PL66095B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.X.1972 66095 KI 21d», 2 MKP H02k 13/14 . Twórca wynalazku: Aleksander Jaskólski Wlasciciel patentu: „Komet" Zaklady Konstrukcyjno-Doswiadczalne Przemyslu Maszyn Elektrycznych, Katowice (Polska) Sposób oceny iskrzenia szczotek w maszynach elektrycznych Przedmiotem wynalazku jest sposób oceny isk¬ rzenia szczotek w maszynach, elektrycznych, okres¬ lajacy wplyw iskrzenia na zuzycie szczotek i ko¬ mutatora lub pierscienia slizgowego.W obecnym stanie techniki stosowany jest pow¬ szechnie wzrokowy sposób oceny iskrzenia, przy czym zasady tej oceny ujete sa w normach róz¬ nych krajów na maszyny elektryczne w sposób podobny. Zasady te opieraja sie o dwa kryteria in¬ tensywnosc iskrzenia oraz dlugosc iskrzacej krawe¬ dzi szczotki. Intensywnosc iskrzenia okreslana jest przy tym przy pomocy pojec slabe iskrzenie punk¬ towe, iskrzenie silne. Dlugosc iskrzacego od¬ cinka krawedzi szczotki szacowana jest wzrokowo w czterech stopniach, jako 1/4, 1/2, niemal cala lub cala dlugosc krawedzi szczotki.Sposób ten nie ma charakteru uniwersalnego, gdyz nie obejmuje wszystkich przypadków wspól¬ istnienia róznych : stopni intensywnosci iskrzenia i dlugosci odcinków iskrzacych. Jest subiektywny, a stad i malo dokladny, poniewaz w wysokim stop¬ niu zalezy od indywidualnych cech, obserwatoras Nie okresla charakteru iskrzenia, albowiem oko ludzkie nie rozróznia iskrzenia cieplnego od elek¬ trycznego. Moze doprowadzic do falszywej oceny skutków iskrzenia po4 wzgledem zuzycia materia¬ lu szczotek i komutatora lub pierscienia slizgowe¬ go, gdyz zuzycie wywolane iskrzeniem jest nieza¬ lezne od przyjetych stopni iskrzenia.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu oce- 10 15 20 25 30 ny iskrzenia szczotek nie posiadajacych zadnej z wymienionych niedogodnosci stosowanego obecnie sposobu oceny wzrokowej.Zagadnienie techniczne, które nalezy rozwiazac w tym celu, polega na wykorzystaniu takich cech fizycznych energii swietlnej emitowanej przy isk¬ rzeniu, które pozostaja w scislej korelacji z pred¬ koscia zuzywania sie materialów szczotek i komu¬ tatora oraz pozwalaja okreslic charakter iskrzenia, jak równiez na zstosowaniu przyrzadów pozwala¬ jacych na ilosciowe okreslenie predkosci zuzywa¬ nia sie.Zgodnie z wytyczonym zadaniem sposób oceny isk¬ rzenia spelniajacy zalozone wymagania uzyskuje sie wedlug wynalazku dzieki zastosowaniu analizy spektralnej widma promieni emitowanych w czasie iskrzenia szczotek w maszynach elektrycznych, przy uzyciu spektroskopu lub spektrografu. Wykorzys¬ tuje sie tutaj fakt istnienia scislej korelacji po¬ miedzy obrazem widma a charakterem iskrzenia, i predkoscia zuzywania sie szczotek i kornuiatora, wzglednie pierscienia slizgowego. Ocena, oparta o pomiary spektralne wykonywane na; badanych, maszynach elektrycznych poprzedzona jest "opraco¬ waniem wzorców lub wyznaczaniem wspólczynni¬ kówkorelacji. , W porównaniu do obecnego stanu techniki spo¬ sób oceny wedlug wynalazku cechuje uniwersal¬ nosc, obiektywnosc, dokladnosc oraz latwosc okres¬ lenia charakteru iskrzenia. Szczególnie korzystna 66 09566 095 3 4 cecha tego sposobu jest mozliwosc ilosciowego uje¬ cia skutków iskrzenia szczotek w maszynach elek¬ trycznych.Uklad badawczy do stosowania sposobu wedlug wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wy¬ konania na rysunku. Promienie swiatla wysylane przez krawedz iskrzaca 3 szczotki 1 wspólpracu¬ jacej z komutatorem 2 przepuszcza sie przez przy¬ rzad optyczny o typowym dla spektroskopu, spek¬ trometru i spektrografu ukladzie elementów. Pro¬ mienie te przechodza kolejno przez soczewke zbie¬ rajaca 5 i odwzorowujaca 6 zewnetrznego ukladu optycznego 4, szczeline wyjsciowa 8, do kolimatora 7, przy czym