Способ контроля скользящего контакта электромашинного преобразователя с электродвигателем постоянного тока

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОМАШИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА путем стабилизации напряжения питания двигателя, измерения частоты вращения преобразователя, подключения генератора преобразователя к нагрузке, измерения тока нагрузки , формирования контролируемого сигнала и сопоставления его с эталонным , отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда при контроле электромашинных преобразователей., плавно увеличивают ток нагрузки генератора, определяют производную частоты вращения по току нагрузки, в момент резкого увеличения модуля указанной производной фиксируют значение тока нагрузки и по его уменьшению относительно эталонного значения судят о g наличии дефектов.. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) G 01 R 31 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

i фp

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ """

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3516402/24-07 (22) 26,11,82 (46) 15. 02,84, Бюл ..Р 6 (72) В.Н,Потапов и A.Ä.Ñåðåáðÿêîâ (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 621, 313 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 60950, кл, Н 02 К 15/00, 1940.

2, Авторское свидетельство СССР

М 646407, кл. Н 02 К 15/00, 1977, 3, Авторское свидетельство СССР

9 903778, . G 01 R 31/34, 1980 ° (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОЛЬЗЯЦЕГО

КОНТАКТА ЭЛЕКТРОМАШИННОГО ПРЕОБРАЗОBATEËß С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА путем стабилизации напряжения питания двигателя, измерения частоты вращения преобразователя, подключения генератора преобразователя к нагрузке, измерения тока нагрузки, формирования контролируемого сигнала и сопоставления его с эталонным, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда при контроле электромашинных преобразователей, плавно увеличивают ток нагрузки генератора, определяют производную частоты вращения по току нагрузки, в момент резкого увеличения модуля указанной производной фиксируют значение тока нагрузки и по его уменьшению относительно эталонного значения судят о наличии дефектов.

Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для использонания в процессе эксплуатации и ремонта при безразборной оценке технического состояния скользящего контакта электромашинных преобразователей, например авиационных, Известен способ контроля электрической машины постоянного тока по падению напряжения между щетками и коллектором скользящего контакта fl) 1О

Недостатки способа — сложность и малая. точность измерения переходного падения напряжения, Известен также способ контроля электродвигателя, основанный на изме-) рении питающего напряжения при стаби лизированных значениях тока и частоты вращения якоря f2), Указанный способ характеризует". ся также его сложностью, так к ак ст абилиз аци я ч астоты враще-. ния осуществляется путем изменения напряжения питания.

Наиболее близким к изобретению является способ контроля скользящего контакта электромашинного преобразователя с электродвигателем постоянного тока путем стабилизации напряжения питания двигателя, измерения частоты вращения преобразователя, подключения генератора преобразовав теля к нагрузке, измерения тока нагрузки,формирования контролируемого сигнала и сопоставления его с эта.лонным (3) .

Однако в качестве контролируемого сигнала в данном способе использован ток обмотки возбуждения, для измерения которого необходимо производить частичную разборку контролируемого агрегата и включать в цепь обмотки воз- 4() буждения измерительный прибор. Поскольку указанные операции для существующих конструкций электромашинных преобразователей выполнить на объек те, например на борту самолета, затруднительно, то это увеличивает трудозатраты на проведение диагоностирования.

Цель изобретения - повышение производительности труда при контроле электромашинных преобразователей. !

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля скользящего контакта электромашинного преобразователя с электроднигare" лем,постоянногo тока путем стабилизации напряжения питания двигателя, .измерения частоты вращения преобразователя, подключения генератора преобразователя к нагрузке, измерения то- 6О ка нагрузки, формирования контролируемого сигнала и сопоставления его с эталонным планно увеличивают ток нагрузки генератора,. определяют производную частоты вращения по току нагрузки, н момент резкого увеличения модуля указанной производной фиксируют значение тока нагрузки и по его уменьшению относительно эталонного значения судят о наличии дефектов, На фиг. 1 показана зависимость частоты вращения (частоты 1 вырабатываемого генератором напряжений) от тока i его нагрузки; на фиг, 2 схема подключения к злектромашинному преобразователю аппаратуры, необходимой для реализ ации предлагаемого способа.

В оборудовании различных технических объектов, например самолетов, используют электромашинные пре:. бразонатели постоянного напряжения в переменное типа ПО и ГП, содержащие электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, частота вращения которого в процессе работы поддерживается постоянной автоматически путем изменения потока возбуждения (тока н управляющей обмотке) электроднигателя, Частота вращения электродвигателя и связана с его магнитным потоком Рследующей зависимостью

U-а0„-1К

A=

К Р где U — напряжение питания;

LU — переходное падение напряженйя; ток якорной цепи;

Й - сопротивление якорной цепи электродвигателями постоянный коэффициент, Появление механических дефектов скользящего контакта электродвига теля приводит к повышению переходного падения напряжения в нем. При этом, как видно из формулы, для достижения электродвигателем заданной частоты вращения (при постоянных токе и напряжении) требуе ея умень- шать магнитный поток, а значит, и ток возбуждения.

Отметим, что при увеличении тока нагрузки генератора, а следовательно, и тока электродвигателя поддержание постоянства частоты вращения ротора агрегата осуществляется также путем уменьшения тока в обмотке возбуждения, т.е. уменьшения магнитного потока. Вместе с тем ток возбуждения может уменьшаться до некоторого (ненулевого) значения, определяемого техническими данными преобразователя.

Это принодит к тому, что, начиная с некоторого значения тока нагрузки генератора, частота вращения ротора (а следовательно, и частота вырабатываемого генератором напряжения) будет резко уменьшаться (по сраннению с уменьшением частоты, вследствие статической ошибки регулятора) 107 3714 при увеличении тока нагрузки. Момент наступления этого явления легко обнаруживается по резкому увеличению модуля производной частоты вращения по току нагрузки, что видно нэ фиг.1 (кривая 1 соответствует идправноу 5 преобразователю, а кривая 2 — неисправному) . Как следует иэ графика, появление механических дефектов скользящего контакта агрегата приводит к уменьшению максимального значения тока 1 .(по сравнению с эталонным 1, ), при котором обеспечивается постоянство (с заданной ошибкой) частоты вращения ротора преобразователя, т.е. укаэанный параметр 15 является диагностическим.

Электромашинный преобразователь включает электродвигатель 3 постоянного тока, имеющий обмотку 4 независимого возбуждения, синхронный генератор 5 с возбуждением от постоянных магнитов с обмоткой б, регулятор 7 частоты, используя в качестве сигнала напряжения с обмотки б генератора, частота которого пропорциональна частоте вращения ротора агрегата, осуществляет стабилизацию частоты вращения путем изменения тока в обмотке 4 возбуждения. С помощью вольтметра 8 (например, штатного прибора самолета) контролируется величина питающего напряжения. Через штепсельный разъем к обмотке б подключается амперметр 9, нагрузочный реостат 10 и частотомер 11. В процессе плавного увеличения тока нагрузки генератора (с помощью реостата

10) одновременно фиксируются измене, ния тока и частоты. Определение величины модуля производной указанных переменных можно производить как 40 вручную, так и автоматически, например с пожщью измерительных преоб, разователей тока и частоты, выходы которых соединены со входами дифференцирующего устройства. 45

Способ осуществляется следующим образом.

Запитывают преобразователь стабилизированным напряжением и плавно увеличивают нагрузку генератора. При этом непрерывно измеряют частоту вращения и ток нагрузки и определяют модуль производной укаэанных переменных. Значение тока нагрузки фиксируют в момент резкого увеличения модуля производной. Сравнивают значенйе зафиксированного значения тока с эталонным (уставкой) и по его уменьшению относительно эталонного судят о наличии дефектов.

Таким образом, использование в качестве диагностического:, параметра значения тока нагрузки в момент резкого увеличения модуля производной частоты вращения по току нагрузки позволяет реализовать диагностирование электромашинных преобразователей беэ их раэборки и подключения измерительных приборов к цепям, не имеющих выхода на штепсельные разъемы.

Это расширяет область применения предлагаемого способа, так как обеспе. чивается практическая возможность оценки электромашинных преобразователей непосредственно на объекте, например на борту самолета, в том числе не отработавших гарантийный ресурс, разборка (в том числе и частичная),,которых запрещена действующими инструкциями по эксплуатации. Кроме того, использование предлагаемого способа сокращает затраты (например,. временные) на проведение диагностирования, так как отпадает необходимость дополнительных разборок агрегата, которые практически невозможно выполнить без демонтажа агрегата с объекта.

Все это, в.конечном итоге, обеспечивает сокращение простоев на техническое обслуживание и повышает эффективность использования контролируемых объектов, например авиационных.

1073714

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.р д. 4/5

Заказ 324/45

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель B,Íèêàíîðîâ

Редактор М.Келемеш ТехредМ.Гергель Корректор О.Тигор г