Устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока

 

Союз Советскми

Социалистические

Рчслублии

О П И С А Н И Е 752636

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (6l) Дополнительное к авт. свил-ву % 505090 ъ (22) Заивлено 16.08.78 (21) 2655405/24 — 07 (5l)M. К.в, Н 02 К 13/14 с присоели нением заявки,%

Государственный комитет (23) Приоритет па делам изобретений и открытий

Опубликовано 80.07.80. Бюллетень Ж 28

Дата опубликования описания 01.08.80 (53) УДК 621,313. . 236 (088.8) . (72) Авторы изобретения

В. l1. Авилов, Ю. Я. Безбородов, M. EL Карасев и B. И. Тимошина (7() Заявитель Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобрегение относится к электроте.хинке, в частности к средствам анализа коммутационных процессов в коллекторных электрических машинах постоянного тока в любых режимах работы.

Ю 5

По основному авт. св. % 505090 известно устройство, используемое для анализа коммутационных процессов в коллекто1зньтх электрических машинах: и состоящее из дополнительной щетки, которая установлена на коллекгоре вблизи сбегающего края одной из ее рабочих щеток, элетегронного ключа, соединенного с дополнительной шеткой, измерительного блока, электронного осциллографа, двухпоэипионного переключателя, счетчика с перестраиваемым.модулем пересчета и датчиком синхронизации по коллекторным пластинам, которые являются отражателями для его фотодатчика, и по оборотам, отражателем которого служит метка, установленная на полумуфте, соединенной с валом коллектора (11.

Выбор каждой пластины или. группы пластин, на которых необходимо провести анализ коммутации, осушествляется в соответствии с программой счетчиком с перестраиваемым модулем пересчета, управ-„ляющим элелтронным ключом. Счетный вход счетчика подключен к датчику синхронизации по коллекторным пластинам, а вход сброса к датчику синхронизации по оборотам. Число импульсов за один оборот кол-. лектора на выходе датчика синхронизации по коллекгорным пластинам равно числу коллекторных пластин.

Недостатком такого устройства является отсутствие воэможности непрерывного контроля совместной работы датчика синхронизации по коллекторны м пластинам и счетчика с перестраиваемым модулем пересчета и автоматичес кого прекращения из мерения в случае-неправильной работы.

Сбой (периодический или случайный) совместной работы датчика синхронизации по коллекгорным пластинам и счетчика с перестраиваемым модулем пересчета может возникнуть при наличии помех на входе счетчика или загрязнения в процессе

7526

; эксплуатации машины некоторых ламелей,, что резко снижает их огражаюшую способност»-, или при вибрации смешении датчика синхронизации при резких ударных нагрузках на машину и т. д.

Изменение числа импульсов на выходе датчика синхронизации по коллекторным пластинам или появление импульсных помех на входе счетчика с перестраиваемым модулем пересчета, для устройства анало- »О гично увеличенного или уменьшенного числа коллекторных пластин машины, что приведет к наличию ложной информации и резкому снижению достоверности измерений и выводов. 15

B стационарных режимах любой сбой обнаруйивается достаточно просто. Однако это требует затрат времени, необходимого для перехода с режима измерения на режим контроля совместной работы счетчика с перестраиваемым модулем пересчета и датчика синхронизации по. коллекторнь»м пластинам. Особенно же опасны нарушения в совместной работе датчика синхронизации и счетчика при анализе в переходных режимах, когда вообще невозможен контроль правильности работы вышеупомянутых узлов устройства.

Цель изобретения «повышение достоверности определения состояния коммутации по группам коллекгорных пластин в любых режимах работы машины.

Цель достигается тем, что устройство снабжено схемой запрета измерения и каналом контроля работы датчика синхронизации по коллекторным пластинам и счетчика с перестраиваемым модулем пересчета, состоящего из устройства сигнализации, схемы сравнения, блока памяти и накопитель-: ного счетчика, счетный вход которого под-! ключ ен к датчику синхронизации по коллекторным пластинам сбросовый вход - к датчику синхронизации по оборотам, выход накопительного счетчика подключен к одному из входов схемы сравнения, м3 второму входу

45 которой подключен выход блока памяти, на выходе схемы сравнения подключены параллельно устройство сингнализации и упомянутая схема запрета, включенная в канал измерения.

На чертеже изображена функцио»ильная схема предлагаемого устройства .

Устройство состоит из дополнительной щетки 1, которая установлена на коллекторе испытываемой машины вблизи сбегаю-55

mего края одной иэ ее рабочих щеток 2, электронного ключа 3, измерительного блока 4, электронного осциллографа 5, счет"

36 4 чика 6 с пересграиваемым модулемпересчета, датчика 7 синхронизации по коллекторнь»м пластинам, датчика 8 синхронизации по оборотам, отражающей метки 9 на полумуфге 10, соединенной с валом коллектора с коллекторными пластинами 11, двухпозиционного переключателя 12, накопительного счетчика 13, схемы 14 сравнения, блока 15 памяти, устройства 16 сигнализиции и схемы 17 запрета измерения.

