RU2006871C1

RU2006871C1 - Device for trouble detection in electrical machine sliding contact

Info

Publication number: RU2006871C1
Authority: RU
Inventors: Л.А. Васьков; В.Ю. Герке; Т.Н. Кожевникова; В.Н. Осотов; А.И. Голиков
Original assignee: Производственное ремонтное предприятие "Свердловэлектроремонт"
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: electromechanical engineering. SUBSTANCE: device is provided with circuit of two signal processing units, two transient voltage drop sensors, and comparator. The latter responds to trouble at one of brushes, transient voltage drop meter provides information about polarity of brushes at fault. In case of too high supply voltage signals indicating changes in voltage drop of equal value but opposite polarity will appear across transient voltage drop meter output and comparator will not yield signal indicating brush fault. EFFECT: provision for in-service continuous trouble detection i sliding contact. 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для диагностирования состояния щеточных аппаратов турбогенераторов и синхронных компенсаторов. The invention relates to power engineering and can be used to diagnose the condition of the brush apparatus of turbogenerators and synchronous compensators.

Известно устройство диагностирования электрической машины, основанное на оценке состояния скользящего контакта, содержащее источник гармонических сигналов, амперметр, измеритель коэффициента нелинейных искажений и резистор. A device for diagnosing an electric machine is known, based on an assessment of the state of a sliding contact, containing a harmonic signal source, an ammeter, a non-linear distortion coefficient meter, and a resistor.

Недостатком известного устройства является невозможность осуществления непрерывного диагностирования состояния скользящего контакта в процессе работы. A disadvantage of the known device is the inability to continuously diagnose the state of the sliding contact during operation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее устpойство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной щеткой и траверсой. Для измерения переходного падения напряжения на щетках разных полярностей используют один общий вольтметр с переключателем. The closest in technical essence and the achieved result is a device containing a device for measuring transient voltage drop connected between a potential brush and a traverse. To measure the transient voltage drop across the brushes of different polarities, one common voltmeter with a switch is used.

Целью изобретения является обеспечение непрерывного диагностирования состояния скользящего контакта в процессе работы. The aim of the invention is the provision of continuous diagnosis of the state of the sliding contact during operation.

Цель достигается тем, что в устройство диагностирования состояния скользящего контакта электрической машины, содержащее устройство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной щеткой и траверсой, введено второе устройство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной щеткой и траверсой, два устройства обработки сигнала, два датчика переходного падения напряжения и устройство сравнения, каждое из устройств обработки сигнала подключено параллельно соответствующему устройству измерения переходного падения напряжения, один вход устройства обработки сигнала соединен также с токоподводом, два выхода каждого устройства обработки сигнала соединены с первым и вторым выводами соответствующего датчика переходного падения напряжения, третий вывод каждого датчика переходного падения напряжения соединен с входом устройства сравнения, один выход каждого устройства обработки сигнала соединен также с входом устройства сравнения. The goal is achieved in that a second device for measuring a transient voltage drop connected between a potential brush and a traverse, a second device for measuring a transient voltage drop connected between a potential brush and a traverse, two signal processing devices, two sensors transient voltage drop and a comparison device, each of the signal processing devices is connected in parallel with the corresponding device measuring the transient voltage drop, one input of the signal processing device is also connected to the current supply, two outputs of each signal processing device are connected to the first and second terminals of the corresponding transient voltage drop sensor, the third output of each transient voltage drop sensor is connected to the input of the comparison device, one output of each device signal processing is also connected to the input of the comparison device.

Введение в устройство второго устройства измерения переходного падения напряжения, двух устройств обработки сигнала, двух датчиков переходного падения напряжения и устройства сравнения позволяет обеспечить непрерывное диагностирование состояния скользящего контакта электрической машины. Introduction to the device of the second device for measuring the transient voltage drop, two signal processing devices, two transient voltage drop sensors and a comparison device allows for continuous diagnosis of the state of the sliding contact of an electric machine.

На чертеже представлена схема устройства диагностирования состояния скользящего контакта электрической машины. The drawing shows a diagram of a device for diagnosing the state of the sliding contact of an electric machine.

