Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта и Проектноконструкторское бюро Главного управления локомотивного хозяйства Министерства путей сообщения СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДЕФЕКТА КОЛЛЕК PHb@j(« .. ;- . ..

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

:« та

Изобретение относится к технической диагностике и касается проверки электрических машин постоянного тока, например тяговых электродвигателей локомотивов.

° Известен способ, устройства и режимы испытаний для определения техни.ческого состояния электрических машин, в том числе коллекторно-щеточных узлов и обмоток якорей тяговых элект-, родвигателей (ТЭД) тепловозов после их заводского ремонта, согласно кото;.. рым производится поэлементная проверка узлов ТЭД, по измерениям сопротивлений изоляции и обмоток якоря, на нагрев и коммутацию коллекторно-щеточных узлов и т.п. По отклонениям показателей от нормативных судят о техническом состоянии электрической машины Pl). 20

Для известного способа применительно к тяговым электродвигателям тепловозов характерны следующие недостатки.

1. Выполнение контроля технического состояния на режимах повышенных токов 700-1100 А, напряжений 100-700В, расхода мощности 200-300 кВт и частот вращения якоря до 2480 об/мин.

2. Для реализации режимов контроля необходимо использование специальных источников тока мощностью свьвле

300 кВт, стендов мощными фундаментами, сложной специальной аппаратуры.

Применение подобного способа режимов и устройств оправдано при заводском ремонте ТЭД тепловозов. В процессе эксплуатации тепловозов, их осмотрах (ТО) и малых видах ремонта (ТР1,ТР2) осуществляют только визуальный осмотр коллекторно-щеточного узлов и измерения сопротивлений изоляции относительно корпуса (статора). Такие виды контроля не позволяют прогнозировать. наступление внезапного отказа коллекторно-щеточных узлов и обмоток якорей.

8493

Известен также способ измерения емкостей и индуктивностей, включающий вдзбуждйние электрической цепи, составленной из индуктивности и емкости, в резонансном режиме с помощью гене5 ратора высокои частоты и .определения по резонансной частоте собственных колебаний контура одной из неизвестных величин . емкости или индуктив- ности $2) .

Указанный способ измерения использует явление электромагнитного резонанса токов в электрической цепи, что позволяет получать в контролируемом участке цепи большие токи при невысо- 15 ких мощностях источников, но его при-, менение для диагностирования электродвигателей в известном виде невозможно ввиду того, что для вращения коллекторного электродвигателя нужен источ- 20 ник постоянного тока и не применим генератор высокой частоты.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности способа диагностирования дефекта коллекторных электрических машин. 25

Поставленная цель достигается тем, что резонансный режим для возбуждения электрической цепи осуществляется путем изменения частоты вращения якоря, после регистрации колебаний их срав- 30 нивают с эталонными значениями коле1 баний. Кроме того, испытуемый контур питают от источника пульсирующего тока, а для возбуждения резонансного режима изменяют резонансную частоту испы- 35 туемого контура электрической цепи.

Последний возбуждается при помощи генератора высокой частоты и по известным зависимостям определяется искомая емкость (индуктивность), а в 40 предлагаемом способе резонанс в контуре возбуждается параметрически (так как переходное сопротивление между щетками и коллектором периодически: меняется при вращении якоря из- 45 за того, что площадь меди коллектора .перекрывается щеткой, непостоянна за счет пазов между коллекторными пластинами) регистрируется кривая электрического тока в контуре,и о тех- 50 ническом состоянии электрической машины судят, сравнивая полученную запись с эталонной. Кроме того, если цепь подключена к источнику пульсирующего тока, контур изменением емкос- 55 ти настраивается на резонансную частоту, равную частоте пульсации электрического тока. Предложенный способ

57 4 жется с

: держащего источник электрического тока, параллельный колебательный контур, одна ветвь которого содержит конденсатор с регулируемой емкостью, а другая вЂ” диагностируемую электрическую машину в качестве индуктивности, аппаратуру, регистрирующую колебания тока в контуре, соединительные провода.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа технического диагностирования коллекторных электрических машин.

