Устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока

 

(72) Авторы изобретения

В. Ф, Шкреба, Ю. Я. Безбородов, В. В. Харламов н В, И; Козлов:1

1.

3 .Омский институт инженеров железнодорожного тРанспорта .

i л. (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

1О

Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока.

Известны устройства, позволяющие определить характер и интенсивность искрения на любой коллекторной пластине или группе пластин, состоящие из дополнительной щетки, электронного ключа, устройства синхронизации и юмерительного блока (1).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для анализа коммутации коллекторных машин постоянного тока. состоящее ю дополнителъной щетки, которая установлена на коллекторе вблизи: сбегающего края одной ю рабочих щеток, электронного ключа, соединенного с дополнительной щеткой, измерительного блока, электронного осциллографа, двухпоэиционного переключателя, счетчика с перестраиваемым модулем пересчета и датчиков синхронизации па коллекторным пластинам и оборотам (2).

В качестве первичного преобразователя датчика синхронизации по коллекторным пластинам использован фотоэлемент, преобразующий световой поток, отраженный от пластин, в импульсы фототока, из которых формируются прямоутольные импульсы с постоянной амплитудой, поступающие на счетчик. Однако длительность этих импульсов вследствие инер ционности фотоэлемента несколько меньше длительности импульсов падения напряжения в щеточном контакте, поступающих от дополнительной щетки на вход электронного ключа. В результате теряется часть информа щи. Кроме того, при появлении подгара коллекторных пластин, при их неравномерной отражающей способности, а также при вибрации и смещении датчика синхронизации вследствие резких ударных нагрузок на машину на выходе датчика формируются импульсы разной длительности или же могут возникнуть сбои в работе датчика, что приводит к наличию ложной информации и резкому снижению достоверности измерений и выводов.

3 970571

В машинах постоянного тока зачастую щетки установлены по всей длине коллектора, поэтому при установке фотодатчика для обеспечения достаточной отражающей способности коллекторных пластин, необходимо вынимать из всех бракетов щетки, работающие по одному следу, а освободившуюся часть коллектора шлифуют. При этом значительно возрастает время подготовки к измерению, а увеличение плотности тока под остальными щетками несколько снижает достоверность получаемых результатов.

Установка и настройка самого датчика также является сложной и трудоемкой операцией, требующей значительных затрат времени.

Цель изобретения — повышение достоверности измерения, снижение трудоемкости и уменьшение времени анализа коммутации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее дополнительную щетку, о установленную на коллекторе машины вблизи сбегающего края одной из ее рабочих щеток и соединенную с входом электронного ключа, на выходе которого включен блок измерения и индикацин,и датчик синхронизации, подключенный к счетчику с перестраиваемым модулем пересчета, соединенному с управляющим входом электронного ключа, снабжено формирователем импульсов, вход которого подсоединен к дополнительной щетке, а выход — к счетчику с перестраиваемым модулем пересчета.

На чертеже изображена общая функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из дополнительной щетки 1, которая установлена на коллекторе испытываемой машины вблизи сбегающего края одной из ее рабочих щеток 2, электронного ключа 3, блока 4 измерения и индикашти, счетчика 5 с перестраиваемым модулем пересчета, формирователя 6 импульсов, датчика 7 синхронизации по оборотам, отражающей метки

8 на полумуфте 9, соединенной с валом коллектора с коллекторными пластинами 10.

Щетка 1 соединена параллельно с формирователем импульсов и электронным ключом

3, а выход ключа подключен к блоку 4 измерения и индикации. Этот блок может быть выполнен иэ последовательно соединенных интегратора, усилителя постоянного тока

50 и осциллографа. Датчик 7 синхронизации по оборотам расположен над полумуфтой 9 с наклеенной отражающей меткой 8, Импульсы с выхода этого датчика поступают на сбросовый вход счетчика 5 с перестраиваемым модулем пересчета. Его счетньп1 вход соединен с формирователем импульсов, а выход — с разрешающим входом электронного ключа.

Во время работы испытываемой машины импульсы падения напряжения, образующиеся в щеточном контакте на завершающих этапах коммутации между щеткой 2 и каждой коллек. торной пластиной, подаются с помощью дополнительной щетки 1 на электронный ключ 3, который нормально закрыт. Те же самые импульсы поступают на вход формирователя

6 импульсов, выполненного по схеме компаратора. Импульсы на выходе формирователя имеют постоянную амплитуду и длительность, равную длительности импульсов падения напряжения в щеточном контакте, поступающего от дополнительной щетки на вход электронного ключа 3, и совпадают с ними по фазе.

С выхода формирователя 6 импульсы, число которых за один оборот коллектора равно количеству коллекторных пластин, подаются на счетный вход счетчика 5, имеющего перестраиваемый модуль пересчета, поэтому на выходе счетчика 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 5 открыс вается электронный ключ 3, в результате через него на блок 4 измерения и индикации проходят импульсы напряжения в щеточном контакте за период длительности импульсов на выходе счетчика 5.

Установка схемы счетчика в исходное состояние, соответствующее моменту начала счета за каждый оборот коллектора, производится от датчика 7 импульсом, поступающим каждый раз в момент прохождения метки 8 около датчика 7.

Момент появления первого импульса на выходе счетчика 6 после установки счетной схемы в исходное положение может быть задержан на определенное число импульсов, поступающих на счетный вход от формирователя 6 импульсов, путем соответствующих переключений в схеме счетчика. Периодичность последующих импульсов на выходе счетчика за оставшуюся часть оборота коллектора определяется модулем пересчета счетчика.

В результате задержки момента появления первого импульса вся серия импульсов на выходе счетчика за один оборот коллектора также сдвигается на установленную величину времени задержки. Следовательно, отпирание электронного ключа 3 можно осуществлять не только с требуемой периодичностью, но и со сдвигом во времени по отношению к моменту срабатывания датчика 7 от метки 8.

Построение схемы формирователя импульсов обеспечивается общеизвестными в импульсной технике приемами. Конструктивно формирова970571

Составитель С. Шутова

Техред М. Коштура

Корректор А. ФеРе"ц

Редактор A. Пчелинская

Заказ 8415/70

Подписное

Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тель можно выполнить на различных сериях аналоговых интегральных микросхем.

Использование изобретения позволит, во-первых, уменьшить трудоемкость и время проведения анализа коммутации путем сокращения времени на установку и настройку датчиков, во-вторых, повысить достоверность результатов измерений вследствие совпадения импульсов синхронизации с импульсами в щеточном контакте по фазе и равенства их длительностей, Формула изобретения

Устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, содержащее дополнительную щетку, установленную на коллекторе машины вблизи . сбегающего края одной из ее рабочих щеток и соединенную с входом электронного ключа, на выходе которого включен блок измерения и индикации, и датчик синхронизации, подключенный к счетчику с перестраиваемым мо5 дулем пересчета, соединенному с управляющим входом электронного ключа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерения, снижения трудоемкости и уменьшения времени анализа коммутации, оно снабжено формирователем импульсов, вход которого подсоединен к дополнительной щетке, а выход — к счетчику с перестраиваемым модулем пересчета.

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К 501449, кл. Н 02 К 15/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Р 505090, кл. Н 02 К 13/14, 1974.