zewnetrzny uklad optyczny 4 jest niezbedny z uwagi na to, ze soczewka 9 kolima¬ tora 7 musi byc calkowicie i równomiernie wypel¬ niona swiatlem.Za pomoca soczewki 9 kolimatora 7 skupia sie promienie swiatla na powierzchni wejsciowej uk¬ ladu pryzmatycznego lub siatki dyfrakcyjnej 10, gdzie promienie te ulegaja rozproszeniu. Do .dok¬ ladnych pomiarów laboratoryjnych stosuje sie spektrometr lub spektrograf, a do zgrubnej oceny, przydatnej w warunkach warsztatowych — spek¬ troskop. W przykladzie podanym na rysunku uwi¬ doczniono koncowa czesc przyrzadu optycznego wlasciwa dla spektroskopu, a mianowicie lunete 11 wyposazona w obiektyw 12 i okular 13. W przy¬ padku spektrometru miejsce lunety zajmuje komo¬ ra fotopowielacza, w przypadku spektrografu — komora fotograficzna.Dla zgrubnej oceny iskrzenia, dokonywanej w warunkach warsztatowych przy uzyciu spektrosko¬ pu, najdogodniej staloskopu, przygotowuje sie na¬ przód wzorzec widma iskrzenia szczotek maszyny wzorcowej o dopuszczalnym zuzyciu szczotek i ko¬ mutatora lub pierscienia slizgowego. Ocena isk¬ rzenia szczotek maszyn badanych polega na wizu¬ alnym porównaniu intensywnosci prazków widma i wzorca. Intensywnosc zadnego z prazków widma nie powinna byc wieksza od intensywnosci odpo¬ wiednich prazków wzorca.Dla dokladnych pomiarów iskrzenia, dokonywa¬ nych w warunkach laboratoryjnych, przy uzyciu spektrometru lub spektrografu, wyznacza sie up¬ rzednio na maszynie wzorcowej wspólczynnik ko¬ relacji miedzy intensywnoscia prazków widma dla poszczególnych skladników materialowych szczot¬ ki komutatora lub pierscienia slizgowego, a pred¬ koscia zuzywania sie tych skladników. Wyznaczo¬ ne wspólczyniki korelacji pozwalaja obliczyc pred¬ kosc zuzywania sie materialów w dalszych maszy¬ nach badanych tego samego typu.Ilosc wegla wyznaczona wedlug wynalazku przy pomocy spektrometru lub spektrografu jest miara szybkosci zuzywania sie szczotek dowolnego ga¬ tunku. Ilosc miedzi wyznaczonej tym sposobem jest miara szybkosci zuzywania sie komutatora pod warunkiem zastosowania szczotek niemetalografi- towych. W przypadku zastosowania szczotek me- talografitowych szybkosc zuzywania sie komuta¬ tora lub pierscienia slizgowego wymaga obliczenia na podstawie wzoru: Cusz mk=mcu —mc C gdzie: mk — ilosc materialu kolektora zuzywana « w jednostce czasu, mcu — ilosc miedzi zuzywana w jednostce czasu, wyznaczona spektrometrem lub spektrografem, mc — ilosc wegla w jednostce czasu, wyz¬ naczona spektrometrem lub spektro¬ grafem, C — zawartosc procentowa wegla w ma¬ teriale szczotki, Cusz — zawartosc procentowa miedzi w ma¬ teriale szczotki.Jesli w materiale szczotki wystepuja inne metale, szybkosc zuzywania sie szczotki obliczana jest na podstawie ponizszego wzoru: M^sz M2SZ msz=Mc+mc hmc + , CC Jesli w materiale komutatora wystepuja inne me¬ tale, to szybkosc zuzywania sie komutatora jest obliczana wedlug ponizszego wzoru: Mki Mk2 mk=mcu+mcu l~mcu —- + , Cuk Cuk gdzie: Cuk — zawartosc procentowa miedzi w ma¬ teriale komutatora, Mki — Mk2 — zawartosc procentowa innych metali w materiale komuta¬ tora.Pozostale oznaczenia jak wyzej. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób oceny iskrzenia szczotek w maszynach elektrycznych, znamienny tym, ze stosuje sie ana¬ lize spektralna, w wyniku której uzyskuje sie zgrubna ocene iskrzenia przy uzyciu spektroskopu, lub wywolana iskrzeniem predkosc zuzywania sie skladników materialowych szczotek i komutatora wzglednie pierscienia slizgowego przy uzyciu spek¬ trometru lub spektrografu. 10 15 20 25 30 35 40 46 50 gdzie: msz — ilosc materialu szczotki uzywana w jednostce czasu, Mlsz — M2Sz — zawartosc procentowa in¬ nych metali w^ materiale szczotki. Pozostale oznaczenia jak wyzej.KI. 21d3, 2 66 095 MKP H02k 13/14 PL PL