Устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла
Устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла относится к электротехнике и может быть использовано для наблюдения и оценки интенсивности искрения электродвигателей и генераторов по степени искрения под сбегающим краем щетки по шкале, приведенной в ГОСТ 183-74. Устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла посредством визуального наблюдения искрения содержит Web-камеру, установленную на манипуляторе, состоящем из штатива с узлом крепления на крышке смотрового люка электродвигателя, узла регулирования положения камеры по вертикали, и узла регулирования углового положения камеры в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При этом, указанная Web-камера связана с TV-тюнером, соединенным с персональным компьютером или телевизором, на экране которого отображается непосредственная картина искрения. Узел регулирования положения камеры по вертикали состоит из патрона, в боковой стенке которого выполнено резьбовое отверстие, в котором перемещается винт с помощью регулировочной гайки. Узел регулирования углового положения камеры состоит из шпильки, расположенной во внутреннем отверстии, выполненном вдоль всей длины штатива, на верхнем конце шпильки установлен движок, а нижний конец шпильки соединен с рычагом, жестко связанным с корпусом Web-камеры. Устройство позволяет безопасно проводить визуальное наблюдение искрения как в процессе эксплуатации машины постоянного тока, так и в условиях испытательной станции. Устройство легко устанавливается на крышке смотрового люка тяговых двигателей, напротив щеточно-коллекторного узла, и не вносит каких-либо конструктивных изменений в конструкцию двигателя и коллекторно-щеточного узла. 4 ил.
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано для наблюдения и оценки интенсивности искрения коллекторно-щеточных узлов электродвигателей и генераторов по степени искрения под сбегающим краем щетки по шкале, приведенной в ГОСТ 183-74.
Визуальная оценка искрения в баллах является полезной мерой оценки качества коммутации в машинах постоянного тока. Традиционно она производится путем наблюдения числа искр и их интенсивности на одной щетке и сравнения со шкалой, приведенной в ГОСТ 183-74 для грубой оценки интенсивности искрения. Такая оценка имеет ряд недостатков:
не у всех машин хорошо просматриваются щеткодержатели и сбегающие края щетки;
у некоторых машин не наблюдается видимого искрения (если не сделать подпитку);
представляет большую опасность для оператора из-за условий наблюдения или расположения двигателя.
В настоящее время отсутствует возможность безопасной непосредственной оценки наличия искрения и его интенсивности в процессе эксплуатации и своевременной корректировки условий работы электрической машины. Кроме того, такая непосредственная оценка искрения по стандартной шкале необходима для тарировки различных датчиков искрения, сигналы об искрении с которых получают в виде значений токов или напряжений, которые необходимо «привязать» к шкале искрения в баллах в соответствии с ГОСТ 183-74. Для этого необходимо получать с одного щеткодержателя одновременно сигналы с датчика искрения и визуальную непосредственную картину искрения.
Задача полезной модели - создание безопасного устройства для визуальной оценки интенсивности искрения щеточно-коллекторного узла. Кроме того, задачей полезной модели является создание возможности наблюдать на одном экране визуальную картину искрения и показания датчика искрения.
Поставленная задача решается тем, что устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла посредством визуального наблюдения искрения содержит Web-камеру, установленную на манипуляторе, состоящем из штатива с узлом крепления на крышке смотрового люка электродвигателя, узла регулирования положения камеры по вертикали, и узла регулирования углового положения камеры в
вертикальной и горизонтальной плоскостях; при этом, указанная Web-камера связана с TV-тюнером, соединенным с персональным компьютером или телевизором, на экране которого отображается непосредственная картина искрения,
Узел регулирования положения камеры по вертикали состоит из патрона, в боковой стенке которого выполнено резьбовое отверстие, в котором перемещается винт с помощью регулировочной гайки.
Узел регулирования углового положения камеры состоит из шпильки, расположенной во внутреннем отверстии, выполненном вдоль всей длины штатива, на верхнем конце шпильки установлен движок, а нижний конец шпильки соединен с рычагом, жестко связанным с корпусом Web-камеры.
