RU206379U1 - Device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions - Google Patents

Device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions Download PDF

Info

Publication number
RU206379U1
RU206379U1 RU2021101748U RU2021101748U RU206379U1 RU 206379 U1 RU206379 U1 RU 206379U1 RU 2021101748 U RU2021101748 U RU 2021101748U RU 2021101748 U RU2021101748 U RU 2021101748U RU 206379 U1 RU206379 U1 RU 206379U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
sparking
armature
intensity
Prior art date
Application number
RU2021101748U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Харламов
Юрий Владимирович Москалев
Денис Игоревич Попов
Сергей Николаевич Найден
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения"
Priority to RU2021101748U priority Critical patent/RU206379U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU206379U1 publication Critical patent/RU206379U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть применена в качестве устройства регистрации интенсивности искрения тяговых электродвигателей (ТЭД) постоянного тока в условиях эксплуатации на подвижном составе (например, на карьерных самосвалах «БелАЗ»). Это на основе дальнейшего анализа полученных результатов позволит выявить взаимосвязь неудовлетворительного состояния коммутации с показателями режимов работы ТЭД в условиях эксплуатации. Полученные результаты, в свою очередь, позволят выработать рекомендации по эксплуатации конкретной единицы подвижного состава в конкретных условиях эксплуатации, что позволит избежать режимы работы с недопустимыми с точки зрения коммутационной устойчивости ТЭД значениями показателей n, Ua, Ia, Iв.Предложено устройство регистрации интенсивности искрения тяговых двигателей в условиях эксплуатации, содержащее накопитель видеоинформации, имеющий вход для ввода сигнала от цифровой видеокамеры, фильтр, выполненный с возможностью вырезать изображения зоны коммутации, в которой непосредственно происходит искрообразование, и закрашивать пиксели, имеющие яркость выше заданной оператором пороговой величины, белым цветом, интегратор, выполненный с возможностью подсчитывать количество белых пикселей, отличающееся тем, что дополнено накопителем информации о показателях режимов работы, оснащенным четырьмя входами для сигналов (скорости вращения якоря n, напряжения якоря Ua, тока якоря Iа, тока возбуждения Iв), характеризующих режимы работы тягового двигателя, блоком масштабирования, выполненным с возможностью приводить значения напряжений и токов в международную систему единиц СИ, блоком ввода информации, выполненным с возможностью вводить маркерные отметки, значение порога для обработки изображений, таблицы функционального соответствия интенсивности искрения количеству белых пикселей и масштабирующие коэффициенты, блоком синхронизации и расчета временных диаграмм, выполненным с возможностью формирования функционально связанных множеств чисел, соответствующих зависимостям интенсивности искрения, скорости вращения якоря, напряжения якоря, тока якоря, тока возбуждения от времени, а также передачи соответствующих временных диаграмм на устройство визуализации.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as a device for recording the intensity of arcing of direct current traction electric motors (TED) under operating conditions on rolling stock (for example, on BelAZ mining dump trucks). This, on the basis of further analysis of the results obtained, will reveal the relationship between the unsatisfactory state of switching and the indicators of the TED operation modes under operating conditions. The results obtained, in turn, will make it possible to develop recommendations for the operation of a specific unit of rolling stock in specific operating conditions, which will allow avoiding operating modes with values of indices n, Ua, Ia, Iв that are unacceptable from the point of view of TED switching stability. motors in operation, containing a video information storage device with an input for inputting a signal from a digital video camera, a filter made with the ability to cut out images of the switching zone in which sparking occurs directly, and paint over pixels having a brightness higher than a threshold value set by the operator, with white, integrator , made with the ability to count the number of white pixels, characterized in that it is supplemented by a storage device of information about the performance of operating modes, equipped with four inputs for signals (armature rotation speed n, armature voltage Ua, armature current Ia, excitation current deniya Ic), characterizing the operating modes of the traction motor, a scaling unit made with the ability to bring the values of voltages and currents into the international system of SI units, an information input unit made with the ability to enter marker marks, the threshold value for image processing, tables of functional correspondence of the intensity of sparking to the number white pixels and scaling factors, a block for synchronization and calculation of timing diagrams, made with the possibility of forming functionally related sets of numbers corresponding to the dependences of the sparking intensity, armature rotation speed, armature voltage, armature current, excitation current versus time, as well as transmitting the corresponding timing diagrams to the device visualization.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть применена в качестве устройства регистрации интенсивности искрения тяговых электродвигателей (ТЭД) постоянного тока в условиях эксплуатации на подвижном составе (например, на карьерных самосвалах «БелАЗ»).The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as a device for recording the intensity of arcing of direct current traction electric motors (TED) under operating conditions on rolling stock (for example, on BelAZ mining dump trucks).