К контактному кольцу 1 положительной полярности прикреплены рабочие щетки 2 и потенциальная щетка 3. Между потенциальной щеткой 3 и траверсой 4 включено устройство 5 измерения переходного падения напряжения. Параллельно устройству 5 измерения переходного падения напряжения подключено устройство 6 обработки сигнала, которое осуществляет гальваническое разделение цепей контактных колец разной полярности, усиление сигнала и выделение модуля сигнала. Первый вход устройства 6 обработки сигнала соединен также с токоподводом 7. К первому выходу устройства 6 обработки сигнала подключен первый вывод датчика 8 переходного падения напряжения, второй вывод датчика 8 переходного падения напряжения подключен к второму выходу устройства 6 обработки сигнала, третий вывод датчика 8 переходного падения напряжения подключен к пеpвому входу устройства 9 сравнения. Второй вход устройства 9 сравнения соединен с первым выходом устройства 6 обработки сигнала и с первым выводом датчика 8 переходного падения напряжения. Выход устройства 5 измерения переходного падения напряжения подключен к схеме сигнализации (на чертеже не показана). A working brush 2 and a potential brush 3 are attached to the positive ring contact ring 1 of positive polarity. A transient voltage drop measuring device 5 is connected between the potential brush 3 and the traverse 4. In parallel with the transient voltage drop measuring device 5, a signal processing device 6 is connected, which performs galvanic separation of the contact ring circuits of different polarity, amplifies the signal and isolates the signal module. The first input of the signal processing device 6 is also connected to the current lead 7. The first output of the transient voltage drop sensor 8 is connected to the first output of the signal processing device 6, the second output of the voltage drop transducer 8 is connected to the second output of the signal processing device 6, and the third output of the transient drop sensor 8 voltage is connected to the first input of the device 9 comparison. The second input of the comparison device 9 is connected to the first output of the signal processing device 6 and to the first output of the transient voltage drop sensor 8. The output of the transient voltage drop measuring device 5 is connected to an alarm circuit (not shown in the drawing).

К контактному кольцу 10 отрицательной полярности прикреплены рабочие щетки 11 и потенциальная щетка 12. Между потенциальной щеткой 12 и траверсой 13 включено устройство 14 измерения переходного падения напряжения. Параллельно устройству 14 измерения переходного падения напряжения подключено устройство 15 обработки сигнала, которое осуществляет гальваническое разделение цепей контактных колец разной полярности, усиление сигнала и выделение модуля сигнала. Первый вход устройства 15 обработки сигнала соединен также с токоподводом 16. К первому выходу устройства 15 обработки сигнала подключен первый вывод датчика 17 переходного напряжения, второй вывод датчика 17 переходного падения напряжения подключен к второму выходу устройства 15 обработки сигнала, третий вывод датчика 17 переходного падения напряжения подключен к третьему входу устройства 9 сравнения. Четвертый вход устройства 9 сравнения соединен с вторым выходом устройства 15 обработки сигнала и с вторым выводом датчика 17 переходного падения напряжения. Выход устройства 14 измерения переходного падения напряжения подключен к схеме сигнализации (на чертеже не показана). Выход устройства 9 сравнения подключен к схеме сигнализации (на чертеже не показана). A working brush 11 and a potential brush 12 are attached to the negative polarity slip ring 10. Between the potential brush 12 and the traverse 13, a transient voltage drop measuring device 14 is connected. In parallel with the transient voltage drop measuring device 14, a signal processing device 15 is connected, which performs galvanic separation of the contact ring circuits of different polarity, amplifies the signal and isolates the signal module. The first input of the signal processing device 15 is also connected to the current lead 16. The first output of the transient voltage sensor 17 is connected to the first output of the signal processing device 15, the second output of the transient voltage drop sensor 17 is connected to the second output of the signal processing device 15, and the third output of the transient voltage drop sensor 17 connected to the third input of the comparison device 9. The fourth input of the comparison device 9 is connected to the second output of the signal processing device 15 and to the second output of the transient voltage drop sensor 17. The output of the transient voltage drop measuring device 14 is connected to an alarm circuit (not shown in the drawing). The output of the comparison device 9 is connected to a signaling circuit (not shown in the drawing).

Устройство диагностирования состояния скользящего контакта электрической машины работает следующим образом. A device for diagnosing the state of the sliding contact of an electric machine operates as follows.

