Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено для диагностирования причин высокого уровня искрения на коллекторе электрической машины. Техническим результатом является повышение достоверности диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин за счет повышения информативности данных, получаемых в процессе измерения и обработки параметров сигнала импульсов напряжения, обусловленных искрением под щетками. В способе диагностирования состояния коммутации коллекторной электрической машины секции обмотки якоря, идентично расположенные в пазах сердечника, объединяют в группы, количество которых равно отношению числа секций обмотки якоря на число пазов якоря; определяют значения средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения под щетками для каждой полученной указанным образом группы секций обмотки якоря отдельно. На основании полученных данных диагностируют причины высокой интенсивности искрения под щетками. Способ позволяет диагностировать причины высокой интенсивности искрения щеток путем выявления источников повышенного искрения и формировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации коллекторных электрических машин. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено в качестве способа диагностирования причин высокого уровня искрения на коллекторе электрической машины.

Аналогом предлагаемого изобретения является устройство, содержащее последовательно соединенные бесконтактный датчик импульсов напряжения разрядов и блок формирования прямоугольных импульсов, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов и счетчик, ко второму входу которого подключен датчик положения, а также индикатор, последовательно соединенными инвертором, первым одновибратором, первым блоком памяти, вычитателем и блоком обработки информации, а также последовательно соединенными вторым одновибратором и вторым блоком памяти, причем входы инвертора и второго одновибратора подключены к выходу формирователя прямоугольных импульсов, а вторые входы первого и второго блоков памяти подключены к выходу счетчика, выход второго блока памяти соединен со вторым входом вычитателя и со вторым входом блока обработки информации, к выходу которого подключен индикатор. Целью данного устройства является повышение точности и объективности оценки искрения и сокращение времени измерения, за счет получения информации о длительности импульсов искрения всех коллекторных пластин за один оборот якоря электрической машины. Устройство формирует информацию о времени начала каждого импульса искрения и его длительности. Полученная информации позволяет выявить причины, влияющие на ухудшение коммутации электрической машины и сформулировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации [1].

Недостатком указанного устройства является то, что оно не позволяет получать и обрабатывать статистические данные о параметрах импульсов, что затрудняет диагностирование конкретной неисправности.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины, содержащее последовательно соединенные бесконтактный датчик импульсов напряжения дуговых разрядов, формирователь прямоугольных импульсов, инвертор, первый одновибратор, первый блок памяти и вычитатель; к выходу формирователя прямоугольных импульсов подключены последовательно соединенные второй одновибратор и второй блок памяти, причем выход второго блока памяти соединен со вторым входом вычитателя; датчик положения и генератор прямоугольных импульсов подключены соответственно к первому и второму входам счетчика, причем выход счетчика подключен ко вторым входам первого и второго блоков памяти, выходы первого и второго блоков памяти подключены к вычитателю; снабженное тремя блоками памяти, двумя блоками вычисления среднего квадратического отклонения, двумя блоками вычисления среднего значения, блоком формирования интервала измерения и блоком принятия решения; выход вычитателя соединен с третьим блоком памяти; выход третьего блока памяти соединен с первым входом блока принятия решения через последовательно соединенные первый блок вычисления среднего квадратического отклонения, четвертый блок памяти и первый блок вычисления среднего значения; выход третьего блока памяти соединен со вторым входом блока принятия решения через последовательно соединенные второй блок вычисления среднего квадратического отклонения, пятый блок памяти и второй блок вычисления среднего значения; выход датчика положения соединен с первым входом блока формирования интервала измерения, со вторыми входами первого блока вычисления среднего квадратического отклонения и вторым входом четвертого блока памяти; выход счетчика соединен со вторым входом блока формирования интервала измерения; выход блока формирования интервала измерения соединен со вторыми входами второго блока вычисления среднего квадратического отклонения и вторым входом пятого блока памяти; выход блока принятия решения соединен с индикатором. Использование предлагаемого устройства позволяет диагностировать причины высокой интенсивности искрения щеток путем выявления источников повышенного искрения и формировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации коллекторных электрических машин [2].

Недостатком указанного устройства является то, что оно получает статистические данные о параметрах импульсов искрения (среднюю интенсивность искрения и среднее квадратичное отклонение интенсивности искрения), не разделяя импульсы от секций обмотки якоря, находящиеся в различных частях паза, что затрудняет диагностирование конкретной неисправности.

Целью изобретения является повышение достоверности диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин за счет повышения информативности данных, получаемых в процессе измерения и обработки параметров сигнала импульсов напряжения, обусловленных искрением под щетками.

Указанная цель достигается тем, что в способе диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла электрических машин, производится измерение параметров импульсов напряжения, обусловленных искрением между электрическими щетками и коллектором, и определение средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения с последующей постановкой диагноза о причинах высокой интенсивности искрения щеток; при этом секции обмотки якоря, идентично расположенные в пазах сердечника, объединяются в группы, количество которых равно отношению числа секций обмотки якоря на число пазов якоря; определение значений средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения проводится для каждой полученной указанным образом группы секций обмотки якоря отдельно.

На фиг. показан пример, поясняющий объединение секций обмотки якоря в четыре группы в виде фрагмента поперечного сечения якоря коллекторной электрической машины, на котором изображены проводники секций обмотки якоря с указанием номеров групп 1-4, в которые они объединены, и сердечник якоря 5.

