Устройство для измерения давления щетки на коллектор электрических машин

Устройство для измерения давления щетки на коллектор электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii919004 (6l ) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 30.09.80 (21) 2989102/18-10 (51) М. Кл.

Н 01 g 39/58

G 01 Ь 1/12 с присоединением заявки .%

Гооударетееиный комитет (23) Приоритет по делам иэабретеиий и открытий

Опубликовано 07,04.82. Бюллетень №13

Дата опубликования описания 10.04.82 (53) УДК621.313. ..045.004.5: 53 1, . 78 1(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Е, Дубинин, А. В. Потапов и В. Г. Чолкачев

1 с

Куйбышевский пнститут инженеров жеЛезнодорожного транспорта 1 (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ШЕТКИ

HA KOJIlIEKTOP ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Изобретение относится к электротехнике, а .именно к устройствам для измерения давления щетки на коллектор электрических машин.

Известно устройство для измерения давления щетки на коллектор тяговых машин, применяемое для контроля шетк одер жа тел ей, с одержащее элек троизмерительный прибор, датчик давления, разрезную щетку и шеткодержатель jl)

Н едос та ток данн or о ус тройс тва заключаетсяя в невозможности измерения давления щетки на коллектор непосредственно на электрических машинах, работающих при больших напряжениях питания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения нажатий щетки на коллектор электрических машин, содержащее электроизмерительный прибор, датчик давления в виде упругого чувствительного силоизмерительного элемента с обмотками возбуждения и измерительной, расположенный в корпусе металлический шар, взаимодействующий с указанным датчиком, щетку, шеткодержатель и источник синусоидального напряжения ($

Недостатком данного устройства является невозможность измерения давления щетки на коллектор непосредственно на электрической машине,, работающей при большом напряжении питания, так как возникает опасность попадания напряжения в цепь электроизмерительного прибора. Кроме того, подобная конструкция не обеспечивает высокой надежности устройства и безопасности работы с ним;

Устройство имеет также низкую чувствительность и точность измерения вследствие значительных помех иэ- за наличия больших электромагнитных полей в зоне измерения давления.

Иель изобретения - повышение надежности и безопасности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены второй упругий компенсационный сило919004

Кроме того, с целью повышения чувствительности и точности измерения, чувствительный и компенсацнонный силоизмерительный элемент и магнитопроводы разделительных трансформа торов

30 выполнены из магнитомягкого феррита, а также в него введены биметаллические экраны, в которые заключены силоизмерительные элементы.

Конструкция устройства для измерения давлений щетки на коллектор электрических машин представлена на чертеже.

Устройство для измерения давлений щетки на коллектор электрических машин состоит из биметаллического корпуса 1, с которым соединена щетка 2, располо40 женные в щеткодержателе 3. Щетка 2 через защитное устройство 4 и металлический шар 5 связана с чувствитель- ным силоизмерительным элементом 6.

Компенсационный силоизмерительный элемент 7 также установлен в корпусе l.

Измерительная обмотка 8 чувствительного силоизмерительного элемента 6 соединена с измерительной обмоткой 9 компенсационного силоизмерительного элемента 7 последовательно встречно.

Выходные концы обмоток 8 и 9 силоизмерительных элементов 6 и 7 подключены параллельно обмотке 10 разделительного трансформатора 11 и па- 55 раллельно им подключен контурный конденсатор 12, образующий совместно с этими обмотками резонансный контур.

50 измерительный элемент с обмотками возбуждения и измерительной, два разделительных трансформа тора, четыре разделительных высоковольтных конденсатора и контурный конденсатор, образук.щий совместно с включенными последовательно встречно измерительными обмотками чувствительного и компенсационного силоизмерительных элементов и первичной обмоткой первого раз- >0 делительного трансформатора резонансный контур, а вторичная обмотка этого же трансформатора через первую пару разделительных высоковольтных конденсаторов связана с измерительным прибором, 15 при этом источник синусоидального напряжения через другую пару разделительных высоковольтных конденсаторов связан с первичной обмоткой второго разделительного трансформатора, вторичная об- 20 мотка которого связана с последовательно согласно включенными обмотками возбуждения чувствительного и компенсационного силоизмерительных элементов.

Вторичная обмотка 13 разделительного трансформатора 11 связана с измерительным прибором 14 через раздельные высоковольтные конденсаторы 15 и 16. Обмотка 17 возбуждения чувствительного снлоизмерительного элемента

6 соединена с обмоткой 18 компенсационного силоизмерительного элемента 7 последовательно согласно. Выходные концы обмоток 17 и 18 силоизмерительных элементов 6 и 7 подключены параллельно обмо гке 19 разделительного трансформатора 20. Первичная обмотка 21 этого трансформатора через разделительные высоковольтные конденсаторы 22 и

23 связана с источником 24 синусоидального напряжения. Нажимной палец 25, опирается на корпус 1. Магнитопроводы силоизмерительных элементов 6, 7 и разделительных трансформаторов 11, 2Q выполнены из материала одной магнитной проницаемости, например, магнитомягкого феррита.

