RU2527655C2 - Device to control transition resistance of contact unit of electric machine - Google Patents
Device to control transition resistance of contact unit of electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2527655C2 RU2527655C2 RU2012146011/28A RU2012146011A RU2527655C2 RU 2527655 C2 RU2527655 C2 RU 2527655C2 RU 2012146011/28 A RU2012146011/28 A RU 2012146011/28A RU 2012146011 A RU2012146011 A RU 2012146011A RU 2527655 C2 RU2527655 C2 RU 2527655C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- circuit
- electric machine
- control unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Устройство относится к области электрических машин и преобразователей угла.The device relates to the field of electrical machines and angle converters.
Известны способ и устройство, его реализующее и состоящее из измерителя сопротивления, подключенного к контактному узлу электрической машины [1].A known method and device that implements it and consisting of a resistance meter connected to the contact node of an electric machine [1].
Поворачивая вал контролируемой электрической машины через установленное значение угла, измеряют в каждом угловом положении значение сопротивления, в величину которого входят величины сопротивления обмотки машины и переходного сопротивления скользящих контактов машины. Недостаток этого устройства состоит в том, что оно обладает низкой производительностью и недостаточной точностью, обусловленной тем, что из-за дискретности производимых измерений имеются пропуски мало протяженных изменений переходного сопротивления.By turning the shaft of the controlled electric machine through the set angle, measure the resistance value in each angular position, the value of which includes the values of the resistance of the winding of the machine and the transition resistance of the sliding contacts of the machine. The disadvantage of this device is that it has low performance and lack of accuracy, due to the fact that due to the discreteness of the measurements, there are omissions of short-lived changes in the transition resistance.
Наиболее близким по технической реализации к предлагаемому следует отнести устройство, содержащее согласующий блок, два пороговых элемента, триггер, генератор опорных импульсов, ключ, счетчик, регистр, дешифратор, цифровой индикатор, резистор и проверяемый контакт реле, соединенные между собой функционально (прототип) [2].The closest in technical implementation to the proposed should include a device containing a matching unit, two threshold elements, a trigger, a reference pulse generator, a key, a counter, a register, a decoder, a digital indicator, a resistor and a checked relay contact, interconnected functionally (prototype) [ 2].
Недостатком этого устройства является то, что с его помощью не определяют значение переходного сопротивления контакта и не выявляется протяженность импульсов выходного напряжения, величина которых превосходит норму величины переходного сопротивления, что является важным при контроле переходного сопротивления скользящего контакта.The disadvantage of this device is that it does not determine the value of the contact transition resistance and does not reveal the length of the output voltage pulses, the magnitude of which exceeds the normal value of the transition resistance, which is important when monitoring the transition resistance of a sliding contact.
В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в повышении функциональных возможностей и точности контроля за счет одновременного измерения значений переходного сопротивления и времени его выхода за поле допуска.The basis of the invention is a technical problem, which consists in increasing the functionality and accuracy of the control by simultaneously measuring the values of the transition resistance and the time it leaves the tolerance field.
