Способ контроля скользящего контакта электромашинного преобразователя с электродвигателем постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9) (11) й 31 ИЕ И РЕТ ВТОРСН ВИДЕТЕЛЬСТВ ЯГ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) В.Н,Потапов и А.Д,Серебряков (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им,Ленинского комсомола(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 60950, кл, Н 02 К 15/00, 1940.2, Авторское свидетельство СССР М 646407, кл. Н 02 К 15/00, 1977,3, Авторское свидетельство СССР Р 903778, кл, С 01 Н 31/34, 1980. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОМАШИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА путем стабилизации напряжения питания двигателя, измерениячастоты вращения преобразователя,подключения генератора преобразователя к нагрузке, измерения тока нагрузки, формирования контролируемогосигнала и сопоставления его с эталонным, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности труда при контроле электромашинных преобразователей, плавно увеличивают ток нагрузки генератора,определяют производную частоты вращения по току нагрузки, в момент резкого увеличения модуля указаннойпроизводной фиксируют значение токанагрузки и по его уменьшению относительно эталонного значения судят оналичии дефектов,Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено дляиспользонания в процессе эксплуатации и ремонта при безразборной оценке технического состояния скользящего контакта электромашинных преобразователей, например авиационных,Известен способ контроля электрической машины постоянного тока попадению напряжения между щетками иколлектором скользящего контакта (11, 1 ОНедостатки способа - сложность ималая точность измерения переходногопадения напряжения,Известен также способ контроляэлектродвигателя, основанный на измерении питающего напряжения при стабилизированных значениях тока и частоты вращения якоря 2,Указанный способ характеризует".ся также его сложностью, таккак стабилизация частоты вращения осуществляется путем изменениянапряжения питания.Наиболее близким к изобретениюявляется способ контроля скользящегоконтакта электромашинного преобразователя с электродвигателем постоянного тока путем стабилизации напряжения питания двигателя, измерениячастоты вращения преобразователя,подключения генератора преобразовавтеля к нагрузке, измерения тока нагрузки,формирования контролируемогосигнала и сопоставления его с эта.лонным 3 .Однако в качестве контролируемогосигнала в данном способе использованток обмотки возбуждения, для измерениякоторого необходимо производить частичную разборку контролируемого агрегата и включать в цепь обмотки возбуждения измерительный прибор. Поскольку указанные операции для существующих конструкций электромашинныхпреобразователей выполнить на объекте, например на борту самолета, затруднительно, то это увеличивает трудозатраты на проведение диагоностирования.Цель изобретения - повышение производительности труда при контролеэлектромашинных преобразователей.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу контроляскользящего контакта электромашинного преобразователя с электроднигате"лем,постоянного тока путем стабилизации напряжения питания двигателя,измерения частоты вращения преобразователя, подключения генератора преобразователя к нагрузке, измерения то Ока нагрузки, формирования контролируемого сигнала и сопоставления егос эталонным планно увеличивают токнагрузки генератора,. определяют производную частоты вращения по току у нагрузки, н момент резкого увеличениямодуля указанной производной фиксируют значение тока нагрузки и по егоуменьшению относительно эталонногозначения судят о наличии дефектов,На фиг. 1 показана зависимостьчастоты вращения (частоты т вырабатываемого генератором напряжений) оттока 1 его нагрузки; на фиг, 2схема подключения к злектромашинномупреобразователю аппаратуры, необходимой для реализации предлагаемогоспособа.В оборудовании различных технических объектов, например самолетов,используют электромашинные пре:.бразонатели постоянного напряжения в переменное типа ПО и П 1, содержащиеэлектродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, частота вращения которого в процессе работыподдерживается постоянной автоматически путем изменения потока возбуждения (тока н управляющей обмотке)электроднигателя,Частота вращения электродвигателя и связана с его магнитным потокомРследующей зависимостьюО-дО-Ии=КРгде- напряжение питания;А 0 - переходное падение напряженйя;1 - ток якорной цепи;Й - сопротивление якорной цепиэлектродвигателя;постоянный коэффициент,Появление механических дефектовскользящего контакта электродвигателя приводит к повышению переходного падения напряжения в нем. Приэтом, как видно из формулы, для достижения электродвигателем заданнойчастоты вращения (при постоянных токе и. напряжении) требуешься умень-шать магнитный поток, а значит, иток возбуждения.