Устройство контроля подшипников электрической машины

Устройство контроля подшипников электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО КОНТЮЛЯ ПОДШИПНИКОВ ЭЛЕКТРИЧВСЙОЙ МАШИНЫ, содержащее датчик, пульсаций тока, режектор-, I кой и полосовой фильтры, фазовый Де телтор и частотомер, о т л и ч а ю- , щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены интегрирующая RC-цепочка, вход которой соединен со входом режекторного фильтра, дифференцирующая RC-цепочка, вход которой соедине н с выходом режекторного фильтра, два усилителя-ограничителя, входы которых соединены с выходами интегрирующей и дифференцирующей RC-цепочек,а выходы - со входами фазового детектора . §

ае (и), 00OS СООЕТСНИХ сВ» луу

РЕС ПУБЛИИ

345П Н 02 К 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; .; к Авуоуснаму ó

Р д ЮВЯВФ В

Л Ю %В МЯ ау (21) 3409457/24 07 (22) 15 ° 03.82

{46) 15.08.83..Бюл. В 30 (72) В.Н. Потапов и A.A. Смердев (71) Рижский краснознаменный кисти; тут инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 621. 313. 04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство CCCPI

М 796995, кл. Н 02 K 15/00, 1978

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3259119/24-07, кл. Н 02 К 15/ОО, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОДШИП

НИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАМИНЫ, содержащее датчик. пульсаций тока, режектор-, :ный и полосовой фильтры, фазовый де- тектор и частотомер, о т л и ч а ю-, щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены интеГрирующая RC-цепочка, вход .которой соединен со входом режекторного фильтра, дифференцирующая

RC-цепочка, вход которой соединен с выходом режекторного фильтра, два усилителя-ограничителя, входы которых соединены с выходами интегрирующей и дифференцирующей НС-цепочек,. а выходы » со входами фазового детектора.

1035732

10

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть исполь- 1 зовано при ремонте и эксплуатации электрических машин переменного тока, управляемых изменением частоты питающего напряжения, например, в специализированных приборах контроля или универсальных диагностических комплексах.

Известно техническое решение,,заключающееся в том, что при диагностировании подшипников электрической машины для формирования контролируемого параметра выделяют составляющие спектра пульсаций тока электрической машины (1). 15

Недостатком такого решения является высокая трудоемкость, обусловленная необходимостью ручной подстройки частоты режекции фильтра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее датчик пульсаций тока, режекторный фильтр, фазосдвигающую цепочку, фазовый детектор, полосовой перестраиваемый фильтр и частото.-. мер (2).

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, обусловленная трудностью реализации процесса контроля подшипников электрических машин, управляемых изменением частоты в широких пределах, а также управляемых по более сложным законам с одновременным изменением частоты и напряжения пита- 35 ющей сети.

При изменении частоты напряжения в широких пределах известные фазосдвигающие цепочки не обеспечивают точного сдвига „о„--90О во всем диапазоне (этот сдвйг является функцией частоты), что приводит к некоторому отклонению начального сдвига от 90О, а, следовательно, к неточной настройке режекторного фильтра на частоту основной гармоники питающего напряжения. Следствием этого является недостаточное подавление основной гармоники, которое может привести к невозможности реализации контроля. Поскольку выходное напря- 50 жение фазового детектора, в общем случае, является функцией не только разности фаз входных напряжений, но ,в некоторой степени, и их величины, то изменение входных напряжений фа- 55 зового детектора, обусловленное изменением режима работы электрической машины, также приводит к неточной настройке режекторного фильтра и тому же следствию. 60

Целью изобретения является расши. рение области применения.

Для достижения поставленной цели в устройство контроля подшипников электрической машины, содержащее дат чик пульсаций тока, режекторный и полосовой фильтры, фазовый детектор и частотомер, введены интегрирующая, RC-цепочка, вход которой соединен с. входом режекторного фильтра, дифференцирующая RC-цепочка, вход которой соединен с выходом режекторного фильтра, два усилителя-ограничителя, входы которых соединены с выходами интегрирующей и дифференцирующей

RC-цепочек, а выходы со входами фа" зового детектора.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство контроля подшипников электрической машины.