Указанная техническая задача решается тем, что в устройство, содержащее регулируемый источник стабилизированного постоянного тока, выход которого подключен к измеряемому контактному узлу электрической машины с последовательно соединенным с ним резистором, выход контактного узла через усилитель соединен с входом компаратора, выход которого через схему И подключен к первому входу счетчика, в него введены ключ, регулируемый резистор, второй усилитель, инвертор, мультивибратор, вторая схема И, второй счетчик, два регистра, электродвигатель, редуктор, датчик углового положения, компьютер и блок управления, причем первый вход ключа подключен к источнику тока, а его выход соединен с измеряемым контактным узлом электрической машины и через первый усилитель - с первым входом компаратора, выход источника тока подключен ко входу регулируемого резистора, выход которого через второй усилитель соединен со вторым входом компаратора, выход которого подключен через инвертор к первому входу первой схемы И, выход мультивибратора соединен со вторым входом первой схемы И и с первым входом второй схемы И, выход первой схемы И подключен к первому входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом регистра, выход которого подключен к первому входу компьютера, выход второй схемы И подключен к первому входу второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго регистра, выход которого подключен ко вторым входам компьютера и блока управления, выход блока соединен со вторыми входами счетчиков, регистров, ключа и со входом электродвигателя, вал которого через редуктор и датчик углового положения кинематически соединен с валом электрической машины, выход датчика углового положения подключен к первому входу блока управления.The specified technical problem is solved in that in a device containing an adjustable source of stabilized direct current, the output of which is connected to the measured contact node of an electric machine with a resistor connected in series with it, the output of the contact node through an amplifier is connected to the input of a comparator, the output of which through the circuit And is connected to the first input of the counter, a key, an adjustable resistor, a second amplifier, an inverter, a multivibrator, a second circuit And, a second counter, two registers, an electric motor are introduced into it b, a reducer, an angle sensor, a computer and a control unit, the first key input connected to a current source, and its output connected to the measured contact node of the electric machine and through the first amplifier to the first input of the comparator, the current source output connected to the input of an adjustable resistor whose output through the second amplifier is connected to the second input of the comparator, the output of which is connected through the inverter to the first input of the first circuit And, the output of the multivibrator is connected to the second input of the first circuit And and with the first input m of the second circuit And, the output of the first circuit And is connected to the first input of the first counter, the output of which is connected to the first input of the register, the output of which is connected to the first input of the computer, the output of the second circuit And is connected to the first input of the second counter, the output of which is connected to the first input of the second register, the output of which is connected to the second inputs of the computer and the control unit, the output of the unit is connected to the second inputs of the counters, registers, key and the motor input, the shaft of which is through the gearbox and the angular position sensor cally connected to the shaft of the electrical machine, the angular position sensor output is connected to the first input of the control unit.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
Фиг.1 - функциональная схема предлагаемого устройства.Figure 1 - functional diagram of the proposed device.
Фиг.2 - функциональная схема блока управления (БУ).Figure 2 is a functional diagram of a control unit (CU).
Предлагаемое устройство включает в себя следующие элементы (фиг.1): регулируемый стабилизированной источник постоянного тока 1, ключ 2, регулируемый резистор 3, первый усилитель 4, второй усилитель 5, компаратор 6, инвертор 7, первую схему И 8, мультивибратор 9, вторую схему И 10, первый счетчик 11, второй счетчик 12, первый регистр 13, второй регистр 14, компьютер 15, измеритель сопротивления 16, проверяемую электрическую машину 17, датчик углового положения (ДУП) 18, редуктор 19, электродвигатель 20, БУ 21.The proposed device includes the following elements (Fig. 1): adjustable stabilized constant current source 1, key 2, adjustable resistor 3, first amplifier 4, second amplifier 5, comparator 6, inverter 7, first circuit And 8, multivibrator 9, second scheme And 10, the first counter 11, the second counter 12, the first register 13, the second register 14, the computer 15, the resistance meter 16, the tested electric machine 17, the angle sensor (DUP) 18, gearbox 19, electric motor 20, BU 21.
БУ 21 может быть выполнен с помощью следующих элементов (фиг.2): Т-триггера 22, третьей схемы И 23, реле 24 с его обмоткой 25 и с нормально замкнутым контактом 26, второго источника питания 27, тумблера 28 СТАРТ.BU 21 can be performed using the following elements (figure 2): T-
Устройство работает следующим образом. Перед измерением выставляют значение сопротивления на образцовом регулируемом резисторе 3, ориентируясь при этом на величину всей цепи измерения проверяемой электрической машины. Например, у низкоомного типономинала вращающегося трансформатора (ВТ) типа ВТ-5 номинальное сопротивление выходной обмотки составляет величину 3,7 Ома с допуском ±0,6 Ома. Допуск на изменение переходного сопротивления скользящих контактов, к которым присоединены выводы этой обмотки, в нормальных условиях равен 0,1 Ома. Допуск на величину сопротивления обмотки превышает допуск на изменение переходного сопротивления, поэтому на образцовом резисторе необходимо выставлять не номинальное значение, а реальное. Для этого у проверяемого ВТ предварительно измеряют значение сопротивления измерительной цепи.The device operates as follows. Before measuring, set the resistance value on an exemplary adjustable resistor 3, focusing on the value of the entire measurement circuit of the tested electrical machine. For example, for a low-impedance type rating of a rotary transformer (VT) of type VT-5, the nominal resistance of the output winding is 3.7 Ohm with a tolerance of ± 0.6 Ohm. The tolerance for changing the transition resistance of the sliding contacts to which the terminals of this winding are connected, under normal conditions, is 0.1 Ohm. The tolerance on the value of the resistance of the winding exceeds the tolerance on the change in the transition resistance, therefore, it is necessary to set the real resistor on the model resistor. To do this, the value of the resistance of the measuring circuit is preliminarily measured at the tested VT.
