Устройство для испытания щеток электрических машин

 

<1Ц752580

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз .Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.78 (21) 2640797/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кч 3

Н 01 R 43/00

Гасударственный комитет

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень №28

Дата опубликования описания 05.08.80 (53) УДК 621.3. .047.69 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

М. Л. Дридзо, В. В. Мезинов, В. Д. Морковин, И. М. Гладков, Б. А. Глускин, A. М. Бордаченков и Е. С. Резников (7l ) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЩЕТОК

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для испытания щеток электрических машин.

Известны устройства для испытания щеток, включающие приводной двигатель, имитатор коллектора в виде короткозамкнутого фрезерованного кольца с установленными на нем щетками, включенными в цепь, состоящую из источника питания и сопротивления (1).

Недостатком подобных устройств является малая достоверность испытаний ввиду отсутствия в контактной зоне процесса искрения, близкого по интенсивности и физической природе к искрению контактных пар реальных электрических машин. В тех

15 же случаях, когда в контактной зоне появляется искрение, вследствие повышенного общего или местного биения короткозамкнутого коллектора, ослабления нажатия пружин и других причин механического характера, регулировать его интенсивность не пред- 2о ставляется возможным, в результате чего величины износа щеток и состояние поверхности коллектора (подгары, износ ламелей) получаются самыми различными в зависимости от наличия или отсутствия процесса искрения.

Известно устройство для испытаний щеток, состоящее из приводного двигателя, короткозамкнутого коллектора с установленными на нем шетками, включенными в цепь источника питания через сопротивление, геркона, управляемого магнитом на валу имитатора (2) .

Подобные устройства имитируют основные процессы узла токосъема реальных машин, включая искрение, однако обеспечивают уровень искрения не выше 1 — + балла, 1 так как не имеют элементов, разрывающих ток под щетками и работают за счет разрывов микропотоков в уничтожающихся контактных пятнах.

Известно устройство для испытания щеток, состоящее из приводного двигателя, имитатора, например, в виде короткозамкнутого кольца с изолированными вставками, установленных на нем щеток, включенных в цепь источника питания через сопротивление и индуктивность (3).

Это устройство обеспечивает регулирование мощности искрения в неограниченных пределах путем изменения величин напря752580 жения, тока и индуктивности, однако может работать при токах не более 5-6 А, потому что при прохождении под щеткой изолированной вставки выключается полный рабочий ток и, следовательно, выделяемая при этом в контакте электромагнитная энергия, реализуемая в искрение, зависящая, как известно, от квадрата величины изменяемого тока, весьма велика, что приводит к подгару и выходу из строя имитатора. В результате этого, а также из-за отсутствия разделения рабочего тока и тока разрыва, снижается точность и достоверность оценки эксплуатационных свойств щеток.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности результатов в оценке эксплуатационных свойств щеток.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство, включающее приводной двигатель, имитатор коллектора в виде фрезерованного короткозамкнутого кольца по меньшей мере с одной изолированной вставкой, установленные на имитаторе щетки, включенные в цепь источника питания через сопротивление и индуктивность, дополнительно содержит усилитель переменного тока и синхронизируюшее устройство, выполненное в виде диска с управляющим элементом, например магнитом, и катушкой, причем вход усилителя соединен с синхронизируюшим устройством, а выход — с испытуемыми щетками, при этом центральный угол, образованный радиусами, проходящими через крайние точки управляющего элемента, в 1,2 — 1,5 раза больше центрального

yrëà, образованного радиусами, проходящими через крайние точки вставки.

Нижний предел этого соотношения ограничивается величиной 1,2, так как ввиду нестабильности сбегающего края щетки время размыкания всех возможных точек контакта щетки и короткозамкнутой части коллектора равно 0,1 Т (аналогично и для набегающего края щетки), где Т вЂ” период ком мутации, а верхний предел — величиной 1,5, так как применяемые при монтаже и работе устройства приборы и измерительные приспособления имеют различную величину погрешности результатов при их эксплуатации.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

На рабочей поверхности имитатора 1 коллектора, выполненного, например, в виде фрезерованного короткозамкнутого кольца, имеется по меньшей мере один паз с закрепленной в нем вставкой 2 из изоляционного материала, проточеннои по диаметру совместно с имитатором 1, и имеющей ширину, большую ширины каждой из щеток.

