Способ определения давления щетки на коллектор электрической машины

(51) 4 Н 01 К 39/58 оверности определе ения за счет повыш иксации момента от ия величины дания точности ыва щетки от колобесточенном соснизковольтное лекторатоянии а щетки в ины подаю воздеиствуют на них ССР8 .)и вращаютиапаэоне принудительно в ра частот вращения ма но увеличивают усил щеткам, в направле ном давлению щеток При этом на щетках кочастотная модуляц очем д ины. 3 ие, пр ии, пр тем плавиложенное тивополож на коллпоявля ектортся низ си ала гарм ной чаки50 игналом промышл ект ампли озрас уда которо т остепен ет.Вт кол ент пол мапри доваг ыва щеток кто ампли симал на. лью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельствоУ 1023473, кл . Н 01 К 39/58,Лившиц П,С. Справочник по щэлектрических машин. - М,: Энератомиздат, 1983, с.144-145.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНЩЕТКИ НА КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКМАШИНИ(57) Изобретение относится кротехнике и может быть использно для собранных электрическихшин, в том числе малой мощностотработке их конструкции, исслнии, эксплуатации и ремонте. Ц зобретения является повышение до ся коллектором, кото да модулирующего сигнала мИзобретение относится к электротехнике в части создания способов 1239779диапазоне частот вращения машины, частота измеряется измерителем 3 часопределения давления щетки на коллектор электрической машины и может бьггь использовано,цля собранных электрических машин, в том числе машин малой мощности, при отработке их конструкции, исследовании, экс плуатации и ремонте.Цель изобретения - повышение достоверности определения величины давления эа счет повышения точности фиксации момента отрыва щетки от коллектора.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - электрические сигналы на выходе коллекторной электрической машины )например, тахогенератора постоянного тока) при определении давления щетки на коллектор при ну- левом нажимном усилии отрыва 1 а 1 при промежуточном давлении щетки(6) и в момент отрыва(6)Блок-схема содержит привод вал которого связан с валом электрической машины 2 и измерителем 3 частоты вращения.Щетка 4 электрической машины 2при измерении ее давления на коллектор 5 механически соединяется с исполнительным устройством 6, связанным с входом силоизмерительного датчика 7,. выход которого через усилительное устройство 8 соединен сизмерителем 9 давления щетки. Щеткиэлектрической машины 2 подключены кблоку 10 питания, соединенному свходом низкочастотного Фильтра 11,выход которого связан с измерителем 12 амплитуды модулирующего сигнала, соединенным с входом блока 13индикации момента отрыва щетки 4 отколлектора 5.Выход блока 13 индикации соединен с блоком 14 управления, которыйтакже связан с приводом 1 и исполнительным устройством 6,Способ осуществляют следующим образом.Перед измерением давления щетку механически соединяют с исполнительным устройством 6 таким образом, чтобы не создавать дополнительного давления. Затем (по команде с блока 14 управления) включают привод 1, который вращает вал. электрической машины 2 с коллектором 5 в рабочем 5 10 15 20 25 ЗО тоти вращения.Затем )по команде с блока 14 управления) включают исполнительное устройство 6, которое 1 в ручном или автоматическом режиме) создает усилие, приложенное к щетке 4 и направленное противоположно давлению щетки на коллектор, и постепенно увеличивает его от нулевого значения до величины, определяемой в момент отрыва щетки от коллектора.Величина этого усилия, по которой судят о величине максимального давления щетки на коллектор, воспринимается силоизмерительным датчиком 7, расположенным снаружи электрической машины 2, который преобразует эту величину в измерительный сигнал. Сигнал на выходе силоизмерительного датчика 7 усиливается усилительным устройством 8 и поступает на измеритель 9 давления щетки. Измерение осуществляют в момент отрыва щетки 4 от коллектора 5.Момент отрыва Фиксируют следующим образом. В процессе измерения давления щетки на коллектор в коллекторном двигателе на его щетки при обесточенном состоянии машины подают низковольтное питание от блока 10 питания гдри принудительном вращенииколлектора 5, воздействующего нащетки, на низковольтное питание накладываются коллекторные пульсации. При включении исполнительногоустройства 6 плавно увеличивают усилие, приложенное к щетке 4, приэтом появляется низкочастотная модуляция сид нала на щетках гармоническимсигналом промьшдленной частоты 50 Гц,амплитуда которого постепенно возрастает фиг.2 и - 6). В момент полно,го отрыва щетки 4 от коллектора 5ампли;уда модулирующего сигнала максимальна. Регистрируют максимальную амплитуду модулированного электрического сигддадда на щетке следующим образом.Модулированный сигнал с блока 10 питания подают на низкочастотный фильтр 11, с помощью которого выделяют низкочастотную огибающую, амплитуду которой определяют с помощью измеритепя 12 и сравнивают с пороговым уровнем. В момент равенства амплитуды низкочастотной наводки и1239 30 35 3порогового уровня спомощью измерителя 12 формируют сигнал, фиксирующий момент отрыва щетки от коллектора, сигнал поступает на блок 13 индикации момента отрыва, вырабатывающий управляющий сигнал на блок 14 управления.,Блок 13 индикации позволяет также контролировать визуально форму выходного сигнала на щетках и электрической машины 2. При этом момент 10 отрыва определяют с помощью блока 13 индикации момента отрыва либо в ручном, либо в автоматическом режимах.В ручном режиме блок 13 индикации момента отрыва формирует сигнал о 15 моменте отрыва щетки 4, по которому оператор с блока 14 управления включает исполнительное устройство 6 и ,фиксирует данное состояние щеточноколлекторного узла. Величину давления щетки определяют по измерителю 9 давления. В автоматическом режи ме в момент отрыва щетки 4 с блока 13 индикации момента отрыва поступает сигнал на блок 14 управления, 25 который автоматически выключает ис - полнительное устройство 6 и сигнализирует о начале измерения давления щетки. При измерении давления щетки на коллектор в коллекторном генератооре на его щетки подают нулевое напряжение с блока 1 О питания, т,е. ге нерируемый сигнал сразу направляют на низкочастотный фильтр 1 1.Определение момента отрьва щетки 4 от коллектора 5 в коллекторном генераторе осуществляют аналогично коллекторному двигателю.Преимуществами предлагаемого способа является то, что более точное определение момент отрыва щетки по амплитуде модуляции электрического 779 4может опреДеляться как в ручном, так и в автоматическом режимах при помощи привода, что повышает точность и достоверность способа,Предлагаемый способ не требует предварительного вмешательства извне в щеточно-коллекторный узел электрической машины, что позволяет упростить измерение давления щетки. Ро- тор электрической машины с коллектором принудительно приводят во вращение от внешнего привода, а не под действием сил электромагнитного поля, создаваемого статором, как в известных способах, что позволяет проводить испытания всех типов коллекторных машин при заданных условиях, а это расширяет функциональные возможности способа. Он может быть испольэован как в процессе изготовленияэлектрических машин, в том числемашин малой мощности, для точойнастройки силы давления щетки наколлектор, так и в процессе эксплуатации и ремонта для текущего контроля его величины, как в статике,так и в динамике. При этом способ позволяет произвести измерение силь давления щетки на коллектор на всевозможном для данной электрической машины диапазоне частот вращения. Последнее позволяет установить истинное значение силы давления для работающей электрической машины и определить возможные отклонения от нормы в работе щеточно-коллекторного узла 1 например, связанные с неточностью изготовления коллектора, состоянием отдельных коллекторных пластин и т.д.1 .,Это позволяет прогнозировать надежность и долговечность работы щеточно-коллекторного узла.сигнала, которая увеличивается при отрыве, позволяет повысить достовер ность определения реальной силы давления.Увеличение амплитуды модулирующего сигнала на выходе щеток коллектор" ной электрической машины связано с 50 уменьшением переходного сопротивления между щеткой и коллектором, вызванным уменьшением силы давления. Таким образом амплитуда низкочастотной наводки на щетках электрической 55 машины является информационным параметром, характеризующим давление щеток на ее коллектор. Давление щетки Формула изобретения Способ определения давления щетки на коллектор электрической машины путем приложения к щетке усилия, направленного противоположно давлению щетки на коллектор, увеличения этого усилия от нулевого значения до величины, которую определяют в момент отрьва щетки от коллектора и по которой судят о величине максимального давления щетки на коллектор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достовернос1239779 Ути определения величины давления за счет повьшения точности фиксации момента отрыва щетки от коллектора, на щетки в обесточенном состоянии машины подают низковольтное питание и воздействуют на них вращающимся коллектором, который вращают принудительно в рабочем диапазоне частот вращения машины, при этом регистрируют максимальную амплитуду модулированного электрического сигнала на щетках, по которой фиксируют момент отрыва щетки от коллектора. Составитель М,Кузнецовва Техред Л. Олейник едактор Н,Бо ктор М.Максимиши Потета СССРткрытийая наб д,4 сн, Производственно-полиграфическое предпри аз 3403/52 ВНИИПИ Госуда по делам 113035, Москвкраж 597 твенного коми обретений и о Ж, Раушск