Например, при этом измерении получили 4,1 Ома, тогда на образцовом резисторе необходимо выставить величину 4,1 Ома. Эта величина остается неизменной при всех измерениях данного ВТ в нормальных условиях.For example, 4.1 Ohms were obtained with this measurement, then 4.1 Ohms should be set on the reference resistor. This value remains unchanged for all measurements of this VT in normal conditions.
После включения питания и прогрева схемы производят обнуление необходимых электронных элементов (на чертеже не показано). Выставляют начальное (например, нулевое) положение ДУП 18, в результате чего с него поступает сигнал на первый вход БУ 21. БУ готово к срабатыванию. Включают тумблер 28 СТАРТ и на выходе БУ формируется сигнал, который поступая на вторые входы ключа 2, обоих счетчиков 11, 12 и регистров 13, 14, открывает их первые входы. Этот же сигнал поступает на вход электродвигателя 20, вал которого начинает вращаться. Начинается процесс измерения.After turning on the power and warming up the circuits, the necessary electronic elements are zeroed (not shown in the drawing). Set the initial (for example, zero) position of the remote control 18, as a result of which a signal is supplied from it to the first input of the control unit 21. The control unit is ready for operation. The
Напряжение с источника питания 1 поступает на вход образцового резистора 3, с выхода которого напряжение приходит на вход второго усилителя 5, с выхода которого поступает на первый вход второй схемы И 10, открывает ее и импульсы с мультивибратора 9 через эту схему И идут на второй счетчик 12. Причем импульсы с мультивибратора на счетчик поступают в течение всего цикла измерения, так как вторая схема И остается открытой в течение всего процесса измерения. То есть сумма импульсов на счетчике 12 отождествляет собой длительность процесса измерения.The voltage from the power source 1 is supplied to the input of an exemplary resistor 3, the output of which is supplied to the input of the second amplifier 5, the output of which is supplied to the first input of the second circuit 10, opens it and pulses from the multivibrator 9 through this circuit And go to the second counter 12. Moreover, pulses from the multivibrator to the counter are received during the entire measurement cycle, since the second AND circuit remains open throughout the entire measurement process. That is, the sum of the pulses on the counter 12 identifies the duration of the measurement process.
Напряжение с источника питания 1 через ключ 2 приходит на выводы контактного узла с присоединенной к нему обмоткой проверяемой электрической машины 17. Падение напряжения с этой измерительной цепи поступает на вход измерителя сопротивлений 16 и на вход первого усилителя 4, напряжение с выхода которого приходит на первый вход компаратора 6. Как только напряжение на первом входе компаратора превысит значение напряжения на втором входе компаратора, он срабатывает и на его выходе появляется сигнал, который через инвертор 7 поступает на первый вход первой схемы И 8, открывает ее и импульсы с мультивибратора 9 поступают на первый вход первого счетчика 11. Импульсы на вход этого счетчика будут поступать до тех пор, пока напряжение, приходящее с контактного узла электрической машины на первый вход компаратора, не станет меньше величины на втором входе компаратора. Такая работа устройства по первой ветви схемы (первый усилитель, первая схема И, первый счетчик, первый регистр) будет происходить в течение всего оборота вала электрической машины 17, когда будут приходить с ее контактного узла значения напряжения, превышающие норму, и последующего уменьшения напряжения ниже нормы.The voltage from the power source 1 through the key 2 comes to the terminals of the contact node with the winding of the tested electric machine 17. The voltage drop from this measuring circuit is fed to the input of the resistance meter 16 and to the input of the first amplifier 4, the voltage from the output of which comes to the first input comparator 6. As soon as the voltage at the first input of the comparator exceeds the voltage value at the second input of the comparator, it is triggered and a signal appears at its output, which through the inverter 7 is supplied to the first One of the first circuit And 8, opens it and the pulses from the multivibrator 9 are fed to the first input of the first counter 11. The pulses to the input of this counter will be received until the voltage coming from the contact node of the electric machine to the first input of the comparator becomes less than at the second input of the comparator. Such operation of the device according to the first branch of the circuit (first amplifier, first circuit AND, first counter, first register) will occur throughout the entire revolution of the shaft of the electric machine 17, when voltage values exceeding the norm and subsequent voltage decrease below come from its contact node norms.