Предлагаемый способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин реализуется следующим образом. Сигнал импульсов напряжения, обусловленных искрением между электрическими щетками и коллектором, записывается и обрабатывается, например, теми же устройствами, которые входят в состав прототипа. Диагностическая информация, получаемая в процессе измерений, представляет собой значения напряжений импульсов искрения и соответствующие им значения времени. Временной диапазон измерений диагностического сигнала разбивается на участки, равные периоду следования коллекторных пластин. Длина каждого такого участка равна периоду коммутации секции обмотки якоря, и на каждом из данных участков может присутствовать или отсутствовать только один импульс напряжения искрения. Далее полученным участкам поочередно присваиваются номера от 1 до N, где N - число секций обмотки якоря, приходящихся на один паз. После каждого N-го участка нумерация начинается с первого номера. Таким образом, полученные в процессе обработки сигнала параметры импульсов искрения разделяются на группы. Каждая группа параметров импульсов соответствует группе секций обмотки якоря, проводники которой расположены в пазах якоря идентично. Анализ значений параметров импульсов искрения ведется по каждой группе отдельно: определяются средняя интенсивность искрения и среднее квадратическое отклонение интенсивности искрения.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет диагностировать причины высокой интенсивности искрения щеток путем выявления источников повышенного искрения и формировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации коллекторных электрических машин.

Источники информации

1. Патент на полезную модель РФ №53820, МПК H01R 39/58, G01R 31/34, 2006.

2. Патент на полезную модель РФ №100679, МПК H01R 39/58, G01R 31/34, 2010.

Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин, включающий измерение параметров импульсов напряжения, обусловленных искрением между электрическими щетками и коллектором, и определение средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения с последующей постановкой диагноза о причинах высокой интенсивности искрения, отличающийся тем, что секции обмотки якоря, идентично расположенные в пазах сердечника, объединяются в группы, количество которых равно отношению числа секций обмотки якоря на число пазов якоря; определение значений средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения проводится для каждой полученной указанным образом группы секций обмотки якоря отдельно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к динамоэлектрической машине. Технический результат – обеспечение сигнальной системы, надежно распознающей короткие замыкания обмотки.

Изобретение относится к двигателям. Устройство управления мотором приводной системы, содержащей мотор, трансмиссию, датчик температуры масла и механизм охлаждения, содержит контроллер, который управляет крутящим моментом мотора.

Изобретение относится к вентилятору, в частности к напольному или настольному вентилятору, такому как вентилятор для письменного стола, охладительная колонка или вентилятор на подставке.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам. Технический результат - устранение опасности возгорания машины при межвитковом замыкании обмотки статора.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение управления двумя механизмами при помощи одного подвижного рычага, что позволяет каждому механизму сохранять свою скорость закрытия без оказания влияния на другой механизм.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитоимпульсным машинам. Технический результат – повышение КПД машины.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – снижение нагрева устройства преобразования электрической мощности.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к приводному устройству, в котором электромотор и блок преобразования мощности формируются как одно целое.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электроснабжения автономных объектов. Технический результат заключается в снижении тепловыделения сверхвысокооборотных микрогенераторов.

Изобретение относится к области машиностроения. Технический результат - уменьшение габаритных размеров.

Изобретение относится к области электроизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения нажатий щетки на коллектор непосредственно на электрической машине в рабочем режиме.

Способ проверки отсутствия перерывов контактирования между щетками и кольцами в коллекторном токоподводе и устройство для его реализации относятся к контрольно-измерительной технике и могут быть использованы при проверке отсутствия перерывов контактирования между кольцами коллектора и щетками в цепях коллекторного токоподвода (ТП).

Изобретение относится к электромашиностроению, преимущественно к электрическим машинам значительной мощности, и может быть использовано для токосъема с помощью групп параллельно включенных электрощеток.

Изобретение относится к угольной щетке с отключающим устройством. Угольная щетка (10) с отключающим устройством (20) имеет в полости (12) своего щеточного элемента (11) выполненный из электроизоляционного материала отключающий элемент (21) с предварительно сжатым, упруго нагружающим его нажимным упругим элементом (24).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для испытаний и настройки коммутации коллекторных электрических машин (КЭМ). Технический результат - повышение точности диагностики состояния коммутации КЭМ.

Изобретение относится к автоматизированному контролю и диагностике коллекторных электрических машин и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем организации непрерывного контроля остаточного ресурса и определения качества работы щеточно-коллекторного узла и повышение надежности контроля.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для измерения давления щетки на коллектор электрических машин, и может быть использовано в ремонтном хозяйстве электротехнической, железнодорожной и других отраслях.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для измерения нажатий щетки на коллектор непосредственно на электрической машине в рабочем режиме.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, предназначенным для экспериментального исследования и контроля искрения на коллекторе электрической машины.

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для определения степени их искрения. .
Использование: для определения дефектов асинхронных электродвигателей. Сущность изобретения заключается в том, что при диагностике дефектов асинхронных электродвигателей выполняют в комплексе с тепловым контролем вибродиагностику и получают информацию, которая позволяет безошибочно выявлять и подтверждать тот или иной вид дефекта.

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено для диагностирования причин высокого уровня искрения на коллекторе электрической машины. Техническим результатом является повышение достоверности диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин за счет повышения информативности данных, получаемых в процессе измерения и обработки параметров сигнала импульсов напряжения, обусловленных искрением под щетками. В способе диагностирования состояния коммутации коллекторной электрической машины секции обмотки якоря, идентично расположенные в пазах сердечника, объединяют в группы, количество которых равно отношению числа секций обмотки якоря на число пазов якоря; определяют значения средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения под щетками для каждой полученной указанным образом группы секций обмотки якоря отдельно. На основании полученных данных диагностируют причины высокой интенсивности искрения под щетками. Способ позволяет диагностировать причины высокой интенсивности искрения щеток путем выявления источников повышенного искрения и формировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации коллекторных электрических машин. 1 ил.

Наверх