Устройство для контроля подшипников электрической машины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОДШИПНИКОВ ЭЛЕКТРРМЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее последовательно соединенные датчик пульсаций тока, режектор1а 1й и полосовой фильтры низмерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в устройство введены последовательйо соединенные детектор средневыпрякленного значения, компаратор, формирователь импульсов и умножитель, а режекторный фильтр включает в себя операционный усилитель и включенный в его цепь отрицательной обратной связи синхронно-коммутируемый RC-фильтр, к управляющему входу которого подключен выход умножителя, а второй вход компаратора и вход детектора подключены к датчику пуль (Л саций тока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И)

yg4 Н 02 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3715484/24-07 (22) 29.03.84 (46) 07.12.85.Бюл. Ф 45 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) В.Н.Потапов и И.В.Кабашкин (53) 621.313.04(088.8) (56) Морозов В.П. УзкопоЛосный синхронный фильтр. -Радио, 1972, 11 ll с.53-54;

Авторское свидетельство СССР

У 983912, кл. Н 02 К 15/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

NI 1035732, кл. Н 02 К 15/00, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПОДШИПНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее последовательно соединенные датчик пульсаций тока, режекторный и полосовой фильтры и измерительный прибор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в устройство введены последовательно соединенные детектор средневыпрямленного значения, компаратор, формирователь импульсов и умножитель, а режекторный фильтр включает в себя операционный усилитель и включенный в

его цепь отрицательной обратной связи синхронно-коммутируемый .

R -фильтр, к управляющему входу которого подключен выход умножителя, а второй вход компаратора и вход детектора подключены к датчику пульсаций тока.

1197011

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано при ремонте и эксплуатации электрических машин переменного и постоянного тока, например в автоматизированных диагностических комплексах.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства.

На фиг. 1 приведена схема устройства для контроля вибрации электрической машины; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип его действия.

Устройство включает в себя операционный усилитель 1, синхронно-коммутируемый R0 -фильтр, содержащий резистор 2, коммутируемые конденсаторы 3, ключи 4, распределитель 5, а также детектор 6 средненыпрямленного значения, компаратор 7, формирователь 8, умножитель 9, датчик

l

10 пульсаций тока, полосовой фильтр

11 и измерительный прибор 12.

Устройство работает следующим образом.

С датчика 10 пульсаций тока электрический сигнал, содержащий раз личные спектральные составляющие, поступает на режекторный фильтр, который производит подавление основ" ной и кратных ей гармоник питающего напряжения (помехи). Полосовой фильтр 11 осуществляет выделение информативной составляющей спектра пульсаций, частоту либо амплитуду которой измеряет прибор.

Автоматическая настройка режекторного фильтра осуществляется следу ющим образом.

На неинвертирующий вход операцион ного усилителя 1 поступает исходное напряжение, содержащее исследуемйе спектральные составляющие и помеху, представляющую собой первую и другие гармоники тока электрической машины. Помеха с выхода устройства выделяется синхрончо-коммутируемым

R0-фильтром и подается на инвертирую щий вход усилителя 1. В установившемся режиме напряжения помехи, воздействующее на иннертирующий и неинвертирующий входы операционного усилителя, равны, что приводит к компенсации помехи на выходе устройства.

Исходный сигнал (диаграмма A) поступает на вход компаратора 7, на

50 фициент передачи определяется выражением

А = „sin „" у где А — коэффициейт передачи;

n — - число коммутируемых конденсаторов ;

К вЂ” номер гармоники частоты Е

Полоса пропускания фильтра вычисляется по формуле

1 второй вход которого подается. средневыпрямленное значение исходного сигнала (диаграмма Б), выделенное. детектором 6 средневыпрямленного значения. На выход компаратора проходит только сигнал, превосходящий средневыпрямпенное значение, т.е. сигнал, следующий с частотой помехи, значительно превосходящий по уров10 ню измеряемые сигналы (диаграмма В).

Образующиеся на выходе компаратора

7 импульсы нормализуются с помощью формирователя 8 и подаются на умножитель 9, который производит умно15 жение частоты следования импульсов на коэффициент умножения, равный числу коммутируемых копденсаторов в синхронно-коммутируемом фильтре (диаграмма Д). Импульсы с выхода.

20 умножителя 9 поступают на распределитель 5, осуществляющий последовательную .коммутацию конденсаторов 3 с помощью подачи на управляющие входы ключей 4 коммутирующих сигналов

25 (диаграммы Е, )K и И).

За счет соответствия коэффициента умножения умножителя 9 числу конденсаторов 3, последние будут всегда коммутироваться с частотой вы30 деленного компаратором 7 сигнала, т.е ° с частотой помехи, следовательно, режекторный фильтр всегда будет настроен на частоту помехи независимо от ее флуктуаций. Таким

35 образом сигнал помехи сам произвоt дит настройку на собственную частоту, независимо от ее величины и характера изменения во времени.

Синхронный 11С -фильтр, коммути. руемый импульсами длительностью

Т = Tz=...Ò/n, rpe Т= 1/f — nepnop повторения импульсов (f - частота повторения импульсов коммутации), 45 п — число коммутируемых конденсаторов, имеет ярко выраженную "гребенчатую" форму частотной характеристики. На частотах, кратных частоте коммутации f<, относительный коэф1197011

Составитель В.Алфимов

Техред А. Бабинец Корректор И. Эрдейи

Редактор Н.Яцола

Заказ 7573/55 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комит ета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ьf = (l AЯС)-, где R и С вЂ” сопротивление резистора и емкость конденсаторов фильтра.

Благодаря подавлению синхронным режекторным фильтром не только первой, но и высших гармоник помехи, а также самонастройке его на частоту помехи уровень мешающих сигналов иа выходе полосового фильтра значительно снижается, что позволяет повысить чувствительность измерительного прибора и устройства в целом. При этом обеспечивается контроль работы подшипников в машинах с изменяющейся и заранее неизвестной частотой помехи.