Устройство содержит источник электрического тока (ностоянного или пульсирующего), подключенный проводами к параллельному колебательному контуру,одна ветвь которого содержит диагностируемую электрическую машину 2, содержащую якорь 3, коллекторно-щеточный узел 4, обмотку 5 возбуждения, а другая конденсатор 6 регулируемой емкости и аппаратуру 7 для регистрации колебаний электрического тока в контуре, подключенную параллельно резистору 8.

При подключении источника 1 электрического тока к контуру, образованному диагностируемой электрической машиной 2 и конденсатором 6, якорь электрической машины начинает вращаться. При вращении якоря из-за наличия пазов между коллекторными пластинами возникает колебание переходного сопротивления между щетками и коллектором. Эти колебания сопротивления вызывают колебания электрического тока в контуре. Подобрав надлежащим образом частоту вращения якоря, добиваются возникновения в контуре резонанса. токов. Таким образом, в диагностируемой электрической машине циркулирует переменный электрический ток, колеблющийся с коллекторной частотой (т.е. частотой вращения якоря, умноженной на число коллекторных пластин), усиленный явлением электромагнитного резонанса. Если контур питается от источника пульсирующим электрическим током, то соответствующим регулированием емкости конденсатора 6 добиваются того, чтобы собственная частота контура была равна частоте пульсации электрического тока.

Способ осуществляется следующим образом.

Колесно-моторный блок устанавливается на стенд, позволяющий вращать .оставитель В. Чернова

Техред С. Мигунова Корректор А. Гриценко

Редактор С, Патрушева

Заказ 6106 70 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4, 5 84935 колесную пару вхолостую. Тяговый электродвигатель подключается к источнику пульсирующего или постоянного тока.

К выводам ТЭД подключается конденсатор 6 и аппаратура 7 для регистрации

1 электрических токов. Якорь ТЭД приводится во вращение с круговой частотой, которая определяется выражением

w=- s /z 4ьс, 1 где Z- число коллекторных пластин на коллекторе;

L индуктивность ТЭД (Г);

С- емкость конденсатора (Ф).

При питании ТЭД пульсирующим током дополнительно должно соблюдаться условие % =2 im f n, где т-1, 2, 3... целое число; „- частота пульсации электрического тока.

Измерительной аппаратурой 7 производится регистрация токов, которые щ протекают в контуре. Путем сравнивания с ранее полученными эталонными записями (на ТЭД, техническое состояние якорей которых определено после разборки и визуального осмотра с поэ- 25 лементной проверки) например определе нием коэффициента взаимной корреляции колебательных процессов, судят о техническом состоянии якоря ТЭД.

7 б

Формула изобретения

1. Способ диагностирования дефекта коллекторных электрических машин, включающий возбуждение электрической цепи в резонансном режиме, регистрацию колебаний электрического тока, в цепи .образованной якорем электрической машины и переменной емкостью, отличающи.йся тем, что, с целью повышения надежности резонансный режим для возбуждения электрической цепи осуществляется путем изменения частоты вращения якоря, после регистрации колебаний их сравнивают с эталонными значениями колебаний.

2. Способ по п.,1, о т л и ч а юшийся тем, что испытуемый контур питают,от источника пульсирующего тока, а для возбуждения резонансного режима изменяют резонансную частоту испытуемого контура.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Правила заводского ремонта тепловозов типа ТЭЗ и ТЭ10. М., "Транспорт", 1972, стр. 250-260 °

2.Карпов P. Г., Карпов Н. P. Электрорадиоизмерения. M., "Высшая школа", 1978, стр. 139-149.

Способ диагностирования дефектаколлекторных электрических машин

Похожие патенты:

Щетка для электрических машин // 33027

Способ диагностирования дефекта катушек главных и дополнительных полюсов и межполюсных соединений коллекторных электрических машин // 1261035

Изобретение относится к технической диагностике электрических, машин постоянного тока и является дополнительным к aBv