Устройство контроля качества рабочей поверхности коллектора высокоскоростной электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности. Цель изобретения повышение точности и производительности контроля. Прибор содержит корпус 1, вал 2 для установки коллектора 3, привод вращения 4, измерительные устройства 5 с вихретоковыми датчиками 6 и механизмами градуировки 7, выполненных в виде плоскопараллельных пластин 8 и 9, несущих оправки 10 датчиков 6 на одном конце и жестко закрепленные другими концами , и неравноплечих рычагов 11, в средней части связанных с помощью шарниров 12 со стойками 13, одни концы которых взаимодействуют с микровинтами 14, а другие - с оправками 10 датчиков. Оправки 10 взаимодействуют с эталонными индикаторами 16. Датчики соединены с электронной схемой. Устройство обеспечивает установку коллектора и его контроль на рабочих частотах вращения путем отсчета разновысотности двух соседних ламелей и индикации номера выступающей ламели. 6 ил. с (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СИИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4179761/24-07 (22) 20. 11. 86 (46) 23.07.88. Бюл. 9 27 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин AH БССР (72) Н.Т. Минченя, П.А. Удовидчик, Ю.В. Скорынин, В.А. Рыбаков, В.И.Адашкевич, Г.Л. Пратусевич, Л.А. Котикова, Н.И. Севастьянов, И.И. Краснопольский и В.Ф. Эеленков (53) 621.313(088.8) (56) Фин А.Я. и др. Прибор для записи отклонения рабочей поверхности коллекторов электрических машин. .Электрическая промьппленность,9 3,1963.

Намитоков К.К. и др. Контроль качества поверхности коллекторов машин постоянного тока. М., Информстандарт электро. 1968.

Авторское свидетельство СССР

Ф 340026, кл. Н 02 К 15/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

9 987747, кл. Н 02 К 13/14, 1983. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

„„Я0„„1411867 А 1 ц) 4 Н 01 К 39/58, G 01 R 31/34 (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности. Цель изобретения — повышение точности и производительности контроля. Прибор содержит корпус 1, вал 2 для установки коллектора 3, привод вращения 4, измерительные устройства 5 с вихретоковыми датчиками 6 и механизмами градуировки 7, выполненных в виде плоскопараллельных пластин 8 и 9, несущих оправки 10 датчиков 6 на одном конце и жестко закрепленные другими концами, и неравноплечих рычагов ll в средней части связанных с помощью шарниров 12 со стойками 13, одни концы которых взаимодействуют с микровинтами 14, а другие — с оправками 10 датчиков. Оправки 10 взаимодействуют с эталонными индикаторами 16. Датчики соединены с электронной схемой.

Устройство обеспечивает установку коллектора и его контроль на рабочих частотах вращения путем отсчета разно- 1IIIIL высотности двух соседних ламелей и фЬ индикации номера выступающей ламели. иы

6 ил.

i 4 i 1867

Изобретение относится к электротехической промышленности, а именно к риборам контроля качества электрических машин, и может быть использовано

5 преимущественно для технологического контроля разнавысотности ламелей кол,. екторов высокоскоростных электричесих машин до монтажа коллекторов на отор при рабочих частотах вращения. 10

Цель изобретения — повышение точости и производительности.

На фиг. 1 приведена кинематичес ая схема устройства; на фиг. 2 стройство, общий вид; на фиг. 3 змерительное устройство с механизаМи градуировочных микропомещений, бщий вид; на фиг.4 " привод вращения ала, общий вид; на фиг. 5 — струкурная схема электронного блока; 20 а фиг. 6 — схема формирователей имульсов лаглелей.

Устройство содержит корпус 1 фиг. 1 — 3), вал 2 для установки колектора 3, привод 4 вращения, изме- 25 ительные устройства 5 с двумя бе .— онтактными токовихревыми датчиками и механизмами 7 градуировочных

ièêðonoìåùåíèé, выполненных в вице лоскопараллельных пластин 8 и 9, не- 30 ущих оправки 10 датчиков 6 на одном

I онце и жестко закрепленных другими онцами, и неравноплечих рычагов 11, средней части связанных с помощью

1арниров 12 со стойками 13 прибора, 1

35 дни концы которых взаимодействуют микровинтами 14, а другие — с oIIавками 10 датчиков. Стойки 13 снабя1ены механизмами 15 углового положения датчиков 6. Оправки 1О взаимодей1

40 с твуют с эталонными индикаторами 16 перемещений. В качестве привода вра— п1ения используется пневмотурбина 17 { фиг. 4) .

