Устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе универсальной электрической машины
Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к устройствам, предназначенным для экспериментального исследования и контроля искрения на коллекторе электрической машины. Предложено устройство, для оценки искрения на коллекторе универсальных электрических машин, дополненное фильтром низких частот, формирователем прямоугольных импульсов, переключателем и инвертором. Устройство позволяет производить раздельную оценку состояния коммутации, при питании испытуемой универсальной электрической машины как переменным, так и постоянным током. Полученная информация позволяет выявить причины, влияющие на ухудшение коммутации универсальной электрической машины и сформулировать рекомендации по настройке коммутации.
Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к устройствам, предназначенным для экспериментального исследования и контроля искрения на коллекторе электрической машины.
Известно устройство для объективной оценки коммутации электрической машины по переменной составляющей напряжения на разнополярных щетках, содержащее последовательно включенные фильтр, выпрямитель, ограничитель низкочастотных пульсаций напряжения, амплитудный ограничитель и электроизмерительный прибор. (Авторское свидетельство СССР №855873, кл. Н02К 15/00, Н02К 13/14, 1981).
Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не позволяет осуществлять раздельную оценку искрения, вызванного недо- и перекоммутированными секциями.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для диагностики и определения уровня искрения щеток электрических машин постоянного тока, содержащее разнополярные рабочие щетки, установленные на коллекторе испытуемой машины и подключенные к фильтрующему элементу, который выполнен, например, по схеме активного
фильтра верхних частот. Выход фильтра соединен с двумя разнополярно включенными диодами, выход каждого диода соединен с входом одного из каналов блока управления и с основным входом одного из линейных ключей. Выходы каждого канала блока управления соединены с управляющими входами соответствующих ключей, выходы которых соединены с входом соответствующего канала блока индикации. (Авторское свидетельство СССР №532921, кл. Н01R 39/58, 1976).
Недостатком указанного устройства является то, что область его использования ограничена только машинами постоянного тока.
Целью полезной модели является расширение области применения устройства для определения уровня искрения электрических машин постоянного и переменного тока.
Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее фильтр высоких частот, вход которого подключен к разнополярным щеткам, установленным на коллекторе испытуемой машины, два вентильных элемента, разнополярно подключенные к выходу фильтра высоких частот, причем выходы вентильных элементов присоединены через линейные ключи к входам двухканального блока индикации, а управляющие входы каждого линейного ключа присоединены к соответствующим выходам двухканального блока управления, входы которого подключены к выходам соответствующих вентильных элементов, дополнительно снабжено переключателем, инвертором и последовательно включенными фильтром низких частот и формирователем прямоугольных импульсов, причем вход фильтра низких частот подключен к разнополярным щеткам, переключатель включен между фильтром высоких частот и вентильными элементами, его второй вход соединен с выходом фильтра высоких частот через инвертор, а управляющий вход переключателя подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов.
На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.
Предложенное устройство содержит фильтры низких 1 и высоких 2 частот, входы которых подключены к разнополярным рабочим щеткам испытуемой машины. Выход фильтра высоких частот соединен с первым входом переключателя 4 напрямую, а со вторым его входом через инвертор 5. Выход фильтра низких частот 1 подключен через формирователь прямоугольных импульсов 3 к управляющему входу переключателя 4. Выход переключателя 4 соединен с двумя разнополярно включенными диодами 6, выход каждого диода соединен с входом соответствующего канала двухканального блока управления 7 и с основным входом соответствующего линейного ключа 8 или 9. Выход каждого канала блока управления 7 соединен с управляющим входом соответствующего линейного ключа, выход каждого линейного ключа соединен с входом соответствующего канала блока индикации 10.
Устройство работает следующим образом.
В случае питания переменным током сигнал (фиг.2а), снимаемый с разнополярных щеток испытуемой машины, содержит несущее напряжение промышленной частоты и высокочастотные импульсы, связанные с процессом коммутации. Фильтр низких частот 1 срезает высокочастотные пульсации и пропускает несущее напряжение (фиг.2б). Полученный сигнал поступает на вход формирователя прямоугольных импульсов 3, который вырабатывает управляющие сигналы (фиг.2в), соответствующие изменению полярности несущего напряжения. Эти сигналы поступают на управляющий вход переключателя 4. Фильтр высоких частот 2 срезает переменную составляющую напряжения, и оставляет только высокочастотные импульсы (фиг.2г), связанные с процессом коммутации. Эти импульсы поступают на первый вход переключателя 4, и на вход инвертора 5, который изменяет их полярность. Полученные импульсы (фиг.2д) поступают на второй вход переключателя 4. Переключатель 4 по управляющему сигналу пропускает высокочастотные импульсы с выхода фильтра высоких частот 2, при положительных полуволнах несущего напряжения, и импульсы с выхода
инвертора 5, при отрицательных полуволнах. Полученный на выходе переключателя 4 сигнал (фиг.2е), содержит положительные импульсы, вызванные недокоммутированными секциями, и отрицательные импульсы, вызванные перекоммутированными секциями. Разделенные диодами 6 по признаку полярности импульсы поступают на основные входы линейных ключей 8 и 9 и на входы двухканального блока управления 7. Блок управления 7 формирует импульсы разрешения, которые подаются на управляющие входы линейных ключей 8 и 9. Линейный ключ пропускает импульс, поступающий на его основной вход, лишь в том случае, когда одновременно с этим импульсом на управляющем входе присутствует импульс разрешения. Высокочастотные импульсы, разделенные по признаку полярности, поступают на входы двухканального блока индикации 10, показывающего искрение от недо- и перекоммутации.
При питании испытуемой машины от источника постоянного тока в случае перекоммутации в сигнале с разнополярных щеток присутствуют только импульсы искрения положительной полярности, а при недокоммутации - импульсы отрицательной полярности. При этом на выходе ФНЧ 1 будет нулевой потенциал, и формирователь прямоугольных импульсов 3 постоянно вырабатывает управляющий сигнал одной полярности, а переключатель 5 всегда будет пропускать импульсы с выхода фильтра высоких частот.
Предложенное устройство имеет расширенную область применения, и позволяет производить раздельную оценку состояния коммутации, при питании универсальной электрической машины как переменным, так и постоянным током.
Устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе универсальной электрической машины, содержащее фильтр высоких частот, вход которого подключен к разнополярным щеткам, установленным на коллекторе испытуемой машины, два вентильных элемента, разнополярно подключенные к выходу фильтра высоких частот, причем выходы вентильных элементов присоединены через линейные ключи к входам двухканального блока индикации, а управляющие входы каждого линейного ключа присоединены к соответствующим выходам двухканального блока управления, входы которого подключены к выходам соответствующих вентильных элементов, отличающееся тем, что снабжено переключателем, инвертором и последовательно включенными фильтром низких частот и формирователем прямоугольных импульсов, причем вход фильтра низких частот подключен к разнополярным щеткам, переключатель включен между фильтром высоких частот и вентильными элементами, его второй вход соединен с выходом фильтра высоких частот через инвертор, а управляющий вход переключателя подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов.
