Устройство для диагностирования коллекторных электрических машин

(1% (1) ИЗОБРЕТЕИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН Н АЗТОРСИОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола(53) 621.317.799:621313.2(088,8) (5 б) Авторское свидетельство СССР В 1065793, кл. С О 1 К 31/34, 1982.Авторское свидетельство СССР У 989494, кл. С 01 К 31/34, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧ 1 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 введеныдетектор огибающей, фильтр нижнихчастот, конденсатор, дифференциальный усилительи измеритель отношения напряжений, причем датчик пульсаций напряжения, детектор огибающей и фильтр нижних частот соединены последовательно, выход фильтранижних частот подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя и входу пикового детекторачерез конденсатор, а к неинвертирующему входу дифференциального усилителя непосредственно, выходы пикового детектора и дифференциальногоусилителя подключены к входам измерителя отношений напряжений, выходкоторого подключен к входу индикатора.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, конденсатор 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 входу 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 коллекторнь 1 ми импульсами электрической машины ( фиг.2 Ф. Детектор 2 огибающей и фильтр 3 нижних частот выделяют огибающую этого сигнала,(Фиг.2 ь При прохождении через конденсатор 4 уничтожается составляющаяогибающей ( фиг.2 п). Переменная составляющая поступает на пиковый детектор 5, на выходе которого получает О ся постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде переменной составляющей Бп,огибающей коллекторныхимпульсов (фиг.2 ЮНа входах дифференциального уси лителя 6 действуют два сигнала: сумма постоянной и переменной составляющих модулированного сигнала (огибающая сигнала ) с выхода фильтра 3нижних частот и переменная состав ляющая этого же сигнала, полученнаяпосле его прохождения через конденсатор 4. Подавая первый из сигналов нанеинвертирующий вход, а второй -на инвертирующий вход дифференциаль ного усилителя 6, на выходе последнего получаем разность входных сигналов, которая будет представлятьсобой постоянное напряжение, пропорциональное постоянной составляющейисходного модулированного сигнала (фиг. 2 ф).Полученные постоянные напряженияЦ , пропорциональное амплитуде переменной составляющей, и 11 , пропорциональное постоянной составляющейогибающей коллекторных импульсов,поступают на входы измерителя 7 отношения. Последний определяет отношение входных воздействий ш=0 /),Определенное значение ш отображается на индикаторе 8.На этом заканчивается первыйцикл диагностирования, после чегоизменяют режим работы электрической машины и аналогично определяется отношение входных воздействийш на втором режиме. На основаниисравнения измеренных значений ш наобоих режимах осуществляется диаг-ноз технического состояния электри ческой машины.В случае наличия механическихдефектов в скользящем контакте контролируемой машины изменение амплитуды отдельных импульсов при уве личении частоты вращения будет происходить непропорционально. В связи с этим указанный диагностическийпризнак, формируемый на двух режимах/49 ТиражИИПИ Государственног делам изобретений 35, Москва, Ж-. 35,7 Подп комитета СССР открытий ушская наб.,"Патент" Фи город, ул.Проектная, 4 Эработы электрической машины, чувствителен к изменению амплитуды любого импульса (из серии импульсов за один оборот ротора )пульсаций напряжения) так как это вызывает соответствующее изменение огибающей коллекторных импульсов и, следовательно, изменение отношения входных воздействий ш.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формировать диагностический признак, реагирующий на Заказ 7312 74ВНо 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 маши О ны, например систем авиационногоэлектрооборудования.