Устройство контроля скользящего контакта электродвигателя

 

СтП ИCAHИЕ в957112

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсиик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 31.03.81 (21) 3268016/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кд.

G 01 R 31/34

Государственный комитет

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33 (53) УДК 621.313 .2 (088.8) по делам изобретений и открытий.

Дата опубликования описания 07.09 .82 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Герман и В. Н. Потапов (L

Рижский Краснознаменный институт ин неров. гр авиации им. Ленинского комсом (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО

КОНТАКТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электрическим машинам и может найти применение в специализированных приборах диагностирования для безразборного контроля технического состояния электродвигателей непосредственно на

5 объекте, например на борту самолета.

Известны устройства контроля электрических машин, содержащие датчик коммутационных пульсаций напряжения, фильтр и индикатор (1) .

Недостатками подобных устройств являются ограниченная область применения и малая достоверность диагноза, обусловленная зависимостью контролируемого параметра от различных факторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, со о держащее Датчик коммутационных пульсаций напряжения, блок измерения от" ношения пикового и средневыпрямленно-. го значений пульсаций напряжения, индикатор, датчик частоты вращения, схему сравнения, генератор опорной частоты и блок индикации отклонения частоты вращения от опорной j2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля коэффициента усреднения пульсаций напряжения (отношение пикового значения к средневыпрямленному), используемого в качестве диагностического параметра, что приводит к снижению достоверности диагноза. В частности, при использовайии известного устройства в переносных диагностических приборах. (которые эксплуатируются в температурном диапазоне -60 - +60 С) о !. невозможно контролировать коэффициент усреднения пульсаций напряжения с погрешностью менее 15-201:

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля снабжено переключателем режима работы, RS- триг3 9571 гером, схемой И, счетчиком и дешифра. тором, причем генератор опорной частоты выполнен в виде последовательно соединенных генератора высокой частоты и делителя частоты, выход делителя частоты соединен c S-входом

RS-триггера, входы схемы И соединены с выходами RS-триггера и генератора высокой частоты, выход схемы И - с входом счетчика, выход счетчика - to с входом дешифратора, выход дешифратора - с R-, входом RS-триггера и установочным входом счетчика, входы переключателя соединены с выходами дат-> чика коммутационных пульсаций напря- >s жения и 8S-триггера, а выход - с входом блока измерения отношения пи кового и средневыпрямленного значений.

Поскольку недостаток известного. устройства обусловлен в основном температурой и временной нестабильностью блока измерения отношения пикового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения, то эффективным спо собом повышения точности контроля является калибровка указанного измерительного тракта непосредственно перед проведением измерений. С этой целью на вход измерительного тракта коэффициента усреднения пульсаций напряжения необходимо подать эталонный сигнал, представляющий собой модель сигнала коммутационных пульсаций напряжения, в качестве которого (как экспериментально уста-: новлено), целесообразно использовать периодическую последовательность прямоугольных импульсов с заданными па-. раметрами, причем коэффициент усреднения такого сигнала пропорционален его скважности. Однако применение для переносного прибора (эксплуатирующегося на борту самолета) в качестве калибровочных генераторов про- 45 мышленных или подобных им измерительных генераторов импульсов практически невозможно как по причине их неработоспособности (или не обеспечения требуемой точности) в температурном диапазоне -60 — +60 С, так и вследU ствии их значительных габаритов и массы. Учитывая, что коэффициент усреднения периодической последовательности прямоугольных импульсов пропор- >> ционален их скважности, следует отметить возможностью использования в качестве калибровочного генератора, 12 4 оздающий сигнал со стабильной скважностью.

На чертеже представлено устройство контроля скользящего контакта электродвигателя постоянного тока.

Устройство включает датчик 1 коммутационных пульсаций напряжения 1, переключатель 2 .режима работы, блок 3 измерения отношения пикового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения, индикатор 4, блок 5 индикации отклонения частоты вращения от опорной, RS- триггер 6, схему И 7, счетчик 8, дешифратор 9, делитель 10 частоты, генератор 11 высокой частоты, блок выделения максимальной составляющей спектра пульсаций (датчик

12 частоты вращения) и схему 13 сравнения.

Устройство контроля работает в двух режимах, а именно в режиме "Измерение" и режиме "Калибровка", задаваемых с помощью переключателя 2 режима работы.

В режиме "Измерение" сигнал .коммутационных пульсаций напряжения с датчика 1 одновременно поступает в канал измерения коэффициента усреднения (т. е. через переключатель

2 в блок 3 измерения отношения пикового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения и на индикатор 4) и канал контроля частоты вращения (т. е, в блок 12 выделения максимальной составляющей спектра пульсаций, например коЛлекторной, схему 13 сравнения, куда также поступает сигнал опорной частоты с делителя 10 частоты, и далее в блок индикации отклонения частоты вращения от опорной).

