RU2071076C1 - Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины - Google Patents
Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2071076C1 RU2071076C1 RU93051941A RU93051941A RU2071076C1 RU 2071076 C1 RU2071076 C1 RU 2071076C1 RU 93051941 A RU93051941 A RU 93051941A RU 93051941 A RU93051941 A RU 93051941A RU 2071076 C1 RU2071076 C1 RU 2071076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brush
- signal
- sparking
- gear
- differential amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля работы электрических машин. Изобретение позволяет существенно снизить влияние помех высокочастотных излучений, что приводит к повышению чувствительности прибора. Сущность изобретения: устройство содержит 1 сдвоенную систему 1, 2 буферных каскада 2, 3, 1 дифференциальный усилитель 4, 1 усилитель 5 переменного тока, 1 мостовой детектор 6, 1 преобразователь 7 сигнала, 1 реле 8, сигнальный блок 9. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для диагностики и контроля электрических машин.
Известны устройства для сигнализации о повышенном искрении в щеточно-контактном аппарате [1 4]
Устройства [1 4] основаны на измерении в той или иной форме электромагнитного шума, создаваемого скользящим контактом при нарушении режима его работы. Однако помимо электромагнитного сигнала, создаваемого искрением скользящего контакта, в системе возбуждения особенно с использованием выпрямителей, действуют значительные электромагнитные помехи, которые осложняют измерение радиочастотного сигнала, создаваемого искрением скользящего щеточного контакта. Известно устройство, разработанное специалистами "Дженерал электрик" (США) [1] которое основано на прямом электрическом присоединении к зажимам системы возбуждения и выделении из общего напряжения системы возбуждения напряжения радиочастот, связанного с искрением. Недостатком этого устройства является непосредственная электрическая связь устройства с цепями системы возбуждения, так как, во-первых, подключение диагностического устройства непосредственно к системе возбуждения может снизить надежность системы, во-вторых, непосредственное подключение устройства к системе возбуждения затрудняет выделение сигнала, обусловленного искрением, из сигнала помех высокой частоты, сопровождающих коммутацию вентилей и тиристоров.
Устройства [1 4] основаны на измерении в той или иной форме электромагнитного шума, создаваемого скользящим контактом при нарушении режима его работы. Однако помимо электромагнитного сигнала, создаваемого искрением скользящего контакта, в системе возбуждения особенно с использованием выпрямителей, действуют значительные электромагнитные помехи, которые осложняют измерение радиочастотного сигнала, создаваемого искрением скользящего щеточного контакта. Известно устройство, разработанное специалистами "Дженерал электрик" (США) [1] которое основано на прямом электрическом присоединении к зажимам системы возбуждения и выделении из общего напряжения системы возбуждения напряжения радиочастот, связанного с искрением. Недостатком этого устройства является непосредственная электрическая связь устройства с цепями системы возбуждения, так как, во-первых, подключение диагностического устройства непосредственно к системе возбуждения может снизить надежность системы, во-вторых, непосредственное подключение устройства к системе возбуждения затрудняет выделение сигнала, обусловленного искрением, из сигнала помех высокой частоты, сопровождающих коммутацию вентилей и тиристоров.
Отмеченные недостатки частично устранены в [3, 4] где устройства диагностики не имеют непосредственной электрической связи с цепями возбуждения. Однако устройство [4] основано на том, что датчики искрения, выполнение в виде индуктивных датчиков, должны быть установлены на щеткодержателях каждой щетки, что, учитывая большое количество щеток в щеточно-контактном аппарате крупных машин, затрудняет и установку и эксплуатацию устройства.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство [3] где электромагнитные высокочастотные сигналы принимаются антенной, расположенной в зоне щеточно-контактного аппарата. Существенным недостатком устройства [3] является то, что выходной сигнал устройства определяется не только высокочастотным излучением, возникающим при искрении, но и сигналом помех, высокой частоты.
Изобретение позволяет существенно снизить влияние помех высокочастотных излучений, обусловленных коммутационными процессами в тиристорах системы возбуждения, на величину выходного сигнала, что позволяет значительно повысить чувствительность устройства.
Сущность изобретения заключается в том, что антенное устройство выполнено в виде сдвоенной антенны, состоящей из двух антенн, размещенных, как правило, вблизи или непосредственно под кожухом щеточно-контактного аппарата. Эти антенны подключаются через буферные каскады с высоким выходным сопротивлением к дифференциальному усилителю переменного тока, обеспечивающему подавление синфазного сигнала.