Аналогом предлагаемой полезной модели является устройство для диагностики состояния коммутации КЭМ (Толкунов В.П. Теория и практика коммутации машин постоянного тока. - М.: Энергия, 1979. - С. 81), основанное на регистрации параметров световых импульсов при искрении в виде электрических сигналов. Оно содержит фотоэлектрический преобразователь, усилитель, электронный осциллограф и синхронизатор. Синхронизатор представляет собой импульсный источник света с регулируемой частотой световых вспышек. Оптический вход фотоэлектрического преобразователя направлен на сбегающий край щетки, а его выход подключен к входу усилителя. Выход усилителя подключен к входу электронного осциллографа. Синхронизатор направлен на коллектор под сбегающим краем щетки для его освещения.An analogue of the proposed utility model is a device for diagnosing the state of the FEM switching (Tolkunov V.P. Theory and practice of switching DC machines. - M .: Energiya, 1979. - P. 81), based on the registration of the parameters of light impulses with sparking in the form of electrical signals. It contains a photoelectric converter, amplifier, electronic oscilloscope and synchronizer. The synchronizer is a pulsed light source with an adjustable frequency of light flashes. The optical input of the photoelectric converter is directed to the running edge of the brush, and its output is connected to the amplifier input. The amplifier output is connected to the input of an electronic oscilloscope. The synchronizer is aimed at the manifold under the running edge of the brush to illuminate it.

Недостатком аналога является отсутствие возможности анализа взаимосвязи неудовлетворительного состояния коммутации с особенностями режимов работы ТЭД в условиях эксплуатации и отсутствие однозначной количественной связи степени искрения на одной и той же коллекторной пластине с регистрируемым электрическим сигналом при повторных измерениях. Это обусловлено зависимостью величины регистрируемого электрического сигнала от пространственного положения фотоэлектрического преобразователя относительно источника искрения на коллекторе, которое изменяется при каждой новой установке фотоэлектрического преобразователя для каждого нового эксперимента. Изменение положения фотоэлектрического преобразователя при разных измерениях приводит к изменению величины регистрируемого электрического сигнала, которое не связано со степенью искрения, что затрудняет повторяемость количественной оценки степени искрения по величине регистрируемого электрического сигнала.The disadvantage of the analogue is the lack of the possibility of analyzing the relationship between the unsatisfactory state of switching and the peculiarities of the operation modes of the traction electric motor under operating conditions and the absence of an unambiguous quantitative relationship between the degree of sparking on the same collector plate with a recorded electrical signal during repeated measurements. This is due to the dependence of the magnitude of the recorded electrical signal on the spatial position of the photoelectric converter relative to the spark source on the collector, which changes with each new installation of the photoelectric converter for each new experiment. A change in the position of the photoelectric converter with different measurements leads to a change in the magnitude of the recorded electrical signal, which is not related to the degree of sparking, which complicates the repeatability of the quantitative assessment of the degree of sparking by the magnitude of the recorded electrical signal.

Другим аналогом предлагаемой полезной модели является устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла посредством визуального наблюдения искрения, содержащее Web-камеру, установленную на манипуляторе, состоящем из штатива с узлом крепления Web-камеры на крышке смотрового люка электродвигателя, узла регулирования положения Web-камеры по вертикали, и узла регулирования углового положения Web-камеры в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, при этом указанная Web-камера через TV-тюнер связана с монитором персонального компьютера или с телевизором, на экране которого отображается непосредственная картина искрения (RU 75254 U1, 27.07.2008).Another analogue of the proposed utility model is a device for assessing the intensity of sparking of the brushes of the collector-brush assembly by visual observation of sparking, containing a Web-camera mounted on a manipulator, consisting of a tripod with a Web-camera attachment unit on the cover of the electric motor inspection hatch, a Web-position control unit. the camera vertically, and the unit for adjusting the angular position of the Web camera in the horizontal and vertical planes, while the specified Web camera through a TV tuner is connected to a personal computer monitor or to a TV, on the screen of which a direct picture of sparking is displayed (RU 75254 U1, 07/27/2008).