Режиму "Измерение" предшествует работа устройства в режиме "Калибровка", причем в этом режиме на вход блока измерения отношения пикового, и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения через переключатель 2 поступает калибровочный сигнал в виде периодической последовательности импульсов со стабильной скважностью.

Калибровочный сигнал формируется следующим образом. Импульсы прямоугольной формы с. генератора 6 высокой частоты, поступают на цифровой делитель 10 частоты (например, на триггерах или счетчиках) и с изменяемым коэффициентом деления Мдв, на выходе которого получаем импульсы с частотой следования равной, например, частоте коллекторной составS 95711 ляющей спектра пульсаций напряжения, Передним фронтом импульса с делителя

10 частоты RS-триггер 6 (выход которого соединен с одним из входов схемы И, а также с входом переключателя

2), устанавливается в состояние "1", разрешая тем самым прохождение импульсов от генератора 11 на вход счетчика 8 импульсов. Укаэанный счетчик подсчитывает количество поступающих 1о на его вход импульсов от генератора

11 высокой частоты до тех пор, пока дешифратор 9, соединенный с выходами счетчика, не обнаружит кодовой комбинации, соответствующей заданному 15 числу импульсОв Ng При этом на, выходе дешифратора появляется сигнал сброса, который устанавливает

RS-триггер 6 и счетчик 8 в исходное

"0 состояние и прекращает подсчет zo импульсов от генератора 11. Триггер

6 и счетчик 8 будут находиться в этом состоянии до тех пор, пока на

S-вход триггера не поступит следующий импульс с делителя частоты и про- 25 цесс повторится.

Таким образом, рассмотренная схема Обеспечивает получение на выходе триггера 6 последовательности прямоугольных импульсов, период следова.ния которых определяется периодом следования импульсов на выходе делителя частоты Т м = Ng„e - Т в„, а длительность — временем счета заданного дешифратОрОм кОличества импульсОВ им =- дел Тгвч где Тгвч период, следования импульсов генератора высокой частоты.

Формула изобретения

При этом отношение периода следо"

40 вания импульсов к их длительности (скважность импульсов) будет зависеть только от соотношения коэффициента деления частоты цифровым делителем и числа импульсов, вызывающих срабатывание дешифратора. Так как максимальная ошибка цифрового устройства (счетчик, делитель частоты) не пре- . вышает единицы младшего разряда, а длительности фронтов, импульсов этих

5О цифровых устройств на ) - 4 порядка меньше длительностей выходных калибровочных импульсов, то погрешность воспроизводства на выходе устройства последовательности прямоугольных импульсов с заданноЙ скважностью опре55 деляется только числом Н еш, которое выбирается. Из условия получения допу" стимой погрешности. г 6

Таким образом, содержащийся в предлагаемом устройстве генератор импульсов со стабильной скважностью позволяет с высокой точностью калибровать канал измерения коэффициента усреднения непосредственно перед выполнением контроля электродвигателя.

Указанная калибровка может выпол-.. няться, например, путем регулировки выходного сигнала измерителя отношения, содержащегося в блоке 3. Следует отметить, что калибратор предлагаемо-i го устройства является простым, поскольку для его построения использованы функциональные блоки, одновременно используемые и в канале контроля частоты вращения. Все это позволяет, . существенно не усложняя схему устройства контроля, обеспечить существенное повышение его точности и тем самым повысить эффективность оценки технического состояния электродвигателей как за счет возможности увеличения интервала между проверками, так и за счет повышения достоверности диагноза.

Устройство контроля скользящего контакта электродвигателя, -содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжения, блок измерения отношения пикового и средневыпрямленного значений, индикатор, датчик частоты вращения, выполненный в виде блока вы- " деления максимальной составляющей спектра пульсаций, схему сравнения, генератор опорной частоты и блок индикации отклонения частоты вращения от опорной, о т л. и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено переключателем режима работы, RS- триг-. гером, схемой И, счетчиком и дешифратором, причем генератор опорной частоты выполнен в виде последователь. но соединенных генератора высокой частоты и делителя частоты, выход делителя частоты соединен с S-вхо" дом RS-триггера, входы схемы И соединены с выходами RS-триггера и ге-" нератора высокой частоты, выход схемы И - с входом счетчика, выход счетчика - с входом дешифратора, выход дешифратора - с R-входом RS-триггера . и установочным входом счетчика, входы переключателя соединены с выходаСоставитель С. Шутова

Редактор О. Половка Техред М.Гергель, . Корректор М. Шароши

Заказ 6591/33

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 95711 ми датчика коммутационных пульсаций напряжения и RS-триггера, а выходс входом блока измерения отношения пикового и средневыпрямленного значений. 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2 8

1. Авторское свидетельство СССР

Н 131821, кл. H 02 К 15/00, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2707968, кл. Н 02 К 15/00, 1978.