Окончание цикла измерения произойдет по сигналу с ДУП 18, указывающему, что полный оборот вала электрической машины 17 завершен. При этом сигнал с ДУП 18, придя на вход БУ 21, в частности на тактовый вход Т-триггера 22, а на управляющий его вход приходит сигнал с выхода второго регистра 14, триггер срабатывает и на его выходе появляется сигнал, который открывает третью схему И 23. Благодаря этому замыкается цепь обмотки 25 реле 24, оно срабатывает, размыкая контакт 27, в результате чего напряжение на выходе БУ 21 отсутствует. Электродвигатель 20 останавливается. Данные измерений с регистров 13 и 14, а также с преобразователя сопротивления 16 записываются в компьютер 15.The end of the measurement cycle will occur at a signal from the DUP 18, indicating that the complete rotation of the shaft of the electric machine 17 is completed. In this case, the signal from the DUP 18, coming to the input of the BU 21, in particular to the clock input of the T-flip-
Выбор мультивибратора обусловлен тем, что с его помощью можно получить требуемую частоту следования импульсов. Информационные электрические машины (вращающиеся трансформаторы (ВТ), фазовращатели, сельсины, датчики угла и др.) находят очень широкое применение в преобразователях угол-параметр-код, Реализуемое при этом число двоичных разрядов преобразователя определяется точностью выбранной информационной электрической машины. Например, на двухполюсных ВТ, самых точных из них, получают 16 двоичных разрядов или 216=65536 квантов. Следовательно, при контроле переходного сопротивления скользящего контакта такого ВТ должна быть измерена протяженность углового сектора в 1/65536 часть оборота, то есть сектор в 20 угловых секунд. Чтобы не пропустить такое малое по протяженности ухудшение контактирования необходимо проводить контроль на достаточно низкой скорости, не превышающей нескольких оборотов в минуту, например 6 об/мин. Тогда за время в одну секунду пройдет 0,1×65536=6554 кванта. Частоту следования импульсов мультивибратора при этом следует выбрать около 14000 Гц. Попутно получено требование и к частоте вращения вала проверяемой электрической машины.The choice of a multivibrator is due to the fact that with its help it is possible to obtain the required pulse repetition rate. Information electric machines (rotating transformers (VT), phase shifters, selsynes, angle sensors, etc.) are very widely used in angle-parameter-code converters.The number of binary bits of the converter that is realized in this case is determined by the accuracy of the selected information electric machine. For example, on bipolar VTs, the most accurate of them, get 16 binary bits or 2 16 = 65536 quanta. Therefore, when monitoring the transition resistance of the sliding contact of such a VT, the length of the angular sector in 1/65536 part of the revolution, that is, the sector in 20 arc seconds, should be measured. In order not to miss such a short contact degradation, it is necessary to carry out monitoring at a sufficiently low speed not exceeding several revolutions per minute, for example 6 rpm. Then 0.1 × 65536 = 6554 quanta will pass in one second. In this case, the pulse repetition rate of the multivibrator should be selected at about 14000 Hz. Along the way, a requirement was also obtained for the shaft speed of the tested electric machine.
Обработка результатов измерений. Значение переходного сопротивления (Rпер) контактного узла электрической машины определяют путем вычитания из каждого измеренного значения сопротивления (Rизм) сопротивление обмотки постоянному току (Rобм), то есть Rпер=Rизм-Rобм.Processing of measurement results. Meaning transition resistance (R lane) of the contact assembly of the electrical machine is determined by subtracting from each measured resistance value (R meas) DC winding resistance (R exch), i.e. R = R MOD lane -R exch.