Имитатор 1 коллектора с установленными на нем щетками 3 подключен к двум не связанным друг с другом электрическим цепям. Первая цепь — источник постоянного напряжения U<, индуктивность 1 < и сопротивление R<. Вторая цепь представляет собой транзисторный усилитель переменного

5 !

О

ЗО зз

4 тока, состоящий из транзистора 4 типа

P-n-Р, источника питания Е эмиттер-коллектор, цепи подачи напряжения смещения на базу (делитель с регулируемыми сопротивлениями К, Кз). Выход усилителя через регулируемые сопротивления нагрузки R и индуктивность 1.у подключен к гцеткам 3 имитатора 1. На одной оси с имитатором коллектора установлено синхронизирующее устройство в виде диска 5 с управляющим элементом, например, встроенным в диск 5 постоянным магнитом 6 и находящейся в зоне действия магнита 6 катушки 7 индуктивности, которая подключена к входу транзисторного усилителя через переходную е»кость С.

Устройство работает следующим образом.

В период, когда щетка 3 находится на короткозамкнутой части имитатора 1, ток, протекающий через нее, равен сумме токов

3 + 3 z. Когда же щетка 3 набегает на вставку 2 из изолированного материала и приближается момент размыкания контакта между щеткой 3 и короткозамкнутой частью имитатора 1, катушка 7 индуктивности попадает в зону действия магнита 6, установленного на диске 5, и при пересечении ее магнитным полем на зажимах катушки 7 возникает импульс напряжения U, который подается на вход усилителя. Величина этого импульса рассчитывается таким образом, чтобы она была больше или равна напряжению смещения, подаваемому на базу транзистора 4 посредством делителя R q. Кз. а полярность импульса противоположна полярности напряжения смещения. При это входной импульс запирает транзистор 4. ток становится равным нулю, и процесс раз;ыкания контакта щетки 3 с ксроткоза»кнуть м контуром 1, а также последующее восстановление его при набегании щетки 3 происходит только при токе 3», величина R< которого меньше величины тока 3 z

Таким образом, происходит разделение рабочего тока, протекающего по щетке. и тока разрыва короткозамкнутого электромàfнитного контура с выделением электромагнитной энергии, накопленной в контуре. Этим достигается аналогия с процессами протекания рабочего тока и тока разрыва короткозамкнутого контура при коммутации в скользящем контакте реальной электрической машины.

Данное устройство для испытания щеток позволяет регулировкой элементов схемы изменять независимо один от другого значения тока разрыва короткозамкнутого электромагнитного контура 3, и рабочего тока

3 < + 3 >, тем самым осуществляется возможность выбора режима испытания наиболее достоверного и близкого к режиму работы щеток на электрических машинах с повышенной токовой нагрузкой.

752580

Фориула изобретения

Устройство для испытания шеток электрических машин, включающее приводной двигатель, имитатор коллектора в виде фрезерованного короткозамкнутого кольца по меньшей мере с одной изолированной вставкои, установленные на имитаторе щетки, включенные в цепь источника питания через сопротивление и индуктивность. отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности результатов в оценке эксплуата- 1о ционных свойств щеток, оно дополнительно содержит усилитель переменного тока и синхронизируюгцее устройство, выполненное в виде диска с управляющим элементом, например магнитом, и катушкой, причем вход

15 усилителя соединен с синхронизирующим устройством, а выход — — с испытуемыми гцстками, при этом центральный угол. образованный радиусами, проходящими через крайние точки управляющего элемента, в 1,2 - -1 5 1 аза больше центрального угла, образованного радиусами, проходящими через кп:.йние точки вставки.

Источники информации, принятые во вниvàíèå при экспер- ьк

l. Бордаченков А. М., Гнездилов h. В.

Коллекторно-гцеточный узел тяговых лекгрических машин локомотивов. «Òpàíñ.êið . .

1974, с. 92 — 94.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 231277112407, кл. H 01 К 3960, 1977.

3. Авторское сви 1е ельство С(.СР

¹ 532923, кл. Н 01 R 43 00, 1975.

752580 вид А

Фиг.2

Составитель В. Чернова

Техред К. Шуфрич Корректор М. Коста

Тираж 844 Подлисное

Редактор А. Алексеенко

Заказ 4756/13

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул, Проектная, 4