Недостатком аналога является отсутствие возможности анализа взаимосвязи неудовлетворительного состояния коммутации с особенностями режимов работы ТЭД в условиях эксплуатации. Также недостатком является то, что изменение светового потока от внешних источников света, не связанных с искрением под щетками, приводит к изменению величины регистрируемого светового сигнала, что снижает достоверность и затрудняет повторяемость количественной оценки степени искрения.The disadvantage of the analogue is the lack of the possibility of analyzing the relationship between the unsatisfactory state of switching and the peculiarities of the operation modes of the traction electric motor under operating conditions. Also, the disadvantage is that a change in the luminous flux from external light sources that are not associated with sparking under the brushes leads to a change in the value of the recorded light signal, which reduces the reliability and complicates the repeatability of the quantitative assessment of the degree of sparking.

Прототипом предлагаемой полезной модели является устройство для диагностики состояния коммутации коллекторных машин, приведенное в описании патента на изобретение, позволяющее осуществить способ диагностики состояния коммутации коллекторных машин, заявленный в данном патенте на изобретение (RU 2551429 С1, 27.05.2015). Устройство для диагностики состояния коммутации коллекторных машин содержит систему синхронизации, фотоэлектрический преобразователь, сумматор-накопитель, фильтр, интегратор и устройство для визуализации изображения. Система синхронизации содержит датчик положения коллектора и устройство для регулируемой задержки импульса. Входом системы синхронизации является оптический вход датчика положения коллектора, а ее выходом - электрический выход устройства для регулируемой задержки импульса. Выход датчика положения коллектора подключен к входу устройства для регулируемой задержки импульса. Выход системы синхронизации соединен с электрическим входом фотоэлектрического преобразователя. Фотоэлектрический преобразователь и устройство для визуализации изображения соединены через последовательно соединенные сумматор-накопитель, фильтр и интегратор. Фотоэлектрический преобразователь выполнен на основе интегральной микросхемы - ПЗС-матрицы с буферизацией столбцов.The prototype of the proposed utility model is a device for diagnosing the state of commutation of collector machines, given in the description of the patent for an invention, which allows to carry out a method for diagnosing the state of commutation of collector machines, declared in this patent for invention (RU 2551429 C1, 27.05.2015). The device for diagnosing the state of commutation of collector machines contains a synchronization system, a photoelectric converter, an accumulator-accumulator, a filter, an integrator and a device for image visualization. The synchronization system contains a collector position sensor and a device for an adjustable pulse delay. The input of the synchronization system is the optical input of the collector position sensor, and its output is the electrical output of the device for an adjustable pulse delay. The collector position sensor output is connected to the input of the device for an adjustable pulse delay. The output of the synchronization system is connected to the electrical input of the photoelectric converter. The photoelectric converter and the image visualization device are connected through a series-connected accumulator-accumulator, a filter and an integrator. The photoelectric converter is made on the basis of an integrated microcircuit - a CCD array with column buffering.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности анализа взаимосвязи неудовлетворительного состояния коммутации с особенностями режимов работы ТЭД в условиях эксплуатации.The disadvantage of the prototype is the lack of the possibility of analyzing the relationship of the unsatisfactory state of switching with the features of the operation modes of the traction electric motor under operating conditions.

Целью предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности выявления взаимосвязи неудовлетворительного состояния коммутации с показателями режимов работы ТЭД постоянного тока.The purpose of the proposed utility model is to expand the functionality of the device by making it possible to identify the relationship between the unsatisfactory state of switching and the indicators of the operating modes of the DC TED.