На первый вход устройства 5 измерения переходного падения напряжения положительной полярности поступает опорное напряжение с задатчика опорного напряжения (на чертеже не показан). На второй вход - сигнал с датчика 8 переходного падения напряжения через устройство 6 обработки сигнала. Величину сигнала опорного напряжения устанавливают такой, чтобы на выходе устройства 5 измерения переходного падения напряжения сигнал отсутствовал. Одновременно сигнал с датчика 8 переходного падения напряжения поступает на вход устройства 9 сравнения, причем величину сигнала с датчика 8 переходного падения напряжения устанавливают такой, чтобы при нормальной работе электрической машины сигнал на выходе устройства 9 сравнения отсутствовал. Для устройства 14 измерения переходного падения напряжения и датчика 17 переходного падения напряжения работа и настройка аналогичны. В случае ухудшения состояния скользящего контакта хотя бы одной из щеток, например положительной полярности 2, изменится сигнал на датчике 8 переходного падения напряжения, появится на выходе устройства 5 измерения переходного падения напряжения сигнал ухудшения состояния скользящего контакта. Одновременно изменится сигнал с датчика 8 переходного падения напряжения на входе устройства 9 сравнения, и на выходе устройства 9 сравнения появится сигнал ухудшения состояния скользящего контакта. The first input of the device 5 measuring the transient voltage drop of positive polarity receives the reference voltage from the reference voltage adjuster (not shown). The second input is the signal from the sensor 8 transient voltage drop through the device 6 signal processing. The value of the reference voltage signal is set so that the output of the device 5 measuring transient voltage drop signal is absent. At the same time, the signal from the transient voltage drop sensor 8 is fed to the input of the comparison device 9, and the signal from the transient voltage drop sensor 8 is set such that during normal operation of the electric machine there is no signal at the output of the comparison device 9. For the transient voltage drop measurement device 14 and the transient voltage drop sensor 17, the operation and tuning are similar. In case of deterioration of the condition of the sliding contact of at least one of the brushes, for example, positive polarity 2, the signal at the transient voltage drop sensor 8 will change, a signal of deterioration of the state of the sliding contact will appear at the output of the device 5 measuring transient voltage drop. At the same time, the signal from the transient voltage drop sensor 8 at the input of the comparison device 9 will change, and a signal of worsening of the state of the sliding contact will appear at the output of the comparison device 9.

В качестве устройства 5, 14 измерения переходного падения напряжения использован вольтметр М1730К с задатчиком опорного напряжения (на чертеже не показан). В качестве устройства 6, 15 обработки сигнала использована транзисторная оптопара типа АОТ110А. В качестве датчика 8, 17 переходного падения напряжения использован делитель напряжения - магазин сопротивлений Р33. В качестве устройства 9 сравнения использован операционный усилитель типа 140УДА1. As a device 5, 14 measuring the transient voltage drop, an M1730K voltmeter with a reference voltage adjuster (not shown) is used. As the device 6, 15 signal processing used transistor optocoupler type AOT110A. As a sensor 8, 17 transient voltage drop used voltage divider - resistance store P33. As the device 9 comparison used operational amplifier type 140UDA1.

Использование заявляемого устройства диагностирования скользящего контакта электрической машины обеспечивает непрерывное диагностирование скользящего контакта электрической машины в процессе работы. В результате повышается эксплуатационная надежность электрических машин. (56) Авторское свидетельство СССР N 100949, кл. G 01 R 31/34, 1981. The use of the inventive device for diagnosing the sliding contact of an electric machine provides continuous diagnosis of the sliding contact of an electric machine during operation. The result is increased operational reliability of electrical machines. (56) Copyright certificate of the USSR N 100949, cl. G 01 R 31/34, 1981.

Герасименко Ю. Н. Щеточный аппарат синхронного компенсатора с водородным охлаждением. М. , Информстандартэлектро, 1968, с. 9. Gerasimenko Yu. N. Brush apparatus of a synchronous compensator with hydrogen cooling. M., Informstandartelectro, 1968, p. 9.

Claims

DEVICE FOR DIAGNOSTING THE STATE OF THE SLIDING CONTACT OF THE ELECTRIC MACHINE, containing the first device for measuring the transient voltage drop connected between the potential brush and the traverse, characterized in that, in order to ensure continuous diagnosis of the condition of the sliding contact during operation, a second device for measuring the transient voltage drop is introduced into it, connected between the potential brush and the traverse, two signal processing devices, two transient voltage drop sensors and the signal processing device is connected in parallel with the corresponding transient voltage drop measuring device, one input of the signal processing device is also connected to the current supply, two outputs of each signal processing device are connected to the first and second terminals of the corresponding transient voltage drop sensor, the third terminal of each transient voltage drop sensor is connected to the first the input of the comparison device, one output of each signal processing device is also connected to the second input of the comparison device Eden.