Устройство для исследования коммутации

СО 03 СОВЕТСКИХСЦЮФРЮЕСНИЖРЕСПУБЛИК Н О 2 К 13/10ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОИНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Л.В; Ющенко и .В.Д. Авилов (71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транс.порта(53) 621.3047.45(088.8) (5 ) 1. Авторское свидетельство СССР 9 669456, кл. Н 01 Н 39/58, 1979.2. Авторское свидетельство. СССР 9 309433, кл. Н 02 К 13/10, 1969,3, Авторское свидетельство СССР В 898560, кл. Н 02 К 13/10, 1982.(54) (57) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОММУТАЦИИр содержащее магнитоэлектрический датчик, установ,.80.567 А ленный в зазоре демпфирующего эле-мента, служащего дпя измерениятока в сбегающей части щетки, изолированной от набегающей части щетки посредством сквозной прорези,выполненной в аксиальиом направлении со стороны коллектора, ширинасбегавшей части щетки меньше ширинымежламельной изоляции, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения токаразрыва при исследовании коммутации, демпирующий элемент снабжен.обмоткой, один. вывод которой соединен с набегающей частью щетки, адругой - со сбегающей частью,. изолированной от набегающей по всейвысоте щетки.рыва не вызывает на выходных электродах электрического сигнала.Недостатком этого устройства является низкая точность измерениятоков разрыва при исследовании коммутации маломощных машин, В маломощных машинах через цетки протекаютнезначительные токи, которые вокругсбегающей части щетки при расстройстве коммутации вызывают слабое магнитное поле, а соответственно и слабый выходной электрический сигналмагнитоэлектрического датчика. Близость расположения магнитопровода смагнитоэлектрическим датчиком к лобовым частям обмотки якоря, главным идополнительным полюсам приводит ктому, что на магнитоэлектрическийдатчик воздействуют магнитные полярассеяния машины, которые по сравнению с магнитным полем тока разрыва весьма значительны, Вследствиечего происходит несоответствие электрического сигнала с выходных элек -тродов магнитоэлектрического датчика току разрыва, увеличивается погрешность измерений.К тому же, в щеткодержателе, состороны сбегающего края, необходимо выполнять вырез для размещенияи некоторого перемецения в немщетки с магнитопроводом. Уетка из-заналичии магнитопровода в щеткодержатель вставляется со стороны, обращенной к коллектору, и толькопосле этого щеткодержатель крепится на кронштейне, Это также является недостатком данного устройства,так как увеличивает трудоемкость установки щетки в щеткодержатель и трудоемкость в осуществлении контроляза притиранием скользящей поверхностищетки по коллектору. Установка щеткитребует снятие щеткодержателя. Прилюбой перестановке щеткодержателятребуется щетку протирать к коллектору, а чтобы осуществить контрольза притиркой щетки в этом устройстве, необходимо снимать щеткодержательНеудовлетворительная же притирка щетки сказывается на точностиизмерения,Цель изобретения, - повышение точности измерения тока разрыва междущеткой и коллекторной пластинойпри исследовании коммутации.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для исследования коммутации, содержащем магнитоэлектрический датчик, установленный в зазоре демпфирующего элемента,служащего для измерения тока в сбегающей части щетки, изолированнойот набегающей части щетки посредством сквозной прорези, выполненнойв аксиальном направлении со стороны коллектора, ширина прорези сбегающей части щетки меньше ширины 15 Изобретение относится к электротехнике, в частности к средстваманализа коммутации по току разрыва при экспериментальной настройке на безыскровую работу щеточно"коллекторного узла преимущественно 5маломощных машин,Известны устройства.