Указанная цель достигается тем, что устройство регистрации интенсивности искрения тяговых двигателей в условиях эксплуатации, содержащее накопитель видеоинформации, имеющий вход для ввода сигнала от цифровой видеокамеры, фильтр, первый вход которого подключен к выходу накопителя видеоинформации, интегратор, вход которого подключен к выходу фильтра, отличающееся тем, что дополнено накопителем информации о показателях режимов работы, оснащенным четырьмя входами для сигналов (скорости вращения якоря n, напряжения якоря Ua, тока якоря Ia, тока возбуждения Iв), характеризующих режимы работы тягового двигателя, блоком масштабирования, первый вход которого соединен с выходом накопителя информации о показателях режимов работы, блоком ввода информации, первый выход которого подключен ко второму входу фильтра, второй выход подключен ко второму входу блока масштабирования, блоком синхронизации и расчета временных диаграмм, первый вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход соединен с выходом блока масштабирования, третий вход соединен с третьим выходом блока ввода информации, а выход подключен к устройству визуализации.This goal is achieved by the fact that a device for recording the intensity of arcing of traction motors under operating conditions, containing a video information storage device having an input for inputting a signal from a digital video camera, a filter, the first input of which is connected to the output of the video information storage device, an integrator whose input is connected to the filter output, which differs the fact that it is supplemented by a storage device of information about the indicators of operating modes, equipped with four inputs for signals (armature rotation speed n, armature voltage U a , armature current I a , excitation current I in ), characterizing the operating modes of the traction motor, a scaling unit, the first input of which connected to the output of the storage unit of information about the performance of the operating modes, the information input unit, the first output of which is connected to the second input of the filter, the second output is connected to the second input of the scaling unit, the synchronization unit and timing diagrams, the first input of which is connected to the integrator output, the second input is It is connected to the output of the scaling unit, the third input is connected to the third output of the information input unit, and the output is connected to the visualization device.

На фигуре представлена функциональная схема устройства регистрации интенсивности искрения тяговых двигателей в условиях эксплуатации.The figure shows a functional diagram of a device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions.

Предлагаемое устройство регистрации интенсивности искрения тяговых двигателей в условиях эксплуатации состоит из накопителя видеоинформации 1, фильтра 2, интегратора 3, блока ввода информации 4, накопителя информации о показателях режимов работы 5, блока масштабирования 6, блока синхронизации и расчета временных диаграмм 7.The proposed device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions consists of a video information storage device 1, a filter 2, an integrator 3, an information input unit 4, a storage device for information on operating modes 5, a scaling unit 6, a synchronization unit and calculation of timing diagrams 7.

Накопитель видеоинформации 1 имеет вход для ввода сигнала от цифровой видеокамеры, первый вход фильтра 2 подключен к выходу накопителя видеоинформации 1, вход интегратора 3 подключен к выходу фильтра 2, накопитель информации о показателях режимов работы 5, оснащен четырьмя входами для ввода сигналов, характеризующих величины показателей режимов работы тягового двигателя (скорости вращения якоря n, напряжения якоря Ua, тока якоря Ia, тока возбуждения Iв), первый вход блока масштабирования 6 подключен к выходу накопителя информации о показателях режимов работы 5, первый выход блока ввода информации 4 подключен ко второму входу фильтра 2, второй выход блока ввода информации 4 подключен ко второму входу блока масштабирования 6, первый вход блока синхронизации и расчета временных диаграмм 7 подключен к выходу интегратора 3, второй вход блока синхронизации и расчета временных диаграмм 7 подключен к выходу блока масштабирования 6, третий вход блока синхронизации и расчета временных диаграмм 7 подключен к третьему выходу блока ввода информации 4, выход блока синхронизации и расчета временных диаграмм 7 имеет подключение к устройству визуализации.The video data storage device 1 has an input for inputting a signal from a digital video camera, the first input of filter 2 is connected to the output of the video data storage device 1, the integrator input 3 is connected to the filter 2 output, the data storage device about the operating mode indicators 5, is equipped with four inputs for inputting signals characterizing the values of the indicators operating modes of the traction motor (armature rotation speed n, armature voltage U a , armature current I a , excitation current I in ), the first input of the scaling unit 6 is connected to the output of the data storage unit about the performance of operating modes 5, the first output of the information input unit 4 is connected to the second input of the filter 2, the second output of the information input unit 4 is connected to the second input of the scaling unit 6, the first input of the synchronization and timing block 7 is connected to the output of the integrator 3, the second input of the synchronization and timing block 7 is connected to the output of the scaling block 6, the third input of the block for synchronization and calculation of time diagrams frame 7 is connected to the third output of the information input unit 4, the output of the synchronization unit and the calculation of timing diagrams 7 is connected to the visualization device.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Для получения видеокадров в цифровом формате, поступающих в накопитель видеоинформации 1, необходимо подключить его вход к цифровой видеокамере, закрепленной на подвижном составе. Объектив видеокамеры должен быть направлен на зону искрения на сбегающем краю щеток одного из щеточных бракетов ТЭД.To receive video frames in digital format entering the video information storage device 1, it is necessary to connect its input to a digital video camera attached to the rolling stock. The lens of the video camera should be aimed at the sparking zone at the running edge of the brushes of one of the TED brush brackets.

