Устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву N 505090 (22)Заявлено 16. 04. 81 (21) 3276164/24-07

Союз Советсинк

Соцналнстнчесинк

Республик

<и>9688?8 (51)М. Кд. с присоединением заявки МН 02 К 13/14

Ввударвтюаы5 комитат

СССР ао авлам иза4рвтевий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 23. 10. 82 ° Бюллетень йв 39

Дата опубликования описання23. 10 .82 (53) УДК 621. 313. .236(088.8) l0. Я. Безбородов, В. Ф. Шкреба, В. В. Харла

В. И. Тимошина и В. Н. Козлов (72) Авторы изобретения

Омский институт инженеров железнодорожного (21) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электро- технике, в частности к средствам анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока.

По основному авт.св. N 50509«0 из. вестно устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, состоящее из дополнительной щетки, которая установлена на коллекторе вблизи обегающего края одной из рабочих щеток, электронного ключа, соединенного с дополнительной щеткой, измерительного блока, электронного осциллографа, двухпозиционного переключателя, счетчика с перестраиваемым мо дулем пересчета.и датчиков синхронизации, по коллекторным пластинам и оборотам (1 1.

Недостатком такого устройства является отсутствие возможности оценки коммутационной напряженности иноговходовых якорных обмоток, так как известно, что рост числа и применение МПТ с двухходовыми обмотками ограничивается некоторыми отрицательными явлениями, к числу которых относится образование "зебристости" по коллектору. Явление "зебристости" характеризуется появлением чередующейся по цвету политуры пластин коллектора. Причем образование "зебристости" носит строго закономерный харакгер. С течением времени после потемнения пластин коллектора через одну происходит постепенное расстройство коммутации, сопровождающееся интенсивным искрением на темных плас15 тинах, приводящим к их выгоранию.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что явление "зебристости" обусловлено неодинаковой токовой загрузкой параллельных ходов двухходовой обмотки. Поэ. тому для оценки коммутационной напряженности ходов обмотки необходимо раздельно по ходам измерять интен968878 сивность искрения по четным и нечетным пластинам коллектора. А так как через двойное полюсное деление

"зебра" меняется на обратную, то s суммарный сигнал искрения по каждому ходу входят импульсы напряжения, соответствующие как темным, так и светлым пластинам. Поэтому раздельное суммирование известным устройством импульсов напряжения, соответствующих искрению по четным и нечетным пластинам за оборот коллектора, несмотря на контрастное различие в цвете соседних пластин и различное внешнее проявление неодинакового токосъема с них дает в среднем приблизительно одинаковые значения коммутационной напряженности обоих ходов обмотки, что не отражает истинной разницы искрения по ходам обмотки. Для измерения действитель ной разницы величин искрения по ходам необходимо провести эти измерения на участке коллектора, где не происходит смена "зебристости" на об ратную, для чего необходимо раздельно измерить интенсивность искрения на всех четных и нечетных пластинах на участке коллектора, соответствующем двойному полюсному делению якоря приняв за начало отсчета место расположения двух рядом лежащих темных пластин коллектора.

Целью изобретения является повы- . шение достоверности оценки коммутационной напряженности многовходовых якорных обмоток путем анализа по группам пластин на определенных участ ках коллектора.

Это достигается тем, что устройство для анализа коммутации снабжено делителем с переменным коэффициентом .деления, включенным между датчиком синхронизации по оборотам и счетчиком с перестраиваемым модулем пересчета, а счетный вход делителя подключен к датчику синхронизации по коллекторным пластинам.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из дополнительиой щетки 1, которая установлена на коллекторе испытываемой машины вблизи сбегающего края одной из ее рабочих щеток 2, электронного ключа 3, измерительного блока 4, электронного осциллографа .5, счетчика 6 с перестраиваемым модулем пересчета, датчика 7 синхронизации по коллекторным

55 пластинам, датчика 8 синхронизации: по оборотам, отражающей метки 9 на полумуфте 10, соединенной с валом коллектора с коллекторными пластинами 11, двухпозиционного переключателя 12 и делителя 13 с переменным коэффициен" том деления.

Щетка 1 соединена со входом электронного ключа 3, выход ключа - с измерительным блоком 4 и входом электронного осциллографа 5. Измерительный блок может быть выполнен из последовательно соединенных интегратора усилителя постоянного тока и устройства индикации. Датчик 7 синхронизации расположен над коллекторными пластинами 11, которые служат отражателямй для его фотодатчика. Выход датчика 7 подключен к счетным входам счетчика 6 с перестраиваемым моду" лем пересчета и делителя 13 с пере" менным коэффициентом деления. Датчик 8 синхронизации по оборотам расположен над полумуфтой 10 с меткой

9. Вход установки в исходное, состояние делителя 13 подключен к датчику

8, а выход - к сбросовому входу счетчика 6. Один из неподвижных контактов двухпозиционного переключателя 12 подключен к датчику 8, второй - к выходу счетчика 6, а подвижный контакт соединен с входом.внешней синхронизации электронного осциллографа 5.

Во время работы испытываемой машины импульсы падения напряжения,образующиеся в щеточном контакте на завершающих этапах коммутации между щеткой 2 и каждой коллекторной пластиной, подаются с помощью дополнительной щетки 1 на электронный ключ 3, который нормально закрыт. При вращении якоря на фотоэлемент 7 попадает отраженный от коллекторных пластий 11 световой поток, который модулируется промежутками между коллекторными пластинами. В цепи датчика 7 возникают импульсы фототока, длитель" ность которых пропорциональна ширине коллекторных пластин и обратно пропорциональна скорости вращения коллектора, т.е. равна длительности каждого импульса напряжения в щеточном контакте, поступающего от дополнительной щетки 1 на вход электронного ключа 3, C выхода датчика 7 импульсы число которых за один оборот коллектора равно количеству коллекторных

9688

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 8190/80 Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ° Проектная, 4 пластин, подаются на счетные входы счетчика 6 и делителя 13. На выходе счетчика 6 с перестраиваемым модулем пересчета количество импульсов равно количеству входных, поделен- ных на модуль пересчета, причем длительность импульсов на выходе счетчика равна длительности импульсов на счетном входе. Импульсами с выхода счтечика 6 открывается электронный tq ключ 3, в результате чего через электронный ключ 3 в измерительный блок

4 проходят импульсы напряжения в щеточном контакте за период длительности импульсов на выходе счетчика 6. ts

Установка схемы счетчика 6 в исходное состояние, соответствующее началу счета, производится импульсами с выхода делителя l3, число которых оопределяется коэффициентом деления 2о и равно количеству участков на которых наблюдается явление "зебристости".

Схема делителя 13 устанавливается в исходное состояние импульсом от 25 датчика 8, поступающим каждый раз в момент прохождения отражающей метки

9 около датчика 8. Метку 9 необходимо наклеивать в .месте расположения двух рядом лежащих темных пластин щ коллектора.

Построение схемы делителя обеспечивается общеизвестными в импульсной

78 6 технике приемами. Конструктивно данный узел можно выполнить на различных сериях цифровых интегральных микросхем.

Предлагаемое устройство позволяет достоверно оценить коммутационную напряженность многовходовых якорных об" моток путем анализа по группам пластин на определенных участках коллек-. тора.

Устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока по основному авт.св. И 505090, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности оценки коммутационной напряженности якорных обмоток, устройство снабжено делителем с переменным коэффициентом деления, включенным между датчиком синхронизации по оборотам и счетчиком с перестраиваемым модулем пересчета,.а счетный вход делителя подключен к датчику синхронизации по коллекторным пластинам, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

И 505090, кл. Н 02 К 13/14, 1974.