для регистрации искрения электрических машин,выполненные на основе щетки, состоящей из трех частей и катушек, 1 Оразмещенных на двух частях 1,или на основе щетки, состоящей издвух частей и демпфирующего элемента с обмоткой на одной части щетки Г 21Однако эти устройства не позволяют исследовать состояние коммутаций по току разрыва и судить охарактере коммутации, пере- илинедокоммутации,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эФфекту является устройстводля исследования коммутации, содержацее магнитоэлектрический датчик,установленный в зазоре демпфирующего элемента, служацего для измерения тока в сбегающей части щеткипосредством сквозной прорези, выполненной в аксиальном направлениисо стороны коллектора, ширина сбе" ЗОгаюцей части щетки меньше шириныметла межламельной изоляции 3.При окончании процесса коммутациис током разрыва между сбегающейчастью щетки и коллекторной пласти" 35ной, например, от недокоммутациипри слабых дополнительных полюсах,возникает магнитный поток вокругсбегающей части щетки. Магнитный поток заьнкается по магнитопроводу 40через преобразователь Холла.Выходные электроды преобразова-теля Холла подключены к электрической цепи. При постоянном напряжениина входных электродах электрический 45сигнал на выходных электродах соответствует величине и направлениюмагнитного потока. Если окончаниепроцесса коммутации сопровождаетсятоком разрыва другой полярности,например, от перекоммутации из-засильных дополнительных полюсов, тона выходных электродах преобразователя Холла электрический сигналсменит полярность. В этом устройстве величина выходного напряженияпреобразователя Холла будет тембольше, чем больше величина токаразрыва в процессе коммутации. Вмашинах большой мощности через щетки протекают значительные токи, и 60при незначительном расстройствекоммутации на выходных электродахбудет достаточный для измерения безпогрешностей электрический сигнал.Завершение коммутации без тока раз 65межламельной изоляции, демпфирующий элемент снабжен обмоткой, один вывод которой соединен с набегающей частью щетки, а другой - со сбегающей частью, изолированной от набегающей по всей высоте щетки. 5На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.Устройство соединено со щеткой, содержащей набегающую часть 1 и сбегающую часть 2. Набегающая часть 10 1 щетки от сбегающей 2 отделена изоляцией 3, На магнитопроводе 4, например, ферритовом сердечнике, размещенном раздельно от щетки, расположена обмотка 5. В воздушном 35 зазоре магнитопровода 4 помещен магнитоэлектрический датчик б, например, преобразователь Холла, Сбегающая часть 2 щетки, которая по ширине меньше ширины изоляции 7 между коллекторными пластинами 8, подключена к набегающей части 1 щетки через обмотку 5, Устройство со- держит также входные 9 и выходные 10 электроды датчика б.25При расстройстве коммутацииэлектрической машины на завершающем этапе через сбегающую часть щетки 2 протекает ток разрыва того или иного направления. В силу того, 30 что сбегающая часть 2 щетки изоли" рована от набегающей в щеткодержателе, но соединена с ней через обмотку 5, ток разрыва, протекая по обмотке 5, наводит магнитный поток в магнитопроводе 4. Магнитный поток пересекает магнитоэлектрический датчик б,и, при наличии тока управления на входных электродах 9 датчика б, вызывает на выходных электродах 10 электрический сигнал, пропор. циональный величине и направлению тока разрыва между щеткой и коллекторной пластиной 7. При завершении коммутации без тока разрыва электрический сигнал на выходных электродах 10 отсутствует,В предлагаемом изобретении магнитопровод с магнитоэлектрическим датчиком расположены отдельно от щетки и могут быть вынесены из машины с целью устранения воздействия магнитных полей рассеяния машины на магнитоэлектрический датчик. Это повышает точность измерения тока раз рыва. Магнитный поток в магнитопроводе определяется током разрыва и число витков обмотки, расположенной на магнитопроводе, Наличие обмотки увеличивает сигнал на выходных электродах, что также повышает точность измерения тока разрыва. Отсутствие на теле щетки демпфирующего элемента упрощает конструкцию щетки. Щетка вставляется в щеткодержатель без снятия последнего с кронштейна, а это уменьшает время, отведенное на коммутационные исследования, и,облегчает контроль за притиранием щетки к коллектору.к лиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 11223/55 Тираж 672ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб ПодписноеСССР д, 4/5