Бесконтактный измеритель положения щетки электрической машины

Бесконтактный измеритель положения щетки электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социвлистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>729708

1„,,) (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 261277 (21) 2559112/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 250480 Бюллетень №15

Дата опубликования описания 280480 (51)М. Кл.

Н 01 R 39/58

Тосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3,047 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н.Н. Левин, А.Д. Серебряков и Г.Н. Клейменов (71) Заявитель

Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского Комсомола (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ ЩЕТКИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ МАШИНЫ

Изобретение относится к электромашиностроению и касается конструкци;; средств измерения износа щеток, Известны конструкции устройств для с измерения износа щеток контактного и бесконтактногo токов с механической и электрической системой передачи измеряемой величины износа (1) .

Однако эти устройства инерционны и занимают значительный объем, что делает их не пригодными в условиях эксплуатации.

Известно также контактно-электрическая система для определения степени износа щетки, в которую входит система электрических контактов, взаимодействующая с боковой поверхностью щетки, и система электрической сигнализации, срабатывающая в момент нахождения в зоне электрических контактов полости, выполненной в теле щетки (2) .

Однако схема сигнализации и систе-25 ма электрических контактов в такой системе находятся под рабочим напряжением электрической машины. Кроме ,того, наличие контактов не гарантирует доста очной надежности работы.

Бесконтактная система определения предельного износа щеток электрических машин является более надежной.

Известен бесконтактный измеритель положения щетки электрической машины, расположенной в обойме щеткодержателя электрической машины, содержащий связанный со щеткой магнитосигнальный элемент в виде магнитопровода, магниточувствительный элемент в виде индуктивной катушки, сердечником которой служит магнитосигнальный элемент, а также систему сигнализации, подключенную к магниточувствительному элементу и включающую в себя преобразователь и измерительный прибор (3) .

В качестве магниточувствительного элемента используют стержень, взаимодействующий с катушкой. Такая конструкция, обладая высокой надежностью, в значительной степени увеличивает габаритные размеры щеточного узла.

Для повышения надежности и уменьшения габаритов щеточного узла при высокой надежности работы магнитосигнальный элемент закреплен в активном теле щетки, магниточувствительный элемент расположен в стенке обой729708 мы щеткодержателя, причем плоскость нитков индуктивной катушки установлена параллельно боковой внутренней поверхности этой стенки обоймы щеткодержателя, а активная поверхность магнит оси гн аль ного элемент а рас положена н плоскости, параллельной плоскости витков индуктивной катушки.

Кроме того, обойма щеткодержателя выполнена со сквозными по толщине ее стенок прорезями.

На фиг. 1 дана общая схема иэмерителя предельного износа щетки; на фиг. 2 показано расположение прорезей в стенках обоймы щеткодержателя.

Преобразователь перемещения щетки в электрический сигнал ныполнен в виде магнитосигнального элемента— магнитопронода 1 и магниточувствительного элемента — катушки 2 с маг-. нитопроводом 3. Магнитосигнальный 20 элемент расположен в активном теле щетки 4, а магниточунствительный элемент — в стенке 5 обоймы щеткодержателя. Катушка 2 связана через функциональный преобразонатель б с ис- д точником Ч питания и измерительным прибором 8. В качестве источника питания может применяться, например, источник напряжения повышенной частоты, а в качестве функционального преобразователя — фильтр очищающий полезный сигнал от составляющих ЭДС, наводимых за счет перемещения щетки, вызнанных, например, выступающей изоляцией коллектора, отклонением формы токосъемного кольца от окружности и другими причинами.

В стенках 5 обоймы щеткодержателя выполнены сквозные по ее толщине прорези 9.

Работа измерителя оснонана на из в 40 мерении электрического сигнала, обусловленного изменением потокосцепления магниточунстнительного элемента.

Измеритель работает следующим образом. 45

При подключении катушки 2 к источнику 7 питания она будет создав ать магнитный поток Ф, замыкающийся по путям, показанным штриховыми линиями.

Величина потока определяется МДС магнитопроводон катушки 1 и суммарным магнитным сопротивлением путей распространения потока. Изменение относительного расположения магнитопровода 3 и катушки 2 магниточунствительного элемента вызывает изменение суммарного магнитного сопротивления путей распространения магнитного потока Ф. Последнее определяет величину индуктивного сопротивления катушки 2 и тем самым величину тока в це- 60 пи измерительного прибора 8.

По нели сине электрического тока в измерительном приборе 8 определяетс я предельный износ щетки.

Регулировка величины тока, соответствующей начальному положению щетки и обусловленная естественным разбросом размеров щетки при ее изготовлении, легко ocóùåñòíляетс я с помощью резистора, размещенного, например, в измерительном приборе. Магнитосигнальный элемент может быть выполнен из материалов, близких по структуре и удельному aecv к материалу щетки.

Расположение магнитосигнального элемента в активном теле щетки не влияет на ее прочность и монолитность, Устройство упрощается, понышается его надежность. Кроме того, размещение магнитосигнального элемента н щетке и магниточувствительного элемента— н обойме щеткодержателя при практической реализации предлагаемого устройства не требует защиты этих элементон от случайных механических воздействий, Габариты устройства в целом уменьшаются.

Формула изобретения

Бесконтактный измеритель положения щетки электрической машины, расположенной н обойме щеткодержателя электрической машины, содержащий связанный со щеткой магнитосигнальный элемент н виде магнитопронода, магниточунстнительный элемент н виде индуктинной катушки с сердечником, подключенный через преобразователь к измерительному прибору, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов щеточного узла машины при высокой надежности работы, магнитосигнальный элемент закреплен в активном теле щетки, магниточувствительный элемент расположен в стенке обоймы щеткодержателя, причем плоскость витков индуктивной катушки устанонлена параллельно боковой внутренней поверхности этой стенки обоймы щеткодержателя, а активная поверхность магнито-. сигнального элемента расположена в плоскости, параллельной плокости витков индуктинной катушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Патент Германии 9 657791, кл. 21 d 67/05, 1942.

2. Патент США 9 3609429, кл. 310-246, 1970 °

3. Богатырев н.я. и др. о способах определения износа щеток электрических машин . Электромеханика, 1965, 9 6.

729708

z з

4 ис.2

Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1295/47

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Князев

Редактор Т. Шагов а Техред .О.Андрейко Корректор М. Шароши