Устройство диагностирования скользящего контакта электрических машин

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (И) 3(51) 6 01 И 31 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3588062/24-07 (22) 28.02 ° 83 (46) 30.04.84. Бюл. )) 16 (72) В.С.Ватагин, В.Н.Потапов и A.À.Ñìåðäåâ (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им.Ленинского комсомола (531 621.313.2(088.8) (56) 1. Вегнер O.Г. Теория и практика коммутации машин постоянного тока. М;, ГЭИ, 1961, с. 46-62.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3317813/07, кл. 6 01 И 31/34, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН, содержащее первый генератор переменного тока синусоидальной формы, шунт, включенный последовательно в цепь машины, и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено вторым аналогичным генератором, трансформатором с двумя первичными обмотками, имеющими общую точку, и вторичной обмоткой и полосовым фильтром, вход которого подключен к шунту, а выход — к измерительному прибору, причем выходы генераторов. соединены с первичными обмотками трансформатора, а его вторичная обмотка соединена с зажимами элек- Fg трической машины.

1089528

10

1 1 21

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта при их днагностйровании, н частности для безразборного определения технического состояния скользящего контакта.

Известно устройство контроля скользящего контакта с помощью дополнительных щеток (11.

Недостатком известного устройства является сложность и ограниченная область применения, обусловленные необходимостью установки на машину дополнительных щеток.

Наиболее близким предлагаемому по технической сущносТи и достигаемому результату является устройство. содержащее источник синусоидального напряжения, шунт, измеритель нелинейных искажений, включающий предварительный усилитель, мост Вина, согласующий усилитель цепи обратной связи по гармоникам, усилитель гармоник, измерительный прибор (2) .

Недостатком указанного устройства является сложность и невысокая достоверность контроля, что обусловлено, во-первых, необходимостью измерения коэффициента нелинейных искажений, а это требует сложной аппаратур реализации, но-вторых, при осуществлении контроля на борту самолета наводки, обусловленные наличием работающих самолетных сетей, искажают спектр диагностического сигнала, что приводит к появлению погрешности и снижению достоверности контроля.

@ель изобретения — повышение достоверности KoHTpoJIR °

Поставленная цель достигается тем, что устройство диагностирования скользящего контакта электрических машин, содержащее генератор переменного тока синусоидальной формы, шунт, включенный последовательно в цепь машины, и измерительный прибор„ снабжено вторым аналогичным генератором, трансформатором с двумя первичными обмотками; имеющими общую точку, и вторичной обмоткой и полосовым.фильтром, вход которого подключен к шунту, а выход — к измерительному прибору, причем выходы генераторов соединены с первичными обмотками трансформатора, а вторичная обмотка соединена с зажимами электрической машины.

Кроме более простой схемной реализации, предлагаемое устройство контроля повышает достоверность диагноза за счет уменьшения влияния на результат контроля помех в виде наводок со стороны самолетных сетей. Это достигается тем, что контроль осуществляется не по неличи20

55 не коэффициента нелинейных искажений широкополосного сигнала, а по неличине узкбполосной составляющей спектра сигнала, на которую практически не оказывают влияние наводки, поскольку частота ее может быть выбрана в диапазоне минимальных помех.

На чертеже представлена принципиальная схема устройстна диагностирования.

Устройство включает два генератора напряжения 1 и 2 синусоидальной формы, трансформатор 3, содержащий две первичные 4 и 5 обмотки и одну вторичную 6, а также шунт 7, полосоной фильтр 8 и измерительный при бор 9.

Первичные обмотки 4 и 5 трансформатора 3 получают питание от соответствующих генераторов 1 и 2 и имеют общую точку соединения.

Шунт 7 последовательно с-обмоткой

6 трансформатора 3 нключен н цепь контролируемой машины 10. Зажимы шунта 7 соединены с входом фильтра 8, а выход фильтра 8 соединен с входом измерительного прибора 9.

Устройство работает следующим образом. ,Пва напряжения с разнымй частотами от двух генераторов поступают на первичные обмотки трансформатора, с вторичной обмотки электрический сигнал, содержащий две составляющие, поступает в цепь электрической машины. В этой цепи включен шунт, сигнал с которого поступает на вход полосового фильтра. Известно, что механический контакт н электрической машине между щеткой и коллектором осуществляется через посредство проводящих частиц, представляющих в массе своей слой политуры, охватывающий коллектор по всей окружности. Поли-. тура обладает полупроводниковыми свойствами, и наличие ее является обязательным для обеспечения нормальной работы скользящего контакта.

При разрушении политуры происходит резкая интенсификация процесса износа скользящего контакта, что приводит к появлению. дефектов и отказу электрической машины. Поскольку слой политуры обладает свойствами

:полупроводника, то при воздействии на него двух синусоидальных напряжений с разными частотами в составе тока образуются комбинационные частоты в виде: где в и m — натуральные числа," частота первого напряжения;

12 — частота второго напряжения.

1089528

Составитель С.Шутова

Редактор A.Ôðîëîâà - Техреду.Гергель Корректор A.Çèìîêîñîâ

Заказ, 2928/43 Тираж 711 Подписное

8HHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При сравнительной близости воздействующих на нелинейный элемент частот, лежащих в верхней части звукового диапазона, наиболее характерной составляющей низкочастотной области спектра будет тольКо составляющая с частотой

1 где 4 — частота первого напряжения, — частота второго напряжения.

Сигнал данной частоты можно использовать в качестве информативного. Для выделения информативного сигнала в предлагаемом устройстве использован полосовой фильтр.

Использование предлагаемого уст- ройства контроля электрической машины в сравнении с известным обеспечивает более высокую достоверность контроля эа счет применения полосового фильтра, который пропускает только информативную составляющую спектра сигнала, имеет более простую схемную реализацию.

Таким образом, совокупность новых элементов предлагаемого устройства позволяет- практически исключить

10 влияние помех в виде наводок со стороны самолетных сетей и. тем самым повысить достоверность контроля. укаэанный положительный эффект особенно важен применительно к электри15 ческим машинам летательных аппаратов, отказы которых влияют на безопасность и регулярность полетов.