Заявляемое устройство позволяет безопасно проводить визуальное наблюдение искрения как в процессе эксплуатации машины постоянного тока, так и в условиях испытательной станции. Устройство легко устанавливается на крышке смотрового люка тяговых двигателей, напротив щеточно-коллекторного узла, и не вносит каких-либо конструктивных изменений в конструкцию двигателя и коллекторно-щеточного узла.
Далее сущность полезной модели поясняется с помощью рисунков, на которых представлено: на фиг.1а и 1б схематически показана структурная схема устройства в двух видах (вид сбоку и вид спереди); на фиг.2 показана блок схема устройства; на фиг.3 показана схема установки устройства напротив щеточно-коллекторного узла.
Устройство для наблюдения и оценки интенсивности искрения состоит из Web-камеры 1, установленной на штативе 2 с помощью устройства крепления 3, позволяющего поворот камеры 1 в вертикальной плоскости. Штатив 2 закреплен на крышке 4 смотрового люка электродвигателя посредством узла крепления, состоящего из патрона 5, в боковой стенке которого выполнено отверстие 6, в котором по резьбе перемещается винт 7 с помощью поворота регулировочной гайки 8. С помощью винта 7 и гайки 8 можно регулировать положение камеры по вертикали, в направлении стрелки.
Узел регулирования угла поворота Web-камеры 1 состоит из шпильки 9, расположенной внутри полого цилиндрического штатива 2. На верхнем конце шпильки 9 установлена ручка 10, а нижний конец шпильки соединен с рычагом 11, жестко связанным с корпусом 12 камеры 1.
Для настройки четкости изображения камера снабжена линзой 13 с фиксирующим винтом 14. Кроме того, камера может быть снабжена устройством подсветки 15, выполненным либо в виде инфракрасной подсветки, либо в виде подсветки видимого света посредством светодиодов 16, необходимых для четкой настройки камеры на
щеточно-коллекторный узел. Web-камера 1 через TV-тюнер 17 (фиг.2) соединена с персональным компьютером или с переносным телевизором 18.
Устройство работает следующим образом: с помощью манипулятора камера устанавливается напротив щеточно-коллекторного узла 19, как показано на фиг.3. Web-камера 1 подключается к источнику питания постоянного тока 20, выход Web-камеры подключают к аналоговому видео-входу персонального компьютера или переносного телевизора 18. Настраивается положение камеры по вертикали посредством узла регулирования, состоящего из патрона 5, винта 7 и гайки 8. Поворотом ручки 10 по часовой стрелке или в обратном направлении, шпилька 9 воздействует на рычаг 11, меняя угол обзора камеры. После настройки положения камеры, видеосигналы с нее поступают на экран монитора или телевизора 18, позволяя наблюдать реальную картину искрения на экране и оценивать ее визуально, сопоставляя со шкалой искрения по ГОСТу 183-74 в совершенно безопасном режиме.
Устройство может также использоваться для тарировки датчика искрения, устанавливаемого на щеткодержателе этого же щеточно-коллекторного узла. Для этого устройство наблюдения настраивается для наблюдения искрения щеток щеткодержателя, на котором установлен датчик искрения. Сигналы с датчика искрения и видеосигналы с устройства визуального наблюдения подают на один экран монитора. Путем сопоставления оцененной в баллах искрения визуальной картины искрения с показаниями датчика искрения для данного типа двигателя производят тарировку датчика искрения для получения его показаний непосредственно в шкале баллов по ГОСТ 183-74.
1. Устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла посредством визуального наблюдения искрения, отличающееся тем, что оно содержит Web-камеру, установленную на манипуляторе, состоящем из штатива с узлом крепления Web-камеры на крышке смотрового люка электродвигателя, узла регулирования положения Web-камеры по вертикали, и узла регулирования углового положения Web-камеры в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, при этом указанная Web-камера через TV-тюнер связана с монитором персонального компьютера или с телевизором, на экране которого отображается непосредственная картина искрения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство регулирования положения камеры по вертикали состоит из патрона, в боковой стенке которого выполнено резьбовое отверстие, по которому перемещается винт с помощью регулировочной гайки.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что узел регулирования углового положения камеры состоит из шпильки, расположенной во внутреннем отверстии, выполненном вдоль всей длины штатива, на верхнем конце шпильки установлена поворотная ручка, а нижний конец шпильки соединен с рычагом, жестко связанным с корпусом Web-камеры.
