Способ диагностирования скользящего контакта электродвигателя Советский патент 1982 года по МПК G01R31/34 

(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕ1 РОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для использования в,процессе эксплуатации и ремонта, в частности безразборного определения дефектов скользящего контакта электродвигателей преимущественно малой мощности.

Известны способы диагностирования электрических машин, основанные на оценке параметров различных процессов, характеризующих работу машины и имеющие ограниченную область применения из-за невысокой достоверности диагноза 1.

Наиболее близким к изобретению является способ диагностирования скользящего контакта электродвигателя, основанный на одновременном измерении пикового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения, формировании контролируемого сигнала, пропорционального отношению указанных значений напряжения, при монотонном.изменении частоты вращения электродвигателя и определении знака производной контролируемого сигнала по частоте вращения (2 .

Недостатком известного способа является сложность реализации процесса диагностирования, обусловлен ная необходимостью измерения частоты вращения и определения производной отношения пикового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения (коэффициента усреднения) по частоте вращения.

Цель изобретения - упрощение процесса диагностирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диагностирования изменяют напряжение питания электродвигателя по гармоническому закону с постоянными амплитудой и частотой без изменения полярности, выделяют переменные составляющие с этой частотой из напряжения питания и сигнала, пропорцио2Q нального коэффициенту усреднения пульсаций напряжения, измеряют сдвиг фаз между ними, а по нахождению их в противофазе делают вывод о неисправности скользящего контакта.

На чертеже изображены графики, представляющие зависимость коэффициента усреднения пульсаций напряжения от частоты вращения (а), зависимость изменения частоты вращения п( 5 ) и сдвиг фаз между переменными составляющими частоты вращени и диагностического параметра (Б).

Как известно зависимость коэффициента усреднения пульсаций напряжения от частоты вращения у исправных и неисправных электродвигателе существенно различается, а именно: при увеличении частоты вращения в некотором диапазоне значения коэффициента усреднения линейно увеличиваются у исправных и уменьшаются у неисправных, что иллюстрируется графиком а (зависимость 1 соответствует неисправному, а 2 - исправному электродвигателям). Если изменять напряжение питания электродвигателя по периодическому (например, гармоническому) закону с постоянными амплитудой и частотой, причем период изменения напряжения питания выбрать достаточно большим (в 3-5 раз больше электромеханической постоянной времени электродвигателя) , то изменение частоты вращения (график б) электродвигателя относительно среднего значения также происходит по гармоническому закону и практически не отстает по фазе от изменения напряжения питания. Контролируемый диагностический сигнал, пропорциональный коэффициенту усреднения пульсаций напряжения в этом случае также меняется по гармоническому закону относительно среднего значения, причем, как видно из графика Ь, сдвиг фаз между переменными составляющими этого сигнала и переменной составляющей частоты вращения (а следовательно, и напряжения питания) для электродвигателей с исправным и неисправным состояниями равен соответственно О и 180°. Это дает возможность использовать в качестве диагностического признака сдвиг фаз между переменными составляющим напряжения питания и контролируемого сигнала,

Пооперационное описание способа следующее.

Изменяют напряжение питания контролируемого электродвигателя по гармоническому закону с постоянными амплитудой и частотой без изменения полярности, одновременно

определяют сигнал, пропорциональный коэффициенту усреднения пульсаций напряжения, выделяют переменные составляющие с указанной постоянной частотой из питающего напряжения и сигнала, пропорционального коэффициенту усреднения пульсаций напряжения, измеряют сдвиг фаз между выделенными переменными составляющими, а при нахождении их в противофазе судят о наличии дефектов.

Таким образом используемая совокупность новых признаков позволяет существенно упростить процесс диагностирования, поскольку она не требует измерения частоты вращения контролируемого электродвигателя и определения,производной диагностического сигнала по частоте вращения. Это в свою очередь упрощает реализацию предлагаемого способа и тем самым позволяет снизить затраты на проведение диагностирования.

Формула изобретения

Способ диагностирования скользящего контакта электродвигателя, основанный на изменении напряжения

питания электродвигателя и формировании сигнала, пропорционального коэффициенту усреднения пульсаций напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса диагностирования, изменяют напряжение питания по гармоническому закону с постоянными амплитудой и частотой без изменения полярности, выделяют переменные составляющие с этой частотой из напряжения питания и сигнала, пропорционального коэффициенту усреднения пульсаций напряжения, измеряют сдвиг фаз между ними, а по нахождению их в противофазе делают вьшод о неисправности скользящего контакта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 756554,кл. Н 02 К 15/00,1979 (прототип) .