Фильтр 2 на сохраненных видеокадрах по маркерным отметкам вырезает изображения зоны коммутации, в которой непосредственно происходит искрообразование. Далее на каждом вырезанном изображении зоны коммутации «засвеченные» пиксели (т.е. пиксели, имеющие яркость выше некоторой пороговой величины, заранее заданной оператором) закрашиваются белым цветом, остальные пиксели - черным цветом. Пороговая величина яркости для выделения «засвеченных» пикселей определяется оператором субъективно и передается в настройки фильтра 2 с помощью блока ввода информации 4. Маркерные отметки, ограничивающие края зоны коммутации для обрезки видеокадров, также задаются, а в случае необходимости корректируются оператором посредством блока ввода информации 4. Результат ввода пороговой величины яркости и маркерных отметок оператор видит на устройстве визуализации, подключенном к выходу блока синхронизации и расчета временных диаграмм 7. В качестве устройства визуализации может служить, например, планшет, компьютер или микроконтроллерное устройство с экраном и необходимым программным обеспечением.Filter 2 on the saved video frames cuts out the images of the switching zone, in which sparking occurs directly at the markers. Further, on each cut-out image of the switching zone, "overexposed" pixels (ie, pixels having a brightness higher than a certain threshold value predetermined by the operator) are painted over with white, the remaining pixels - with black. The threshold value of brightness for highlighting the "flashed" pixels is determined by the operator subjectively and is transferred to the settings of filter 2 using the information input unit 4. Markers limiting the edges of the switching zone for cropping video frames are also set and, if necessary, corrected by the operator through the information input unit 4 The operator sees the result of entering the threshold value of brightness and markers on the visualization device connected to the output of the synchronization and timing block 7. The visualization device can be, for example, a tablet, computer or microcontroller device with a screen and the necessary software.

Полученные в результате фильтрации исходных видеокадров черно-белые изображения зоны коммутации передаются в интегратор, который подсчитывает на каждом изображении количество белых пикселей. Черно-белые изображения зоны коммутации с подсчитанным количеством белых пикселей для каждого из изображений передаются в блок синхронизации и расчета временных диаграмм 7.Black-and-white images of the switching zone obtained as a result of filtering the original video frames are transmitted to the integrator, which calculates the number of white pixels on each image. Black and white images of the switching area with the counted number of white pixels for each of the images are transferred to the synchronization and timing block 7.

В блоке синхронизации и расчета временных диаграмм 7 по количеству белых пикселей на каждом изображении определяется интенсивность искрения (А) по таблице, содержащей диапазоны соответствия количества белых пикселей (N) определенным баллам интенсивности искрения. Данная таблица функционального соответствия А=f(N) задается оператором посредством блока ввода информации 4. Соответствие диапазонов значений N интенсивности искрения А определяется оператором с применением визуального способа по ГОСТ 2582-2013.In the block for synchronization and calculation of timing diagrams 7, by the number of white pixels in each image, the intensity of sparking (A) is determined according to a table containing the ranges of the correspondence of the number of white pixels (N) to certain points of the intensity of sparking. This table of functional correspondence A = f (N) is set by the operator through the information input unit 4. The correspondence of the ranges of values N of the sparking intensity A is determined by the operator using the visual method according to GOST 2582-2013.

Далее в блоке синхронизации и расчета временных диаграмм 7 формируются два функционально связанных множества чисел: множество значений интенсивности искрения (А) на каждом видеокадре и множество значений времени, пройденного от начала видеозаписи, начинающееся от нуля и имеющее шаг равный периоду записи видеокадров Tв=1/fв (fв - частота записи видеокадров). Полученные множества чисел позволяют отобразить временную диаграмму интенсивности искрения А=f(t) на устройстве визуализации.Further, in the block for synchronization and calculation of timing diagrams 7, two functionally related sets of numbers are formed: a set of values of the intensity of sparking (A) on each video frame and a set of values of time passed from the beginning of video recording, starting from zero and having a step equal to the period of recording video frames T in = 1 / f in (f in - the frequency of recording video frames). The resulting sets of numbers make it possible to display the time diagram of the sparking intensity A = f (t) on the visualization device.