Таким образом получают массив значений переходного сопротивления. Производят статистическую обработку, вычисляя при этом среднее арифметическое, среднее квадратическое отклонение, определяют диапазон значений переходного сопротивления, строят гистограмму статистического распределения переходного сопротивления. Определяют относительную величину превышения переходным сопротивлением нормы в этом процессе измерения. Для этого сумму импульсов, пришедших с первого регистра, N1 делят на суммарное число импульсов, зафиксированных за полный оборот вала проверяемой электрической машины N2, пришедших со второго регистра, то есть А=N1/N2.Thus, an array of transition resistance values is obtained. Statistical processing is performed, while calculating the arithmetic mean, standard deviation, determine the range of values of the transition resistance, build a histogram of the statistical distribution of the transition resistance. The relative magnitude of the excess transient resistance of the norm in this measurement process is determined. For this, the sum of pulses arriving from the first register, N 1 is divided by the total number of pulses recorded for the full revolution of the shaft of the tested electric machine N 2 , coming from the second register, that is, A = N 1 / N 2 .
ЛитератураLiterature
1. ГОСТ РВ 51816.10-2001, c.11.1. GOST RV 51816.10-2001, c.11.
2. SU 798686, 25.01.1981.2. SU 798686, 01.25.1981.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012146011/28A RU2527655C2 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Device to control transition resistance of contact unit of electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012146011/28A RU2527655C2 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Device to control transition resistance of contact unit of electric machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012146011A RU2012146011A (en) | 2014-05-10 |
RU2527655C2 true RU2527655C2 (en) | 2014-09-10 |
Family
ID=50629223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012146011/28A RU2527655C2 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Device to control transition resistance of contact unit of electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2527655C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU409963A1 (en) * | 1972-02-04 | 1974-01-05 | ||
SU798686A1 (en) * | 1979-05-25 | 1981-01-23 | Предприятие П/Я В-8543 | Apparatus for determining contact bouncing time |
US6731082B2 (en) * | 2002-03-13 | 2004-05-04 | Pelko Electric (Hk) Ltd. | DC motor constant speed PWM control |
RU2362178C1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Device for measurement of rotary transformer static error |
-
2012
- 2012-10-30 RU RU2012146011/28A patent/RU2527655C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU409963A1 (en) * | 1972-02-04 | 1974-01-05 | ||
SU798686A1 (en) * | 1979-05-25 | 1981-01-23 | Предприятие П/Я В-8543 | Apparatus for determining contact bouncing time |
US6731082B2 (en) * | 2002-03-13 | 2004-05-04 | Pelko Electric (Hk) Ltd. | DC motor constant speed PWM control |
RU2362178C1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-07-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Device for measurement of rotary transformer static error |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012146011A (en) | 2014-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4046362B2 (en) | Method and apparatus for measuring angle of rotating body | |
US2889518A (en) | Digital meter | |
CN104181434B (en) | A kind of dc source insulation detection device and detection method | |
CN203324419U (en) | Direct-current power insulation detection device | |
US3439271A (en) | Digital voltmeters including amplifier with capacitive feedback | |
US3823370A (en) | Wire insulation testing apparatus with means indicating insulation faults per predetermined incremental length | |
US3990062A (en) | Resolver to digital converter | |
RU2527655C2 (en) | Device to control transition resistance of contact unit of electric machine | |
CN204479140U (en) | The analoging detecting device of axle rotary metering error | |
US4339712A (en) | Method and system for measuring width and amplitude of current pulse | |
CN107024660B (en) | Circuit arrangement for determining the cell voltage of a cell in a cell composite | |
JPS62123367A (en) | Measurement of charging and discharging currents of capacitive element | |
GB2112948A (en) | Telephone cable splicers test set and method of testing | |
RU2377580C1 (en) | Device for measurement of electrical insulation resistance | |
RU2501027C2 (en) | Device to measure resistance of electric insulation | |
RU71822U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR | |
Ouameur et al. | Electromagnetic modelling of a new broadband current shunt | |
RU2068567C1 (en) | Device for contactless measurement of momentary values of pulses of break current in switching sections of commutator machine | |
JPS6154474A (en) | Testing device for watthour meter | |
SU767667A1 (en) | Device for controlling quality of electrical insulation | |
RU2625632C1 (en) | Measuring the area of electric impulse | |
SU457949A1 (en) | Device for automatic checking of electricity meters | |
SU920585A1 (en) | Power thyristor classification device | |
US3564409A (en) | Method for measuring engine r.p.m. | |
SU712777A1 (en) | Resistance measuring method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151031 |