Способ диагностирования электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для диагностирования электрических повреждений, испытания электрической машины на наличие повреждений, автоматического отключения неисправной машины, например электродвигателя. Технический результат заключается в создании простого способа обнаружения неисправности электрической машины. Способ диагностирования основан на контроле ЭДС, генерируемой электрической машиной при вращении по инерции при отключенном питающем напряжении, и обеспечивает с помощью контроллера отключение электрической машины при наличии неисправностей и информирование о техническом состоянии электрической машины. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам и устройствам, предназначенным для диагностирования электрических и механических повреждений электрической машины, испытания на наличие повреждений, отключение неисправной машины, например электродвигателя. Из уровня техники известны различные устройства диагностики работы электрической машины, которые решают ограниченную задачу по контролю только щеточно-контактного аппарата [1] или имеют сложное схемно-конструктивное решение с использованием датчика тока [2]. Известные способы испытания электрической машины [3], [4] также не отличаются простотой решения поставленной задачи и предназначены для испытаний в заводских условиях при изготовлении или ремонте электрических машин. Использование температурных датчиков создает инерционные устройства, которые не могут быстро реагировать на повреждение машины. Способ диагностирования, предлагаемый в [5], применим только для генераторов переменного тока. Наиболее простым по применению является способ диагностики электрооборудования [6], но для его использования необходимо иметь "портрет" каждого эксплуатируемого электродвигателя и обеспечить неизменное его хранение в банке данных ЭВМ.

Целью предлагаемого изобретения является создание простого способа обнаружения неисправности электрической машины, своевременное отключение ее и выдачи информации для принятия решения по дальнейшей эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что периодически отключая питающее напряжение на обмотке и контролируя ЭДС, генерируемую электрической машиной при вращении по инерции, определяют электрические и механические неисправности электрической машины, а также степень ее нагруженности, и контроллером принимается решение о дальнейшей эксплуатации, а при наличии неисправности - отключение электрической машины от питающего напряжения.

В основе предлагаемого способа диагностики неисправностей лежит тот факт, что при вращении по инерции только исправная электрическая машина вырабатывает ЭДС. Контроллер при вращении электрической машины через некоторые промежутки времени кратковременно отключает от нее питающее напряжение. В этот момент контролируется напряжение на обмотках. Если на обмотках электрической машины отсутствует ЭДС, генерируемая ею самой при вращении по инерции, то это свидетельствует о том, что либо произошло короткое замыкание в обмотке, либо обрыв в обмотке, либо по механическим причинам электрическая машина не вращается. По величине ЭДС можно судить о степени нагруженности электрической машины.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа, где 1 - источник питания, 2 - контроллер, 3 - формирователь, 4 - управляющий ключ, 5 - измеритель ЭДС, 6 -электрическая машина.

С контроллера подается сигнал включения электрической машины через формирователь на управляющий ключ, который подключает электрическую машину к источнику питания и электрическая машина начинает работать. Через некоторые промежутки времени контроллер подает команду отключения электрической машины и одновременно снимает показания с измерителя ЭДС. В нормально работающей электрической машине при отключении питающего напряжения вырабатывается ЭДС, вызванная движением электрической машины по инерции, которая через измеритель ЭДС считывается контроллером. При поступлении сигнала с измерителя ЭДС контроллер, имея соответствующее программное обеспечение, информирует об исправности электрической машины и включает ее для дальнейшей работы. При отсутствии сигнала с измерителя ЭДС контроллер не разрешает включение электрической машины и информирует о наличии неисправности.

Предлагаемый способ управления и обнаружения неисправностей электрической машины обладает многими преимуществами по сравнению с известными, в которых применяются датчики тока. Данный способ может применяться без изменений для электрических машин любой мощности. Предельная мощность электрической машины определяется только управляющим ключом, не требуются дополнительные элементы, на которых выделяется значительная тепловая мощность. Меняя частоту следования проверочных импульсов, можно изменять время реакции на неисправность. Автоматизация контроля обеспечивает быстродействие диагностики состояния электрической машины.

Использованная литература 1. Патент РФ 2071076 G 01 R 31/34. Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины, опубликован БИ 36/96 г.

2. Патент РФ 2068567 G 01 R 31/34. Устройство для бесконтактного измерения мгновенных значений импульсов тока разрыва в коммутируемых секциях коллекторных электрических машин, опубликован БИ 30/96 г.

3. Патент РФ 2133044 G 01 R 31/34. Способ испытания электрической машины постоянного тока и устройство для его осуществления, опубликован БИ 19/99 г.

4 Патент РФ 2129285 G 01 R 31/34. Отвод высокочастотного сигнала ошибки из высокочастотного электромагнитного поля в электрической мошной машине, опубликован БИ 11/99 г.

5. Патент РФ 2077064 G 01 R 31/34. Способ диагностирования генераторов переменного тока и устройство для его осуществлекния, опубликован БИ 10/97 г.

6. Патент РФ 2117957 G 01 R 31/34. Способ диагностирования электрооборудования, опубликован БИ 23/98 г.

Формула изобретения

Способ диагностирования и управления электрической машиной, заключающийся в том, что с контроллера подается сигнал включения электрической машины, через некоторый промежуток времени с контроллера подается сигнал отключения электрической машины и одновременно снимают показания с измерителя ЭДС обмотки электрической машины, при поступлении сигнала с измерителя ЭДС контроллер информирует об исправности электрической машины и включает ее, при отсутствии сигнала с измерителя ЭДС контроллер информирует о наличии неисправности электрической машины и разрешает ее выключение.

РИСУНКИ

Рисунок 1