Одновременно с записью видеокадров посредством цифровой камеры в накопитель информации о показателях режимов работы 5 передаются сигналы, характеризующие величины показателей режимов работы тягового двигателя (скорость вращения якоря n, напряжение якоря Ua, ток якоря Ia, ток возбуждения Iв). Данные сигналы формируются посредством соответствующих датчиков, передающих первичные сигналы на аналогово-цифровые преобразователи (АЦП), выходы которых подключаются к входам накопителя информации о показателях режимов работы 5. Примером реализации такой системы датчиков и АЦП для формирования сигналов о величинах показателей режимов работы тягового двигателя может служить штатная система мониторинга карьерных самосвалов «БелАЗ».Simultaneously with the recording of video frames by means of a digital camera, signals characterizing the values of the indicators of the operating modes of the traction motor (armature rotation speed n, armature voltage U a , armature current I a , excitation current I c ) are transmitted to the data storage device 5. These signals are generated by means of appropriate sensors transmitting primary signals to analog-to-digital converters (ADCs), the outputs of which are connected to the inputs of the storage device for information about the operating modes 5. An example of such a system of sensors and ADCs for generating signals about the values of the traction motor operating modes can be serve as a standard monitoring system for mining dump trucks "BelAZ".

Информация из накопителя информации о показателях режимов работы 5 передается в блок масштабирования 6, где значения показателей режимов работы тягового двигателя умножаются на требуемые масштабирующие коэффициенты для приведения значений напряжения и токов в международную систему единиц СИ (соответственно В, А), а частоты вращения к оборотам в минуту (об/мин). Требуемые масштабирующие коэффициенты задаются в блок масштабирования 6 и при необходимости корректируются оператором посредством блока ввода информации 4. Величина масштабирующих коэффициентов может быть определена, например, по паспортным параметрам датчиков и АПЦ или экспериментально. Полученные в результате масштабирования значения показателей режимов работы тягового двигателя (n, Ua, Ia, Iв) передаются в блок синхронизации и расчета временных диаграмм 7. В данном блоке каждому из множеств значений показателей режимов работы тягового двигателя ставится в соответствие множество значений времени, пройденного от начала их фиксации, начинающееся от нуля и имеющее шаг равный периоду их фиксации Tф=1 /fф (fф - частота фиксации показателей режимов работы тягового двигателя). Полученные четыре пары множеств чисел позволяют отобразить четыре временные диаграммы показателей режимов работы тягового двигателя (n=f(t), Ua=f(t), Ia=f(t), Iв=f(t) на устройстве визуализации.Information from the accumulator of information about the indicators of the operating modes 5 is transmitted to the scaling unit 6, where the values of the indicators of the operating modes of the traction engine are multiplied by the required scaling factors to bring the voltage and currents values into the international system of SI units (V, A, respectively), and the rotational speed to revolutions per minute (rpm). The required scaling factors are set in the scaling unit 6 and, if necessary, are corrected by the operator by means of the information input unit 4. The magnitude of the scaling factors can be determined, for example, by the passport parameters of the sensors and the AOC or experimentally. The resulting scale values of parameters of operating modes of the traction motor (n, U a, I a , I b) are transmitted to the block synchronization and timing diagrams of the block 7. In each of the sets of values of parameters of operating modes of the traction motor is assigned a plurality of time values passed from the beginning of their fixation, starting from zero and having a step equal to the period of their fixation T f = 1 / f f (f f is the frequency of fixing the indicators of the operating modes of the traction motor). The resulting four pairs of sets of numbers make it possible to display four time diagrams of indicators of the operating modes of the traction engine (n = f (t), U a = f (t), I a = f (t), I in = f (t) on the visualization device.

Все временные диаграммы А=f(t), n=f(t), Ua=f(t), Ia=f(t), Iв=f(t) поступают по соответствующим соединениям к устройству визуализации, которое наглядно их отображает.All timing diagrams A = f (t), n = f (t), U a = f (t), I a = f (t), I in = f (t) are sent through the corresponding connections to the visualization device, which is clearly displays them.