Отметим, что при увеличении токанагрузки генератора, а следовательно,и тока электродвигателя поддержаниепостоянства частоты вращения ротораагрегата осуществляется также путемуменьшения тока в обмотке возбуждения, т.е. уменьшения магнитного потока, Вместе с тем ток возбужденияможет уменьшаться до некоторого (ненулевого) значения, определяемоготехническими данными преобразователя.Это принодит к тому, что, начиная снекоторого значения тока нагрузкигенератора, частота вращения ротора(а следовательно, и частота вырабатываемого генератором напряжения)будет резко уменьшаться (по сраннению с уменьшением частоты, вследствие статической ошибки регулятора)при увеличении тока нагрузки. Момент наступления этого явления легко обнаруживается по резкому увеличению модуля производной частоты вращения по току нагрузки, что видно нэ фиг.1 (кривая 1 соответствует иСправному преобразователю, а кривая 2 - неисправному), Как следует иэ графика, появление механических дефектов скользящего контакта агрегата приводит к уменьшению максимального эна чения тока 1 .(по сравнению с эталонным 1, ), при котором обеспечивается постоянство (с заданной ошибкой) частоты вращения ротора преобразователя, т.е. укаэанный параметр 15 является диагностическим.Электромашинный преобразователь включает электродвигатель 3 постоянного тока, имеющий обмотку 4 независимого возбуждения, синхронный генератор 5 с возбуждением от постоянных магнитов с обмоткой б, регулятор 7 частоты, используя в качестве сигнала напряжения с обмотки б генератора, частота которого пропорцио- р 5 нальна частоте вращения ротора агрегата, осуществляет стабилизацию частоты вращения путем изменения тока в обмотке 4 возбуждения, С помощью вольтметра 8 (например, штатного прибора самолета) контролируется величина питающего напряжения. Через штепсельный разъем к обмотке б подключается амперметр 9, нагрузочный реостат 10 и частотомер 11. В процессе плавного увеличения тока нагрузки генератора (с помощью реостата 10) одновременно фиксируются измене, ния тока и частоты. Определение величины модуля производной указанных переменных можно производить как 40 вручную, так и автоматически, например с помощью измерительных преоб, разователей тока и частоты, выходы которых соединены со входами дифференцирующего устройства. 45Способ осуществляется следующим образом. Запитывают преобразователь стабилизированным напряжением и плавно увеличивают нагрузку генератора. При этом непрерывно измеряют частоту вращения и ток нагрузки и определяют модуль производной укаэанных переменных. Значение тока нагрузки фиксируют в момент резкого увеличения модуля производной. Сравнивают значенйе зафиксированного значения тока с эталонным (уставкой) и по его уменьшению относительно эталонного судят о наличии дефектов.таким образом, использование в качестве диагностического: . параметра значения тока нагрузки в момент резкого увеличения модуля производной частоты вращения по току нагрузки позволяет реализовать диагностирование электромашинных преобразователей беэ их раэборки и подключения измерительных приборов к цепям, не имеющих выхода на штепсельные разъемы, Это расширяет область применения предлагаемого способа, так как обеспе. чивается практическая возможность оценки электромашинных преобразователей непосредственно на объекте, например на борту самолета, в том числе не отработавших гарантийный ресурс, разборка (в том числе и частичная)которых запрещена действующими инструкциями по эксплуатации, Кроме того, использование предлагаемого способа сокращает затраты (например,. временные) на проведение диагностирования, так как отпадает необходимость дополнительных разборок агрегата, которые практически невозможно выполнить без демонтажа агрегата с объекта.Все это, в,конечном итоге, обеспечивает сокращение простоев на техническое обслуживание и повышает эффективность использования контролируемых объектов, например авиационных.У Тираж 711 Государственно ам иэобретени сква, Ж, Ра аказ 324/ ПодписноеСР ВНИИПИ го комитета СС по дел й и открытий 113035, Ио ушская наб., д, / 4 Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектн