Способ диагностирования электрической машины

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистичесиихРеспублик(22) Заявлено 13,07. 81 (21) 3317813/2-07с присоединением заявки РЙ(51)М, Кд. С 01 В 31/34 Геоударстееиимй комитет ссса ва делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.Н, Потапов и В.С. Ватагин Рижский Краснознаменный институт инженеров. грджданскбй авиации им, Ленинского Комсомола(51) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫны 11Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для использования в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта при их диагностировании, в цастностидля безразборного определения технического состояния скользящего контакта.Известны способь 1 диагностирования электрических машин, основанные на оценке параметров различных процессов, характеризующих работу машиИзвестные способы имеют ограниченную область применения и значительную сложность реализации.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ диагностирования,основанный на оценке состояния скользящего контакта путем пропускания 2 очерез него переменного тока синусоидальной формы, измерения его параметров и формирования контролируемого признака 121,2К недостаткам известного способа относятся сложность реализации и ограниченность области применения, обусловленные необходимостью установки на машину дополнительных щеток, а также обязательным использованием двух источников питания (постоянного напряжения и переменного).Цель изобретения - упрощение про" цессадиагностирования и расширение области применения.Поставленная цель достигается тем, что измеряют среднеквадратические значения высших гармоник тока и всего тока, а контролируемый сигнал формирует в виде отношения суммарной среднеквадратической величины высших гармоник тока к всему токуСущность предлагаемого способа заключается в следующем.Известно, что между контактными поверхностями щетки и коллектора име- ется промежуток толщиною около одного микрона и механический контакт между1003щеткой и коллектором осуществляетсячерез посредство проводящих частиц,заполняющих переходный слойЭти частицы в массе представляют собой слойполитуры, охватывающий коллектор повсей окружности, Политура обладаетполупроводниковыми свойствами и наличие ее является обязательным для обеспечения нормальной работы скользящего контакта, При разрушении лолиту" 10ры происходит резкая интенсификацияпроцесса износа скользящего контакта,что приводит к появлению дефектов иотказу электрической машины, Поскольку слой политуры обладает свойствами 1полупроводника (т,е, является нелинейным элементом), то при прохождении через нее синусоидального тока,его форма искажается причем отсутствие политуры приводит к уменьшению 20искажения формы кривой тока, а следовательно, и к уменьшению величиныконтролируемого признака, которыйФормируют в виде отношения измеренных велицин высших гармоник тока, начиная со второй, и всего тока,На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа.Ток через скользящий контакт создает источник 1 гармонических сигна- Зелов, например генератор типа3-35.Величину тока в цепи якоря 2 электрической машины контролируют с помощью амперметра 3 и выбирают в диапазоне (0,5-10) мд, Экспериментальноустановлено, что при таких токахсвойства политуры как полупроводниканаиболее выражены. Измерение контролируемого сигнала, который формируется в виде отношений среднеквадратических значений высших гармоник, начиная со второй и всего тока, осуществляется при помощи измерителякоэффициента нелинейных искажений,например, типа Сб. Съем информативного сигнала производится с резистора Способ осуществляют следующим образом.Пропускают переменный ток синусоидальной формы через скользящий контакт электрической машины, например путем подключения выходного напряжения стандартного измерительного генератора к зажимам диагностируемой электрической машины.Измеряют среднеквадратицеские значения высших гармоник тока (т.е, все 09 ч 9го спектра за исключением первой гармоники) и всего тока в цепи машины, например, путем съема падения напряжения с резистора, включенного в цепи машины, и подачи его на вход измерителя коэффициента нелинейных искажений (типа С 6-1, С 6-7).Определяют отношения измеренных значений тока.Полученное значение диагностического признака сравнивают с уставкой, т,е. значением, соответствующим исправной электрической машине.Для обеспечения высокой достоверности диагноза перечисленные операции целесообразно выполнять при различных положениях ротора электрической машины относительно статора задаваемых, например, путем нескольких коротких включений (для электродвигателя), хотя, как правило, разрушение политуры происходит практически равномерно по всему коллектору и отсутствие (наличие) ее на одном уцастке коллектора свидетельствует, соответственно, о наличии (отсутствии) дефектов скользящего контакта,Таким образом, использование в качестве контролируемого признакаотношения среднеквадратицеских значений высших гармоник тока (начиная со второй) и всего тока позволяет обнаружить нарушение политуры коллектора, причем поскольку переменным током запитывается вся цепь машины, включающая скользящий контакт, то необходимость в установке дополнительных щеток отпадает. Отпадает также необходимость в источнике питания машины (электродвигателя) постоянным напряжением. Это значительно упрощает процесс диагностирования и расширяет область применения предлагаемого способа. Кроме того, предлагаемый способ может быть реализован без демонтажа машины с объекта, например борта самолета, что дает возможность сократить трудозатраты на проведение диагностирования. Следовательно, новая совокупность признаков предлагаемого способа обусловливает снижение затрат на проведение диагностирования как за счет упрощения средств диагностирования, так и за счет сокращения трудоемкости контроля, цто в конечном итоге повышает эффективность использования контролируемых электрических машин,3 1000949 4формула изобретения тические значения высших гармоник тока и всего тока, а контролируемыйСпособ диагностирования электри- сигнал формируют в виде отношенияческой машины, основанный на оценке суммарной среднеквадратической велисостояния скользящего контакта путем З чины высших гармоник тока к всемупропускания через него переменного току,тока синусоидальной формы, измерения Источники информации,его параметров, формирования конт- принятые во внимание при экспертизеролируемого сигнала и сравнения его 1. Авторское свидетельство СССРс уставкой, о т л и ч а ю щ и й с я О Ю 646407, кл. Н 02 К 15/00, 1972.тем, что, с целью упрощения процесса 2. Вегнер О.Г. Теория и практикадиагностирования и расширения облас- коммутации машин постоянного тока.ти применения, измеряют среднеквадра- М ГЗИ, 1961, с. 46-62. Составитель С. Шутовактор А. Лежнина Техред А.Бабинец рректор М.Шарош аказ 137 Тираж 708 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений13035, Москва, Ж, Ра Подписноемитета СССРткрытийая наб., д. Фпиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4