Устройство для измерения давлений щетки на коллектор электрических машин работает следующим образом.

При отсутствии давления нажимного пальца 25 на щетку 2 схема устройства сбалансирована, и сигнал на входе измерительного прибора 14 равен нулю.

При опушенном нажимном пальце 25 щеткодержателя 3, находящемся под высоким потенциалом, создается давлеHHt. на корпус 1 и через чувствительный силоиэмерительный элемент 6, металлический шар 5, защитное устройство 4, щетку 2 передается на коллектор электрической машины. Под действием давления нажимного пальца 25 в чу-вствительНоМ силоизмерительном элементе 6 возникают механические напряжения, которые приводят к уменьшению магнитной проницаем ос ти этого элем ен та. В результате на выходе измерительных обмоток 8 и 9 силоизмерительных элементов 6 и 7 появляется разностный сигнал. Этот сигнал эа счет резонансных свойств контура, образованного измерительными обмотками 8 и 9, обмоткой 10 разделительного трансформатора 11 и контурного конденсатора 12 усиливается в первичной обмотке 10 трансформатора

11 и трансформируется в обмотку 13 того же трансформатора 11, отделяясь от высокого потенциала щеткодержателя 3 электрической машины. Сигнал измерения, пропорциональный давлению щетки 2 на коллектор, со вторичной обмотки 13

5 .9 разделительного трансформатора 1 1 через разделительные высоковольтные конденсаторы 15 и 16, предназначенные для повышения надежности и безопасности в случае пробоя изоляции обмоток 10 и 13 разделительного трансформатора 11, подается на вход измерительного прибора 14. Обмотки возбуждения 17 и 18 силоизмерителъных элементов 6 и 7 питаются от источника 24 синусоидального напряжения через разделительные высоковольтные конденсаторы 22, 23 и обмотки 19, 21 разделительного трансформатора 20, отделяя тем самым источник 24 синусоидального напряжения от высокого потенпиала щеткодержателя 3. Защитное устройство 4 предохраняет чувствительный .силоизмерительный элемент 6 от резких ударов нажимного пальца.

Использование в предлагаемой конструкции устройства силоизмерительных элементов и магнитопроводов разделительных трансформаторов из магнитомяг кого феррита позволяет повысить уровень выходного сигнала и линейность выходной характеристики устройства. Биметаллическое экранирование датчика давления позволяет снизить уровень помех от работающей машины, увеличивая полезный сигнал. Наличие этих конструктивных . особенностей устройства повышает чувствительность и точность измерения. В целом вся конструкция устройства позволяет измерять статические и динамические давления на электрических машинах, работающих при больших напряжениях с высокой степенью надежности и безопаснос ти.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения давления щетки на коллектор электрических машин, содержащее электроизмеритель ный прибор, датчик давления в виде упругого чувствительного силоизмерительного элемента с обмотками возбуждения и измерительной, расположенный в корпусе металлический шар, взаимодействующий с датчиком, щетку, щетко19004 держатель и источник синусоидального напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности измерения, в него дополнительно введены второй упругий компенсационный силоизмерительный элемент с обмотками возбуждения и измерительной, два разделительных трансформатора, четыре разделительных

1О высоковольтных конденсатора и контурный конденсатор, образующий совместно с включенными последовательно встречно измерительными обмотками чувс твительного и компенсационного силоизмерительных элементов и первичной обмоткой первого разделительного трансформатора резонансный контур, а вторичная обмотка этого же трансформатора через первую пару разделительных высоковольтных конденсаторов. связана с измерительным прибором, при этом источник синусоидального напряжения через другую пару разделительных высоковольтных конденсаторов связан с первичной обмоткой втоiS рого разделительного трансформатора, вторичная обмотка которого связана с последовательно согласно включенными обмотками возбуждения чувствительного и компенсационного силоизмерительных зо

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, чувствительный и компенсационный силоизмерительные элементы и

35 магнитопроводы разделительных трансформаторов выполнены из магнитомягкого ферри та.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены биметаллические экраны, в которые заключены силоизмерительные элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизЕ

1. Электровоз ВП-80Т. Руководство по эксплуатации под ред. Бондаренко Б. P.

М., «Транспорт», 1977, с. 507.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2786136/24-07, кл. Н 01 Р 39/58, 20.06.79 (прото50 тип) .

919004

Л7

1Д

Ф

Составитель H. Вовчук

Редактор E. Папп Техред М. Рейвес Корректор У. Пономаренко

Заказ 2154/35 Тираж 629, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушскаи наб., д. 4/5

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