. Недостатком способа .является его низкая достоверность, обусловленная зависикюстью отношения величины пико вых пульсаций напряжения переходного контакта к среднему значению этого напряжения от тока якоря даже при постоянстве частоты вращения. Наиболее близким к изобретению по технической Ьущности является способ контроля, осуществляемый в устройстве для улучшения коммутации коллекторных электрических машин с волновой обмоткой якоря, заключакнцийся в измерении разности токов в щетках одноименной полярности и определении по величине этой разности состояния коммутационного процесса в машине 121. Недостатком способа является низкая достоверность так как разность токов в щетках одноименной полярности зависит не только от состояния ЩКУ, но и от частоты вращения и тока якоря машины. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Цель достигается тем,что в способе, включающем оценку изменения параметров контура коммутации, заключенного между одноименными щетками, в зависи мости от времени эксплуатации, измеряют скорость изменения тока в контуре коммутации, заключенном между двумя щетками положительной полярное ти, полученные сигналы в виде импуль ного и среднего выпрямленных напряжений, пропорциональных скорости изменения тока в контуре коммутации, сравнивают с эталонным сигналом для нормальной машины данного типа, зависящим от частоты вращения и тока якоря машины, при этом одновременно производят измерение глубины модуляции среднего выпрямленного напряжения с частотой вращения якоря. . На чертеже приведена электрическая схема устройства для реализации способа контроля. Устройство содержит коллектор 1 контролируемого двигателя, щетки 2 положительной полярности, щетки 3 отрицательной полярности, трансформатор трка, выпрямительный мост 5, нагрузочный резистор 6, диодный ограничитель, состоящий из Диода 7 и резистора 8, пиковый детектор 9 переключатель 10, электронный вольтметр 11, преобразователь 12, состоящий из двигателя 13 постоянного тока с обмоткой }k возбуждения и гене ратора 15 постоянного тока с обмоткой 16 возбуждения. Устройство работает следующим об разом. С помощью трансформатора тока k переменная составляющая тока, протекающего в соединительном проводе меж ДУ двумя щетками 2 положительной полярности коллектора 1 Контролируемого двигателя, преобразуется в сиг нал,, пропорциональный производной от величины переменной составляющей это го тока. С помощью выпрямительного моста 5 этот сигнал выпрямляется и подается на нагрузочный резистор 6. Напряжение, снимаемое с этого резистора, подается на вход диодного ограничителя 7-8. Напряжение ограничения, являющееся функцией от тока и напряжения в цепи питания контролируемого двигателя, снимается с гене ратора 15 преобразователя 12, приче обмотка 16 возбуждения генератора 1 включена в разрыв плюсового провода питания контролируемого двигателя, а двигатель 13 параллельного возбуждения преобразователя 12 подключен к сети питания контролируемого двигателя. Напряжение, снимаемое с резистора 8, являющееся параметром контроля и равное разности напряжений, снимаемых с нагрузочного резистора 6 и генератора 15, подается на вход электронного вольтметра 11 непосредственно или через пиковый детектор 9, в зависимости от положения переключателя 10. В первом случае вольтметр 11 измеряет среднее значение контрольного напряжения, а во втором - амплитудное значение этого напряжения. Сравнивая полученные значения напряжений с аналогичными значениями эталонных напряжений, полученных при испытании Кормального двигателя, судят о состоянии щеточно-коллекторного узла контролируемого двигателя в целом (первый случай) или о состоянии отдельных пластин коллектора (второй случай). Эталонное напряжение включается встречно пиковому или среднему выпрямленным напряжениям вторичной обмотки трансформатора тока путем подачи этих напряжений на суммирующее устройство (не показано). Уровень эталонного напряжения при заданных частоте вращения и токе якоря контролируемой машины устанавливают таким, чтобы при нормальном состоянии ЩКУ машины данного типа полностью. компенсировать среднее выпрямленное напряжение вторичной обмотки трансформатора тока. Одновременно с этим посредством импульсного вольтметра фиксируют превышения пикового выпрямленного напряжения вторичной обмотки трансформатора тока над эталонным. Так как уровень эталонного напряжения зависит от частоты вращения и тока якоря контролируемой машины, то способ позволяет проводить диагностирование при любых частоте вращения и токе якоря как двигателей, так и генераторов, имеющих волновую обмотку якор) с числом полюсов более двух. Операция диагностирования сводится при этом к оценке величин отклонений пикового и среднего выпрямленных напряжений вторичной обмотки трансформатора тока от эталонного.