Устройство для диагностирования коллекторных электрических машин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащее датчик пульсаций напряжения, пиковый детектор и ин ; дикатор, отличающееся тем, что, с целью повьвпения досто- .верности диагноза, в него введены детектор огибающей, фильтр нижних частот, конденсатор, дифференциальный усилитель и измеритель отношения напряжений, причем датчик пульсаций напряжения, детектор огибающей и фильтр нижних частот соединены последовательно, выход фильтра нижних частот подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и входу пикового детектора через конденсатор, а к неинвертиру ющему входу дифференциального усилителя непосредственно, выходы пикового детектора и дифференциального усилителя подключены к входам измерителя отношений напряжений, выход которого подключен к входу индикатора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕС1 1УБ ЛИК (1% (l1) 159 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3693934/24-21 (22) 24..01.84 (46) 23.11.85.Áþë. Р 43 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) И.В.Кабашкин, В.Н.Потапов и В.Д.Гаврилов (53) 621.317.799:621.313.2(088.8) (5б) Авторское свидетельство СССР

Ф 1065793, кл. G Ol R 31/34, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 989494, кл. G 01 R 31/34, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРО» ВАНИЯ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧ1 СКИХ

МАШИН, содержащее датчик пульсаций напряжения, пиковый детектор и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности диагноза, в него введены детектор огибающей, фильтр нижних частот, конденсатор, дифференциальный усилитель и измеритель отношения напряжений, причем датчик пульсаций напряжения, детектор огибающей и фильтр нижних частот соединены последовательно, выход фильтра нижних частот подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и входу пикового детектора через конденсатор, а к неинвертирующему входу дифференциального усилителя непосредственно, выходы пикового детектора и дифференциального усилителя подключены к входам изме- Я рителя отношений напряжений, выход которого подключен к входу индикатора.!!936!О

Изобретение относится к испьгганию электрических машин и предназначено для применения в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта для безразборного определения механических дефектов скользящего контакта, например, путем использования предлагаемого устройства в составе специализированного прибора.

Цель изобретения — повьппение достоверности диагноза путем применения нового диагностического признака: отношения амплитуды огибающей коммутационных импульсов и постоянной составляющей этих импульсов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие принцип его действия.

Устройство содержит датчик 1 пуль саций напряжения, детектор 2 огибающей, фильтр 3 нижних частот, кон денсатор 4, пиковый детектор 5, дифференциальный усилитель 6, измеритель 7 отношения напряжений и индикатор 8. Датчик 1 пульсаций напряжения, фиксатор 2 огибающей и фильтр

3 нижних частот соединены последовательно, выход фильтра 3 нижних частот подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя 6 и входу пикового детектора 5 через конденсатор 4, а к неинвертирующему вхо.ду дифференциального усилителя 6— непосредственно, выходы пикового детектора 5 и дифференциального усилителя 6 подключены к измерителю 7 отношения напряжений, выход которого подключен к входу индикатора 8.

Принцип действия устройства основан на выделении огибающей последовательности коллекторных импульсов и измерении отношения амплитуды оги бающей коммутационных импульсов к постоянной сос: авляющей этих импульсов на двух режимах работы электрической машины. Для исправной электрической машины коэффициенты амплитудной модуляции будут одинаковыми на всех режимах работы при наличии неисправности — различны, что и позволяет осуществлять диагностирование по указанному параметру.

Устройство работает следующим образом.

На выходе датчика 1 пульсаций присутствует сложный амплитудно-модулированный сигнал, образованный коллекторнь1ми импульсами электрической машины (фиг.2 a). Детектор 2 огибающей и фильтр 3 нижних частот выделяют огибающую этого сигнала ,(фиг.2 1 При прохождении через конденсатор 4 уничтожается составляющая огибающей (фиг.261. Переменная составляющая поступает на пиковый детектор 5, на выходе которого получает1О ся постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде переменной составляющей U огибающей коллекторных импульсов (фиг.2 ).

На входах дифференциального уси15 лителя 6 действуют два сигнала: сумма постоянной и переменной составляющих модулированного сигнала (огибающая сигнала ) с выхода фильтра 3 нижних частот и переменная состав20 ляющая этого же сигнала, полученная после его прохождения через конденсатор 4. Подавая первый из сигналов на неинвертирующий вход, а второй— на инвертирующий вход дифференциаль25 ного усилителя 6, на выходе последнего получаем разность входных сигналов, которая будет представлять собой постоянное напряжение, пропорциональное постоянной составляющей исходного модулированного сигнала (фиг. 2 ф).

Полученные постоянные напряжения

U, пропорциональное амплитуде переменной составляющей, и U, пропорциональное постоянной составляющей огибающей коллекторных импульсов, поступают на входы измерителя 7 отношения. Последний определяет отношение входных воздействий ш=0 /U>

Определенное значение m отображается на индикаторе 8.

На этом заканчивается первый цикл диагностирования, после чего изменяют режим работы электрической машины и аналогично определяется отношение входных воздействий

m на втором режиме. На основании сравнения измеренных значений m на обоих режимах осуществляется диаг-ноз технического состояния электри5О ческой машины.

В случае наличия механических дефектов в скользящем контакте контролируемой машины изменение амплитуды отдельных импульсов при уве5 личении частоты вращения будет происходить непропорционально. В связи с этим указанный диагностический признак, формируемый на двух режимах

1193610

Фиа2

Составитель А.Прельскнй

Редактор В.Петраш Техред Т.Дубичаак Корректор В.Синицкая

Заказ 7312/49 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-. 35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 работы электрической машины, чувствителен к изменению амплитуды любого импульса (из серии импульсов за один оборот ротора )пульсаций напряжения 1 так как это вызывает соответствующее изменение огибающей коллекторных импульсов и, следовательно, изменение отношения входных воздействий m.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формировать диагностический признак, реагирующий на

:появление различных механических дефектов скользящего контакта электрических машин, что обеспечивает повышение достоверности диагноза, а следовательно повышает эффективность применения средств диагностирования при техническом обслуживании сложных электрических систем, содержащих коллекторные электрические маши1р ны, например систем авиационного электрооборудования.