Щетка 1 соединена со входом электронного ключа 3, выход ключа — с измерительным блоком 4 и входом электронного осциллографа 5. Измерительный блок 4 может быть выполнен из последовательно соединенных интегратора, усилигеля постоянного тока и устройства индикации. Датчик

7 синхронизации расположен над коллекторными пластинами 11, которые служат отражателями для его фотодатчика. Выход датчика 7 подключен к счетным входам .четчиков 6 и 13, а сбросовые входы последних подключены к датчику 8 синхронизации по оборотам. Один из неподвижных контактов двухпозиционного пере-. ключателя 12 подключен к датчику 8, вгорой к выходу счетчика 6, а подвижный контакт соединен с входом внешней синхронизации электронного осциллографа 5.

Входы схемы 14 сравнения подключены к блоку 15 памяти и счетчику 13, а на выходе включены параллельно устройство

16 сигнализации и один из входов схемы

17 запрета измерения, второй вход кото-. рый подключен к счетчику 6, а выход - к разрешающему входу электронного ключа 3.

Устройство работает следующим образом.

Bq. время работы испытываемой. машины импульсы падения напряжения, образующиеся в щеточном контакте на завершающих эжпах коммутации между щеткой 2 и каждой коллекторной пластиной, подаются с помощью дополнигельной щетки 1 на элекгронный ключ 3, который параллельно закрыт. При вращении якоря на фотоэлемент датчика 7 попадает отраженный от коллекторных пластин ll световой поток, который модулируе» ся пром ежутками между коллекторными пластинами, В цепидатчика7 возникают им-. пульсы фототока, длительность которых пропорциональна ширине коллекторных пластин и обратно пропорциональна скорости вращения коллектора, т. е, равна длительности каждого импульса напряжения в шеточном контакге, поступающего or дополнигельной щетки 1 на вход электронного ключа 3.

С выхода датчика 7 импульсы, число ко752636 6 но выполннгь на различных сериях цифровых интегральных микросхем .

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить время HQ проведение эксперимента, так как отпадает необходимость периодического контроля работы датчика синхронизации по коллекторным пластинам и счетчика с перестраиваемым модулем пересчета и позволяет получать достоверные щ резулигаты эксперимента при любьас режимах работы испытуемой машины. торых за один оборот коллектора равно количеству коллекторных пластин, подают ся на счетные входы счетчиков 6 и 13.

На выходе счетчика 6 с перестраиваемым модулем пересчета количество импульсов равно количеству входных, поделенных на модуль пересчета, причем длительность импульсов на выходе счетчика равна длительности импульсов на счетном входе.

Импульсами с выхода счетчика 6 открывается электронный ключ 3, в результате чего через электронный ключ на измерительный блок 4 проходят импульсы напряжения в щеточном конгакте за период длительности импульсов на выходе счетчика

6..Накопительный счетчик 13 считает число .импульсов поступающих на его счетный вход с выходом датчика 7. В блок 15 памяти записывается код, соответствующий числу коллекторных пластин машины, И щ схеме 14 сравнения происходит сравнение кода с.Выхода блока 15 памяти с кодом на выходе накопигельного счетчика 13.

При несовпадении кода, записанного в блоке памяти, с кодом на.выходе счетчика 25

13, что происходит при сбое датчика 7 или появлении импульсных помех на входе счетчика 6, на выходе схемы сравнения появляется сигнал, включающий устройство

16 сигнализации и схему 17 залрета, кото- « 1 рая закрывает электронный ключ 3, заире» щая тем самым прохождение сигнала щетки датчика в канал измерения. Установка схем счетчика 6 и .13 в исходное состояf ние, соответствующее моменту начала сче-та за каждый оборот коллектора, проводится от датчика 8 импульсом, поступающим каждый раз в момент прохождения метки

9 около датчика 8. Построение схем накопигельного счетчика, схемы срайнения 4О и схемы запрета обеспечивается общеизвестными в импульсной технике приемами .

Конструктивно вышеупоминутые узлы можФормула изобретения

Устройство для анали=-а коммутации zDa«« лекторных электрических машин постоянно- го тока по авт. св. ¹ 505090, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения состояния коммутации по группам коллокторных пластин в любых режимах работы испытуемой машины, устройство снабжено схемой запрета и каналом контроля работы датчика синхронизации по коллекторным пласти» нам и счет ика с перестраилаемым модулем пересчета, состоящего из; устройства сигнализации, схемы сравнения, блока памяти и накопительного счетчика, счетный вход которого подключен к датчику синхронизации по коллекторным пластинам, сбросовый вход - к датчику сиихронизации по обо1штам, выход накопительного

СЧЕГЧИKG НОДКЛЮЧЕН K ОДНОМУ ИЗ ÎÐÎÂ с;-„.емы cpå.è åíèÿ, ко второму входу которОй подключен BbKop, бпОкй пйммги, HB Вы ходе схемы сравненляподклю ены 1аоаллельно устройство сигнализации и упомяну Гая схема запретаq Включен нйя В ка» нал измерения.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетель=;во СССР

¹ 5.05090, кл. Н 02 К 13/14, 1974.

752636

Составитеаь С. ШУтова

Телред М. Левицкая Корректор М. Шароши

Редактор E. Дорошенко

Поди исное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проекгная, 4

° ЭЦ

Заказ 4758/15 Тираж 783, ЫНЫИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открыгий

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