Способ диагностирования электрической машины

Способ диагностирования электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О rI И С А Н И Е о,1оооо4о

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистичесиих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 13,07.81 (21) 3317813/24-07 с присоединением заявки K (23) П рноритет

Опубликовано 28. 02. 83, Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 30.02.83 (51 ) М. Кл.

G 01 R 31/3"

Геоударстееииый комитет ссса па делом изобретений и открытий (M) УДК 621 .313(008.8) (72) Авторы изобретения

В.Н, Потапов и В.С. Ватагин

Рижский Краснознаменный институт инженеров.. =рджданскбй авиации им, Ленинского Комсомола (7l) Заявнтель (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ ны (1 °

Изобретение относится к электрическим машинам и предназначено для использования в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта при их диагностировании, в частности для безразборного определения технического состояния скользящего контакта.

Известны способь1 диагностирования электрических машин, основанные на оценке параметров различных процессов, характеризующих работу машиИзвестные способы имеют ограниченную область применения и значительную сложность реализации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ диагностирования, основанный на оценке состояния скользящего контакта путем пропускания зо через него переменного тока синусоидальной формы, измерения его параметров и формирования контролируемого признака (2).

К недостаткам известного способа относятся сложность реализации и ограниченность области применения, обусловленные необходимостью установки на машину дополнительных щеток, а также обязательным использованием двух источников питания (постоянного напряжения и переменного).

Цель изобретения — упрощение процесса диагностирования и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют среднеквадратические значения высших гармоник тока и всего тока, а контролируемый сигнал формирует в виде отношения суммарной среднеквадратической величины высших гармоник тока к всему току..

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Известно, что между контактными поверхностями щетки и коллектора име- ется промежуток толщиною около одного микрона и механический контакт между

0949

100

3 щеткой и коллектором осуществляется через посредство проводящих частиц, заполняющих переходный слой ° Эти частицы в массе представляют собой слой политуры, охватывающий коллектор по всей окружности. Политура обладает попупроводниковыми свойствами и наличие ее является обязательным для обеспечения нормальной работы скользящего контакта, При разрушении лолиту- 16 ры происходит резная интенсификация процесса износа скользящего контакта, что приводит к появлению дефектов и отказу электрической машины, Поскольку слой политуры обладает свойствами полупроводника (т,е, является нелинейным элементом), то при прохождении через нее синусоидального тока, его форма искажается„ причем отсутствие политуры приводит к уменьшению 20 искажения формы кривой тока, а следовательно, и к уменьшению величины контролируемого признака, который формируют в виде отношения измеренных величин высших гармоник тока, на- 25 чиная со второй, и всего тока.

На чертеже -изображена схема реализации предлагаемого способа.

Ток через скользящий контакт создает источник 1 гармонических сигна- щ лов, например генератор типа $3-35.

Величину тока в цепи якоря 2 электрической машины контролируют с помощью амперметра ) и выбирают в диапазоне (О,q-10) мд, Экспериментально установлено, что при таких токах свойства политуры как полупроводника наиболее выражены. Измерение контролируемого сигнала, который формируется в виде отношений среднеквадратических значений высших гармоник, начиная со второй и всего тока, осуществляется при помощи измерителя 4 коэффициента нелинейных искажений, например, типа Сб-7. Съем информативного сигнала производится с резистора 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Пропускают переменный ток синусоидальной формы через скользящий контакт электрической машины, например,, путем подключения выходного напряжения стандартного измерительного генератора к зажимам диагностируемой электрической машины.

Иэ c ðÿþò среднеквадратические значения высших гармоник тока (т.е, всего спектра за исключением первой гармоники) и всего тока в цепи машины, например, путем съема падения напряжения с резистора, включенного в цепи машины, и подачи его на вход измерителя коэффициента нелинейных искажений (типа С6-1, С6-7).

Определяют отношения измеренных значений тока.

Полученное значение диагностического признака сравнивают с уставкой, т,е. значением, соответствующим исправной электрической машине.

Для обеспечения высокой достоверности диагноза перечисленные операции целесообразно выполнять при различных положениях ротора электрической машины относительно статора задаваемых, например, путем нескольких коротких включений (для электродвигателя), хотя, как правило, разрушение политуры происходит практически равномерно по всему коллектору и отсутствие (наличие) ее на одном участке коллектора свидетельствует, соответственно, о наличии (отсутствии) дефектов скользящего контакта.

Таким образом, использование в качестве контролируемого признака отношения среднеквадратических значений высших гармоник тока (начиная со второй) и всего тока позволяет обнаружить нарушение политуры коллектора, причем поскольку переменным током запитывается вся цепь машины, включающая скользящий контакт, то необходимость в установке дополнительных щеток отпадает. Отпадает также необходимость в источнике питания машины (электродвигателя) постоянным напряжением. Это значительно упрощает процесс диагностирования и расширяет область применения предлагаемого способа. Кроме того, предлагаемый способ может быть реализован без демонтажа машины с объекта, например борта самолета, что дает возможность сократить трудозатраты на проведение диагностирования.

Следовательно, новая совокупность признаков предлагаемого способа обусловливает снижение затрат на проведение диагностирования как за счет упрощения средств диагностирования, так и за счет сокращения трудоемкости контроля, что в конечном итоге повышает эффективность использования контролируемых электрических машин, Составитель С. Шутова

Редактор А. Лежнина Техред А.Бабинец Корректор М.Шароши

Заказ 1378/48

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнпиап ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1000949 4

Формула изобретения тические значения высших гармоник тока и всего тока, а контролируемый

Способ диагностирования электри- сигнал формируют в виде отношения ческой машины, основанный на оценке суммарной среднеквадратической велисостояния скользящего контакта путем чины высших гармоник тока к всему пропускания через него переменного току, тока синусоидальной Формы, измерения Источники информации, его параметров, Формирования конт- принятые во внимание при экспертизе ролируемого сигнала и сравнения его 1. Авторское свидетельство СССР с уставкой, отличающийся IO 11 646407, кл. Н 02 К 15/00, 1972. тем, что, с 1елью упрощения процесса 2. Вегнер О. Г. Теория и практика диагностирования и расширения облас- коммутации машин постоянного тока. ти применения, измеряют среднеквадра- M., ГЗИ, 1961, с. 46-62.