Устройство включает датчик пульсаций тока (напряжения) 1, режекторный фильтр 2, полосовой филЬтр 3, частотомер 4, интегрирующую 5 и дифференцирующую 6 RC-цепочки, усилите" ли-ограничители 7,8 и фазовый детектор 9.

Устройство работает следующим образом.

С датчика пульсаций тока (напряжения) электрический сигнал, содержащий различные спектральные составляющие, поступает на перестраиваемый режекторный фильтр, который производит подавление основной гармоники питающего напряжения. Полосовой фильтр осуществляет выделение информативной составляющей спектра пульсаций, чатоту которой измеряет частотомер.

Автоматическая настройка режекторного фильтра осуществляется с по мощью фазового детектора, который осуществляет точную настройку режекторного фильтра при условии начального сдвига между входными напряжениями детектора с помощью фазосдвигающих цепей точно 90 при всех рабочих частотах питающего напряжения и постоянного уровня этих входных напряжений. Первое условие выполняется с помощью использования.в качестве фазосдвигающих цепей интегрирующей и дифференцирующей RC-цепочек.

При одинаковых параметрах интегриРующей и дифференцирующей RC-цепочек начальный сдвиг между напряжениями, поступающими на входы фазового детектора, получается точно 90 на любых частотах питающего напряжения, что исключает погрешность настройки режекторного фильтра, обусловленную отклонением начального сдвига фаз от

90 за счет изменения частоты питающего нЮтряжения.

Автоподстройка режекторного фильтра происходит следующим образом.

При точной настройке на основную гармонику питающего напряжения режекторный фильтр не изменяет фазу напряжения и на фазовый детектор яодаются напряжения, имеющие начальный сдвиг фаз 90, в результате чего

1035732

Составитель Ф. Подольская

Редактор С. Тимохина Техред И.Гайду Корректор Г. Решетник

Заказ 5850/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал pGII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 яа выходе фазового детектора управляющее напряжение равно нулю. При от- < клонении частоты основной гармоники сети от частоты настройки режекторного фильтра в ту или иную сторону последний изменяет фазу напряжения в соответствующем напряжении, в результате чего сдвиг фаз напряжений, подаваемых на фазовый детектор, становится либо больше, либо меньше 90, а на его выходе появляется напряжение, пропорциональное величине отклонения разности фаз от 90, полярность которого зависит от стороны отклонения разности фаз от 90 . Управляющее напряжение с фазового детектора, поступая на управляющий вход режекторного фильтра, произво.. дит его перестройку.

В качестве режекторного фильтра в устройстве контроля подшипников можно испольэовать, например, двойной П-образный активный RC-фильтр, перестраиваемый путем изменения сопротивлений, представляющих собой фоторезисторы оптроиов. Величина начальной настройки оптронов соответствует настройке режекторного фильтра на среднее значение частоты основной гармоники сети в диапазоне регулирования. При изменении подав ляемой частоты в .ту или другую сторону от,среднего значения диапазона управляющее напряжение изменяет сопротивление фоторезисторов оптронов, чем и обеспечивается перестройКа режекторного фильтра.

Таким образом, введение новых элементов в предлагаемое устройство позволяет качественно улучшить его основные технические характеристики.

Использование предлагаемого устройства контроля подшипников электрической машины в сравнении с известньм устройством обеспечивает расширение области применения эа с 1ет надежного подавления основной гармо10 ники сети путем, исключения погрешности настройки режекторного фильтра, обусловленной отклонением начального сдвига фаз от 90О при изменении частоты напряжения сети1исключения влия.ния на выходной сигнал фазового детектора изменения амплитуд подаваемых на него напряжений, возникающего из-за изменения режима работы машины.

2О Это является особенно важным для исполнительных электрических машин переменного тока, которые управляют ся либо изменением частоты питающего напряжения в широких пределах, 25 либо одновременным изменением частоты и амплитуды напряжения по определенному закону, что делает устройство контроля пошяипников электрической машины универсальным, применимым для любой электрической машины переменного тока, независимо от того, по какому параметру осуществляется управление ее режимом. Все это в конечном итоге обеспечивает повышение эффективности эксплуатации электрических машин, например авиационных.