Таким образом, применение предлагаемого устройства на основе дальнейшего анализа полученных результатов позволит выявить взаимосвязь неудовлетворительного состояния коммутации с показателями режимов работы ТЭД в условиях эксплуатации. Выявленная таким образом взаимосвязь позволит определить особенности режимов работы ТЭД в конкретных условиях эксплуатации, приводящие к недопустимому ухудшению коммутации (такая работа приведена в статье:Thus, the use of the proposed device on the basis of further analysis of the results obtained will reveal the relationship between the unsatisfactory state of switching and the indicators of the operation modes of the traction electric motor under operating conditions. The relationship revealed in this way will make it possible to determine the features of the TED operation modes in specific operating conditions, leading to an unacceptable deterioration in commutation (such work is given in the article:

Харламов, В.В. Моделирование процесса коммутации тягового двигателя постоянного тока карьерного самосвала / Харламов В.В., Москалев Ю.В., Найден С.Н. // Омский научный вестник. 2020. №2 (170). С. 31-36). Полученные результаты в свою очередь позволят выработать рекомендации по эксплуатации конкретной единицы подвижного состава в конкретных условиях эксплуатации, что позволит избежать режимы работы с недопустимыми с точки зрения коммутационной устойчивости ТЭД значениями показателей n, Ua, Ia, Iв.Kharlamov, V.V. Modeling of the process of commutation of a DC traction motor of a mining dump truck / Kharlamov V.V., Moskalev Yu.V., Naiden S.N. // Omsk Scientific Bulletin. 2020. No. 2 (170). S. 31-36). The results obtained, in turn, will help to develop recommendations on the specific operation of the vehicle-specific operating conditions, thus avoiding modes with unacceptable from the standpoint of the stability of switching TED indicator values n, U a, I a, I c.

Claims (1)

Устройство регистрации интенсивности искрения тяговых двигателей в условиях эксплуатации, содержащее накопитель видеоинформации, имеющий вход для ввода сигнала от цифровой видеокамеры, фильтр, выполненный с возможностью вырезать изображения зоны коммутации, в которой непосредственно происходит искрообразование, и закрашивать пиксели, имеющие яркость выше заданной оператором пороговой величины, белым цветом, первый вход которого подключен к выходу накопителя видеоинформации, интегратор, выполненный с возможностью подсчитывать количество белых пикселей, вход которого подключен к выходу фильтра, отличающееся тем, что дополнено накопителем информации о показателях режимов работы, оснащенным четырьмя входами для сигналов (скорости вращения якоря n, напряжения якоря Ua, тока якоря Iа, тока возбуждения Iв), характеризующих режимы работы тягового двигателя, блоком масштабирования, выполненным с возможностью приводить значения напряжений и токов в международную систему единиц СИ, первый вход которого соединен с выходом накопителя информации о показателях режимов работы, блоком ввода информации, выполненным с возможностью вводить маркерные отметки, значение порога для обработки изображений, таблицы функционального соответствия интенсивности искрения количеству белых пикселей и масштабирующие коэффициенты, первый выход которого подключен ко второму входу фильтра, второй выход подключен ко второму входу блока масштабирования, блоком синхронизации и расчета временных диаграмм, выполненным с возможностью формирования функционально связанных множеств чисел, соответствующих зависимостям интенсивности искрения, скорости вращения якоря, напряжения якоря, тока якоря, тока возбуждения от времени, а также передачи соответствующих временных диаграмм на устройство визуализации, первый вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход соединен с выходом блока масштабирования, третий вход соединен с третьим выходом блока ввода информации, а выход подключен к устройству визуализации.A device for recording the intensity of sparking of traction motors in operation, containing a video information storage device with an input for inputting a signal from a digital video camera, a filter made with the ability to cut images of the switching zone in which sparking occurs directly, and paint over pixels having a brightness higher than a threshold value set by the operator , in white, the first input of which is connected to the output of the video information storage device, an integrator configured to count the number of white pixels, the input of which is connected to the filter output, characterized in that it is supplemented by a storage device for information about the performance of operating modes, equipped with four inputs for signals (rotation speed armature n, the armature voltage U a, armature current I a, field current I c) characterizing the modes of operation of the traction motor, zoom unit configured to cause the values of voltages and currents in the international system of units of the SI, the first the course of which is connected to the output of the storage unit of information about the performance of the operating modes, an information input unit made with the ability to enter marker marks, the threshold value for image processing, tables of functional correspondence of sparking intensity to the number of white pixels and scaling factors, the first output of which is connected to the second input of the filter, the second output is connected to the second input of the scaling unit, a block for synchronization and calculation of timing diagrams, made with the possibility of forming functionally related sets of numbers corresponding to the dependences of the sparking intensity, armature rotation speed, armature voltage, armature current, excitation current versus time, as well as transmission of the corresponding time diagrams to the visualization device, the first input of which is connected to the output of the integrator, the second input is connected to the output of the scaling unit, the third input is connected to the third output of the information input unit, and the output is connected to the visualization device zation.
RU2021101748U 2021-01-26 2021-01-26 Device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions RU206379U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101748U RU206379U1 (en) 2021-01-26 2021-01-26 Device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101748U RU206379U1 (en) 2021-01-26 2021-01-26 Device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU206379U1 true RU206379U1 (en) 2021-09-08