Высокочастотное излучение, обусловленное коммутационными процессами в выпрямителях системы возбуждения, создает синфазные сигналы в обеих антеннах сдвоенной антенны. В то же время излучение при искрении, возникшем на одной или нескольких щетках, создает несинфазные сигналы в антеннах, разностные сигналы которых усиливаются дифференциальным усилителем. В результате, за счет подбора параметров антенн можно добиться того, что сигнал помехи существенно подавляется на выходе дифференциального усилителя и сигнал на выходе устройства определяется практически только электромагнитным излучением от искрения щеток.
Блок-схема устройства приведена на фиг.1, где:
1 антенное устройство, содержащее антенны 1а и 1б;
2, 3 стабильные буферные каскады с высоким входным сопротивлением;
4 дифференциальный усилитель с переменным коэффициентом усиления;
5 двухкаскадный усилитель переменного тока;
6 мостовой детектор;
7 преобразователь сигнала,
8 реле с регулируемым порогом срабатывания;
9 сигнальный блок.
1 антенное устройство, содержащее антенны 1а и 1б;
2, 3 стабильные буферные каскады с высоким входным сопротивлением;
4 дифференциальный усилитель с переменным коэффициентом усиления;
5 двухкаскадный усилитель переменного тока;
6 мостовой детектор;
7 преобразователь сигнала,
8 реле с регулируемым порогом срабатывания;
9 сигнальный блок.
Устройство имеет следующие связи: каждая из антенн 1а и 1б антенного устройства 1 через буферные каскады 2 и 3 соединена со входом дифференциального усилителя 4, выход которого подключен ко входу усилителя переменного тока 5, выход усилителя 5 подключается ко входу мостового детектора 6, который, в свою очередь, через преобразователь сигнала 7 подключен к реле с регулируемым порогом срабатывания 8, контакты которого находятся в цепи сигнального устройства 9.
Принципиальная электрическая схема устройства приведена на фиг.2.
Устройство работает следующим образом.
При нормальной работе щеточно-контактного аппарата, когда искрение полностью отсутствует (не фиксируется при визуальном осмотре, степень искрения 1 по ГОСТ 183-74), на антенны 1а и 1б антенного устройства 1 действует обычно синфазный сигнал помехи, напряжение на выходе дифференциального усилителя не превышает 5-10 мВ, а сигнал на выходе преобразователя меньше порога срабатывания реле. Если при нормальной работе щеточно-контактного аппарата сигнал на выходе дифференциального усилителя 4 превышает 10 мВ, должна быть проведена подстройка антенного устройства 1, с тем, чтобы это условие выполнялось. Подстройка заключается в изменении взаимного расположения и характеристик антенн.
При появлении искрения на одной или нескольких щетках сигналы в антеннах 1а и 1б обусловленные искрением, различны и на выходе дифференциального усилителя 4 сигнал превышает 10 мВ, причем величина этого сигнала тем больше, чем выше интенсивность искрения щетки и количество щеток, на которых наблюдается искрение.
С выхода дифференциального усилителя 4 сигнал поступает на вход усилителя переменного тока 5, где он усиливается. Усиленный сигнал поступает в мостовой детектор, и затем в преобразователь сигнала 7. Далее сигнал поступает на вход реле с регулируемым порогом срабатывания 8. Если сигнал превышает порог срабатывания и замыкания контакты сигнального устройства 9, которое подает сигнал (звуковой, световой или иной) персоналу, что в щеточно-контактном аппарате возникло искрение, превышающее допустимый уровень.
Допустимый уровень выбирается по согласованию с эксплуатационным персоналом в зависимости от типа контролируемой машины и условий ее эксплуатации, и может быть выбран таким образом, чтобы сигнал о появлении искрения соответствовал степени искрения 2 или 3 (ГОСТ 183-74). Возможна двухуровневая система сигнализации, когда при степени искрения подается предупредительный сигнал, а при степени 2 или 3 аварийный. Для этого сигнал с выхода преобразователя 7 подается на два реле 8 у которых установлены различные пороги срабатывания, причем каждое из реле 8 снабжено отдельным сигнальным устройством 9.
Предлагаемое устройство испытано в эксплуатационных условиях на генераторах ТВФ-120 и ТВВ-320.
Технико-экономический эффект от использования устройства определяется тем, что при возникновении искрения в скользящем контакте щеточно-контактного аппарата процесс искрения может быть очень быстро развиваться и принять необратимый характер. Это приводит к повреждению щеточно-контактного аппарата, аварийному отключению машины.
Сигнал о появлении недопустимого искрения дает возможность оперативному персоналу быстро принять необходимые меры по устранению искрения.
Это особенно важно для турбогенераторов электростанций, так как ущерб от аварийного простоя генераторов очень велик.
Claims (1)
- Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины, содержащее антенну, последовательно соединенные усилитель переменного тока, детектор, преобразователь сигнала и реле включения индикаторного элемента, отличающееся тем, что в него введены два буферных каскада с высоким входным сопротивлением и дифференциальный усилитель, выходом соединенный с входом усилителя переменного тока, а антенна выполнена сдвоенной в виде двух антенн, размещенных вблизи щеточно-контактного аппарата и подключенных через первый и второй буферные каскады с высоким входным сопротивлением к соответствующим входам дифференциального усилителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93051941A RU2071076C1 (ru) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93051941A RU2071076C1 (ru) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93051941A RU93051941A (ru) | 1996-07-20 |
RU2071076C1 true RU2071076C1 (ru) | 1996-12-27 |
Family
ID=20149275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93051941A RU2071076C1 (ru) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2071076C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2106662A1 (es) * | 1994-08-27 | 1997-11-01 | Rodriguez Angel Matias Alonso | Sistema de evaluacion de la conmutacion de maquinas de corriente continua. |
EP1406365A1 (de) * | 2002-10-04 | 2004-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Erregerstromzuführung für eine elektrische Rotationsmaschine |
RU2455721C1 (ru) * | 2008-04-21 | 2012-07-10 | Абб Рисерч Лтд | Детектор электрической дуги и связанный с ним способ детектирования нежелательных электрических дуг |
-
1993
- 1993-11-16 RU RU93051941A patent/RU2071076C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Sawada F.H. et. al. Early detection and warning of excessive carbon-brush sparking. IEEE Summer Melt., July 18-23, 1971. 2. S.Sekito et. al. Inspection and Diagnosis Techniques for Turbine Generators, Toshiba Review, 1991, v.46, N 6, pp.499-502. 3. Y.Michiguchi et al. Development of a Collector Reiry Monitor for Sparking Detection on Generators. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1983, vol. PAS-102, N 4. 4. Ширкин М.Л. и др. Устройство для контроля искрения в скользящем контакте электрической машины. Бюллетень изобретений N 20, 1988, с.235. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2106662A1 (es) * | 1994-08-27 | 1997-11-01 | Rodriguez Angel Matias Alonso | Sistema de evaluacion de la conmutacion de maquinas de corriente continua. |
EP1406365A1 (de) * | 2002-10-04 | 2004-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Erregerstromzuführung für eine elektrische Rotationsmaschine |
RU2455721C1 (ru) * | 2008-04-21 | 2012-07-10 | Абб Рисерч Лтд | Детектор электрической дуги и связанный с ним способ детектирования нежелательных электрических дуг |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100212020B1 (ko) | 전기아크 및 고주파 스펙트럼 검출 | |
US3878460A (en) | Arrangement for detecting the direction of a fault from a measuring point | |
JP3763852B2 (ja) | 交流電源における絶縁および障害電流の監視方法および監視回路 | |
EP0098721A2 (en) | Differential protection relay device | |
EP1046044B1 (en) | Motor winding contamination detector and detection | |
EA000019B1 (ru) | Способ контроля частичных разрядов в электрическом силовом трансформаторе | |
US5612601A (en) | Method for assessing motor insulation on operating motors | |
CA2498105C (en) | Method and apparatus for detection of brush sparking and spark erosion on electrical machines | |
JPH0389129A (ja) | 回転電機の巻線温度測定装置 | |
JPH06508974A (ja) | 変換装置内の障害検出方法および装置 | |
US6998848B2 (en) | Method for producing a fault signal which indicates a short to ground | |
Itoh et al. | New noise rejection techniques on pulse-by-pulse basis for on-line partial discharge measurement of turbine generators | |
RU2071076C1 (ru) | Устройство для диагностики работы щеточно-контактного аппарата электрической машины | |
US3963963A (en) | Ground-fault detection system | |
CN111108400B (zh) | 用于识别在电运行机构中的部分放电的方法和装置 | |
Emery et al. | Turbine-generator on-line diagnostics using RF monitoring | |
US20220381811A1 (en) | Detection of electric arcs in an electrical system | |
JP2019009977A (ja) | 保護ユニットの動作を試験する装置および方法、ならびにそのような試験装置を備える保護ユニット | |
JP3172626B2 (ja) | 高圧機器の部分放電検出方法 | |
Zhou et al. | Characterization of EMI/RFI in commercial and industrial electrical systems | |
JP6491608B2 (ja) | 伝導妨害波測定装置 | |
US3668516A (en) | Apparatus for inspecting a.c. electric relay systems during the operation thereof by use of a high frequency modulated signal | |
EP0898173B1 (en) | A device for detecting faults in an electric line of a vehicle, in particular a commercial vehicle | |
JP3854783B2 (ja) | 部分放電診断装置 | |
CA2054512C (en) | Ground integrity monitor |