Устройство для многоточечного контроля параметров вращающегося объекта

(61) Дополнительное к авт.свнд 51)М. Кл. Н 01 Й 39/6 22)Заявлено 3 12.81 (2) 3374014/24-07 нием заявки,рв рисое Гесударст 3) Приорите СССР пв аелам взебретевкй и аткрытяй(5 З) УДК 621,3, ф 047 (088.8 етень Ию 10 ико опубликования описав 5.03.83 Да 72) Авторы изобретен и(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОГОКОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩЕГОСЯОБЪЕКТА Изобретенинике, в частишнм электричшегося обьектры.Известнодля многоточров врашающвал с контакрым пневмаки Ц токосъемное уечного контегося объекта,стройствороля параметсодержащее , к кото- ются шетными кольцамитически прижим Существеннымустройства являетстактных колец, раротореограниченоным биением, возной жесткости 1е относится к электротехости к устройствам, передаюеские снгнапы с врашаюа на неподвижные прибонедостатком этогоя то что число конзмешенных на егодопустимым радиальффрастаюшнм при заданротора с увеличением расстояния между его риторами. Повышение же жесткости ротора за счет увеличения его диаметра щвтводит к росту окружной скорости контактного копью, что обуславливает повышение переходного сопротивления в контактно паре щетка - кольцо и тем самым увеличивает погрешность измерения.Указанные обстоятельства ограничиваютчисло датчиков, размещаемых на врашаюшемся объекте и тем самым сокрашают число контролируемых точек 5объекта в процессе его вращения.Значительно увеличить число контролируемых точек на вращающемсяобъекте позволяет известное наиболееблизким к изобретению является устройство для многоточечного контроля параметров вращающегося объекта, в котором токосъемник может поочередноподключаться к различным группамдатчиков посредством коммутируюшего устройства с приводом в виде шагсь.вого двигателя, В этом устройстведатчики подключены к группе ламелейстатора коммутирующего устройства, о размещенного на вращающемся объекте, а другая группа дамелей электрнчеоки соединена с контактными кольцами,расположенными на валу токосъемника, жестко соединенном со статором3 10082коммутирующего устройства. Ротор коммутирующего устройства соединен сротором шагового двигателя и снабженщетками, которые служат для электрического переключения ламелей,соединенныхс дат пвами,на ламели,подключенные кконтактным кольцам токосъемника,Поочередное подключение копец. токосъемника к различным группам датчиковосуществляется коммутацией ламелей щстатора коммутирующего устройствапри вращении его ротора, приводимого в движение шаговым двигателем.Шетки токосъемника, соответствующиеизмерительным цепям подключены к . Мрегистрирующему прибору. Обмотки статора. шагового двигателя через токосъемник подключены к блоку управления,Данное устройство позволяет значительно увеличить чиспо контролируемых то 26чеК на вращающемся объекте 2) .Однако это устройство обладаетсущественными недостатками. Сигналс датчика поступает на ламель статоракоммутирующего устройства, затем . 23на щетку ротора коммутирующего устрой-ства, а с нее через допопнительнующетку на ламеш статора, откуда че- .рез токосъемник попадает на регистрирующий прибор. Нестабильность пере рходного сопротивления прижимного контакта, контактная термо ЭДС определяютсобственные помехи коммутирующегоустройства, которые могут быть значительными и соизмеримыми. с полезнымсигналом от датчика. Вследствие наличия .в измерительной цепи четырехтаких прижимных контактов надежностьи достоверность производимых измерений здесь невелика.40 Белью изобретения является повынне надежности и достоверности изме.ь рения параметров вращающегося объекта.45Поставленная цель достигается тем, что в устройстве содержащем коммутирующее устройство, статор которого имеет ламели, а ротор содержит щетки и соединен с валом двигателя, обмотки статора которого через токосъемник подключены к блоку управления, токсьсъемннк имеет контактные кольца, размещенные на валу, и щетки, подключенные к регистрирующему прибору вал токосъемника установлен с возможностью ф синхронного вращения с валом шагового двигателя, при этом подключение обмоток статора шагового двигателя 31 4к токосъемнику ос,рествлено посредством подключения обмоток статора кламелям коммутирующего устройства,а щеток последнего - к контактнымкопьцам токосъемника.При этом валы токосьемника, шагового двигателя и коммутирующегоустройства целесообразно изготовитьв виде одного цельного вала, в кото ром целесообразно выполнить полостьдля размещения коммуникаций вращающегося объема:. трубопроводов, электричеоких шин и т.