Family

ID=77663350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021101748U RU206379U1 (en) 2021-01-26 2021-01-26 Device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU206379U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1476527A (en) * 1974-10-02 1977-06-16 Suhl Elektrogeraete Veb K Arrangement for detecting sparking at the brushes of electrical machines
RU75254U1 (en) * 2008-03-03 2008-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет DEVICE FOR EVALUATING THE INTENSITY OF BRUSHING OF BRUSHES OF A COLLECTOR-BRUSH NODE
RU102149U1 (en) * 2010-04-21 2011-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет DEVICE FOR VISUAL EVALUATION OF BRUSHING OF BRUSHES OF THE COLLECTOR-BRUSHED UNIT OF DC MACHINES UNDER THE RUNNING AND RUNNING BRUSHES
RU2439598C1 (en) * 2010-06-01 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) Method and device for spark control at collector and brush rigging
RU135423U1 (en) * 2013-07-09 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF THE STATE OF COMMUTATION OF COLLECTOR ELECTRIC MACHINES
RU2668996C1 (en) * 2017-12-11 2018-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Method for diagnosing the status of the collector electric machines commutation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1476527A (en) * 1974-10-02 1977-06-16 Suhl Elektrogeraete Veb K Arrangement for detecting sparking at the brushes of electrical machines
RU75254U1 (en) * 2008-03-03 2008-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет DEVICE FOR EVALUATING THE INTENSITY OF BRUSHING OF BRUSHES OF A COLLECTOR-BRUSH NODE
RU102149U1 (en) * 2010-04-21 2011-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет DEVICE FOR VISUAL EVALUATION OF BRUSHING OF BRUSHES OF THE COLLECTOR-BRUSHED UNIT OF DC MACHINES UNDER THE RUNNING AND RUNNING BRUSHES
RU2439598C1 (en) * 2010-06-01 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) Method and device for spark control at collector and brush rigging
RU135423U1 (en) * 2013-07-09 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF THE STATE OF COMMUTATION OF COLLECTOR ELECTRIC MACHINES
RU2668996C1 (en) * 2017-12-11 2018-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Method for diagnosing the status of the collector electric machines commutation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8345950B2 (en) System and method for testing a multimeter
US20040165084A1 (en) Flicker detecting method and flicker detecting apparatus
US4189742A (en) Apparatus for indicating overcorrections, in electrical color correction apparatus
CN111164407B (en) Two-dimensional flicker measurement device, two-dimensional flicker measurement system, two-dimensional flicker measurement method, and two-dimensional flicker measurement program
CN111164406B (en) Two-dimensional scintillation measurement device and two-dimensional scintillation measurement method
EP0864231B1 (en) Automated minimum resolvable contrast (amrc) test
RU206379U1 (en) Device for recording the intensity of sparking of traction motors under operating conditions
JP2015002241A (en) Substrate imaging device, and substrate imaging method
US4554580A (en) Image information output apparatus
JP2002288780A (en) Automatic meter reader and instrumentation system using the same
KR0166624B1 (en) Flicker component measuring apparatus
JP3202337B2 (en) Focus state display device
JP2505165B2 (en) Resolution measuring device
KR20000008598A (en) Apparatus and method for testing flicker of lcd
JPH0552647A (en) Testing device for infrared image pickup device
JPH02146571A (en) Modulation measuring instrument for optical image
SU964450A2 (en) Device for testing measuring instruments with visual presentation of output information
SU401018A1 (en) TELEVISION DEVICE FOR MEASURED GEOMETRIC PARAMETERS OF OBSERVED
JPS5838995B2 (en) Comberzen Suirozure Kenchihouhou Oyobi Sonosouchi
JPH06103168B2 (en) Minute dimension measurement method
JPS60100076A (en) Inspecting apparatus for color mark omission
JPS6022550B2 (en) Convergence color shift detection device
JP2002368957A (en) Image reader
JPH10112264A (en) Convergence-inspecting device
JPH07154776A (en) Automatic crt adjusting device for video doorphone