Электронный блок содержит первый

Р змерительный канал 18 (фиг. 5), вых од которого соединен с входом вычит ающего усилителя 19 и входом формирователя 20 импульсов ламелей, второй г змерительный канал 21, выход которо50 го соединен с входом вычитающего усил ителя 19, своим выходом соединенного с одним из входов компаратора 22, на д ругой вход которого подается сигнал о т эадатчика 23 допустимого перепада л амелеи, регистр 24 памяти информа55

1 п ионные входы которого соединены с выходами счетчика-распределителя 25, вход разрешения — с выходом компаратора 22, а вход сиь!хронизации — с выходом формирователя 20 импульсов ламелей, счетчик-распределитель 25 импульсов ламелей, вход которого соединен с выходом формирователя 20 импульсов, элементы 26 индикации номера ламели, соединенные с выходами регистра 24 памяти.

Устройство работает следующим образом.

На вал 2 устанавливают контролируемый коллектор 3, датчики б устанавливают по нормали к поверхности коллектора с шагом, равным шагу ламелей коллектора. При этом датчики взаимодействуют с двумя смежными ламелями. Зазор между датчиками 6 и поверхностью коллектора устанавливают равным 0,5 мм. С помощью механизмов 7 градуировочного микроперемещения производят линейное перемещение датчиков 6 и производят отсчет показаний эталонных индикаторов 16 и величины электронного блока, т.е. производят тарировку датчиков на месте измерения.

При подаче воздуха в привод 4 турбина 17 вращается, вращая вал 2 и контролируемый коллектор 3. При этом сигналы от датчиков б поступают на входы измерительных каналов 18 и 21, где усиливаются и нормализуются. На выходах измерительных каналов форма электрических сигналов обусловлена овальностью ламелей коллектора и биением вала 2. На выходе вычитающего усилителя 19 сигналы, соответствующие ламелям, имеют выбросы по краям импульсов из-за неодинаковой ширины ламелей коллектора и различного расстояния между смежными ламелями. Для достоверного определения выступающей ламели формирователь 20 импульсов преобразует широкие импульсы от измерительных каналов посредством схемы поиска середины ламели в короткие импульсы, выдаваемые в момент прохождения середины ламели через измерительную ось датчика.

Логический сигнал от формирователя

20 импульсов ламелей (фиг. 5) поступает на вход счетчика-распределителя

25 и вход синхронизации регистра 24 памяти, Аналоговый сигнал, пропорциональный величине перепада двух смежных ламелей, проходящих под датчиками б, вырабатывается вычитающим усилителем 19 и поступает на один из входов компаратора 22, на другой вход кото3 14118 рого от задатчика 23 подается величина напряжения, соответствующая допустимому перепаду в микрометрах.

Компаратор 22 выдает сигнал логи5 ческой единицы, когда сигнал на выходе вычитающего усилителя 19 больше заданного задатчиком 23 допустимого перепада ламелей. Сигнал с компаратора 22 поступает на вход разрешения записи V-регистра 24 памяти. Счетчикраспределитель 25, запрограммированный на коэффициент пересчета, равный числу ламелей в испытуемом коллекторе, в любой момент времени имеет на одном 15 из своих выходов сигнал логической единицы (на остальных его выходах логические нули), причем при поступлении на его вход импульсов от измериI тельного канала 18 через формирователь 20 логическая единица проходит через все выходы соответственно номерам ламелей, проходящим под датчиком 6.

Запись номеров ламелей, которые имеют перепад относительно соседних больше допустимого в регистре 24 памяти, происходит по его информационным входам, только при наличии логических единиц на входе разрешения V и входе синхронизации С. После прохождения последней ламели (совершения одного оборота коллектора) под датчиками 6 регистр памяти обнуляется, а на следующем обороте вновь производится измерение и запись в регистр

35 номеров дефектнйх ламелей. Логические сигналы с выходов регистра 24 памяти поступают на элементы 26 индикации номера ламели. Таким образом, коли- 40 чество измерений, производимых в течение периода испытаний коллектора, равно количеству оборотов коллектора.

Датчики зазора выполнены на принципе бесконтактных токовихревых ин- 45 дуктивных преобразователей зазора.

Измерительные каналы 18 и 21 (фиг.5) предназначены для преобразования и усиления сигналов от бесконтактных токовихревых (индуктивных ) датчиков.

Вычитающий усилитель 19 и компаратор

22 (фиг. 5) выполнены на базе стандартных операционных усилителей с высоким быстродействием,-например К544УД2.

Формирователь 20 импульсов ламелей, предназначен для формирования стробирующего импульса, жестко связанного с серединой импульса от измерительного канала 18.

67

Формирователь 20 импульсов ламелей (фиг. 6) содержит компаратор 27, формирователь синхроимпульсов переднего фронта на элементах И-НЕ 28, 29 и R

С,, формирователь синхроимпульса заднего фронта на элементах И-HE 30, 31 и R, С 1, генератор 32, клапан 33 и два двоичных реверсивных счетчика 34 и 35.

Формирователь импульсов ламелей работает следующим образом.

Из входных импульсов колокообраз ной формы компаратор 27 (фиг. 6) формирует прямоугольные импульсы. По приходу первого импульса синхроимпульсом от его переднего фронта, по" ступающим от элемента 29 на вход С счетчика 34, производится его установка в "0" и затем счет импульсов через клапан 33 от генератора 32.

Прямой счет производится счетчиком

34, обратный — счетчиком 35. Синхроимпульсом от заднего фронта этого импульса, поступающего от элемента 31 на вход С счетчика 35, производится запись числа с выходов 2,4,8 через информационные входы D1,Э 2,Р > соответственно в счетчик 35. Поскольку при записи в счетчик 35 младший разряд отбрасывается, то число в счетчике 35 в два раза меньше числа в счетчике 34. По приходу второго и последующего импульсов от компаратора 27 цикл счета и записи повторяется, но при этом на выходе P счетчика 35 формируется стробирующий импульс, сдвинутый по фазе на половину длительности входного импульса. Такой принцип построения схемы формирователя им» пульсов ламелей основан на том, что длительность импульсов от всех ламелей одного коллектора практически одинакова. Схема может быть реализована на элементах логической серии

К155. ЛАЗ, KI35 ИЕ7 и 521САЗ.

Испытываемый коллектор на вал 2 устанавливается произвольно. Одну из ламелей, условно принятую за первую, помечают, например, красящей лентой.

Помеченную ламель устанавливают вручную напротив датчика 6. Задатчик до- . пустимого перепада ламелей (на лицевой панели электронного блока) устанавливается на необходимьп уровень.

Индикаторы номера ламели устанавливаются в нулевое .положение кнопкой

"Сброс" (не показана). После пуска привода вала 2 номер ламелей, имеющих

l4Il867 перепад, превышающий установленный уровень, высвечивается на индикаторах

2б номера ламелей.

Изменяя задатчиком 23 допустимый перепад ламелей, можно определить ,,сколько ламелей на коллекторе и ка кие на рабочей частоте вращения имеют относительный перепад в микрометрах больше, чем установлено на задатчике. !

Формула изобретения

Устройство контроля качества рабочей поверхности коллектора высокоскоростной электрической машины, содержащее корпус, в котором размещен вал для установки коллектора, соединенный с приводом вращения, измерительное устройство, предназначенное ля установки над ламелями коллектоа и соединенное с электронным блоом, содержащим измерительный канал, элементы индикации, о т л и ч а юе е с я тем, что, с целью повыения точности и производительности, 26 змерительное устройство снабжено двумя бесконтактными датчиками з.-зора оправками, предназначенными для становки над двумя смежными ламеляи, двумя механизмами градуировочных gg икроперемещений, причем каждый из оторых выполнен в виде регулировочиого микровинта, двух плоскопарал1 лельных пластин, одни концы каждого из которых жестко закреплены на корпусе, а другие — на оправках датчиков, и неравноплечего рычага с шарнирной опорой, жестко прикрепленной к корпусу, причем один конец неравноплечего рычага взаимодействует с оправкой датчика, а другой — с регулировочным микровинтом, а электронный блок дополнительно снабжен вторым измерительным каналом, вычитающим усилителем, компаратором, задатчиком допустимого перепада ламелей, регистром памяти, счетчиком-распределителем, формирователем импульсов, синхронизатором регистра памяти, причем выходы измерительных каналов соединены с входами вычитающего усилителя, выход которого соединен с одним из входов компаратора, другой вход которого соединен с выходом задатчика допустимого перепада ламелей, выход формирователя импульсов соединен с входом счетчика-распределителя и входом син-. хронизатора регистра памяти, а вход с выходом первого измерительного канала, выход компаратора соединен с входом разрешения, синхронизатора регистра памяти, информационные входы которого соединены с выходами счетчика-распределителя, а выходы — с входами элементов индикации.

141!8б7

1411867

Составитель В. Волков

Редактор А. Мотыль Техред Л.Олийнык Корректор В. Гирняк

Заказ 3660/50 . Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4