п.Корпус токосъемника может бытьсоединен с неподвижной опорой посредством гибкой подвески, фиксирующейего от поворота,На чертеже представлено устройство продольный разрезУстройство содержит полый вал 1,на котором размещены ротор 2 коммутирующего устройства с контактнымищетками 3, ротор 4 шагового двигатля и контактные кольца 5 токосъемника. Щетки 3 электрически соединены сконтактными кольцами 5. Вал 1 установлен в подшипниках 6 корпуса 7, в котором размещен статор 8 коммутирую-.щего устройства с ламелями 9, равномерно распопоженными по окружностии электрически соединенными с датчиками, установленными на вращающемсяобъекте (на чертеже не показаны) ишинами 3,0, соединенными с выводамиобмоток 11 шагового двигателя. Корпус 7 фланцем 12 крепится к вращающемуся объекту, На валу 1 на опорах 13установлен корпус 14 со щетками 15.Корпус 14 упругими элементами (начертеже не показаны) крепится к непод"вижной опоре вращающегося объекта.Щетки 15 подключены к регистрируюшему прибору и бпоку управления(на чертеже не показаны). Устройство работает следуюшим образом.Сигнал с датчиков поступает на ламепи 9 статора 8 коммутирующего устройства, который вращается вместе с объектом, откуда через контактйые щетки 3 кольца 5 и щетки 15 передается на регистрирующий прибор,После фиксации сигнала регистрирую щим прибором в блоке управления вы рабатывается импульс, который через соответствующие щетки 15, кольца 5, щетки 3 и шины 10 поступает наобмотки 11 статора шагового двигателя5 10Ротор 4 шагового двигателя проворачивается при этом на определенный. роп вместе с ротором 2. коммутирующего устройства, переключая щетки 3с одной группы ламепей 9 на другую,Регистрирующий прибор фиксирует показания датчиков подключенных к этойгруппе ламелей, после чего происходитследующее переключение., В итоге обеопечивается последовательный опросвсех датчиков, размещенных на врашакмщемся обьекте,Основным преимуществом устройства. является то, что здесь каждая измерительная цепь. содержит только два прижимных контакта вместо четырех в про тотипе. Соответственно уменьшена вероятность потери или искажения передаваемого сигнала кпи, другими словами,повышена надежиость и достоверностьконтроля параметров вращающегосяобъецга. Эгому же способствует и тообстоф,ельство, что корпус токосъемника благодаря закреплению иа упругихэлементах имеет возможность отслеживания копебания его ротора, что обеспечивает надежный контакт щеток с контактными кольцаьгКроме ТОГО конструкция устройствапозволяет выполнить вал полым и разместить в этой полости различныекоммуникации вращающегося объекта.Это приобретает особое значение для,электрических машин с криогенным охлаждением, где в силу. конструктивныхособонностей системы электропитания,подачи хладагента, съема информациии.вакуумирования размещают с однойи той же стороны электрической машины 08231 Ь Формула изобретения 1. Устройство для многоточечногоконтроля параметров вращающегосяобъекта, содержащее коммутирующее. устройство, статор которого имеет ламели, а ротор содержит щетки и соединен с валом шагового двигателя, обмотки статора которого через токо съемник подключены к блоку управления, токосъемник имеет контактны: кольца, размещенные на валу, и щетки,подключенные к регистрирующему прибору, о г л и ч а ю щ е е с я тем, 1 что, с целью повышения надежностии достоверности контроля параметров,.вал токосъемника установлен с вооможпостыл синхронного вращения с валомшагового двигателя при этом подклю Зф чеиие обмоток статора шагового двигателя к токосъемнику осушествленопосредством подключения обмоток статора к ламелям коммутирующего устройства, а щеток последнего - к контак ным кольцам токосъемника.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юзщ е е с я тем,что вал токосъемникУвыпопнен оа одно целое с валом шагового одвзгателя и коммутирующего устройства.30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 2791103/07,.кл, Н 01 Р 39/64, 1979.2. Суетин О. Н. и др. Контроль температуры вращающихся роторов газовых турбин, Сб. фПаротурбостроениеф, М НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1970, с. 77-811008231 У 3 3 8 Е 7 1 Составитель М. Кузнецоваакгор М.Петрова Техред А.Бабинеп Корректор Л. Бокшаы 91 8/73 каз 1 д. 4/ иал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 588 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж