RU71822U1 - DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR - Google Patents

DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU71822U1
RU71822U1 RU2007139030/22U RU2007139030U RU71822U1 RU 71822 U1 RU71822 U1 RU 71822U1 RU 2007139030/22 U RU2007139030/22 U RU 2007139030/22U RU 2007139030 U RU2007139030 U RU 2007139030U RU 71822 U1 RU71822 U1 RU 71822U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
brush
magnetic circuit
pulses
possibility
Prior art date
Application number
RU2007139030/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Николаевич Попов
Иван Игоревич Попов
Николай Иванович Попов
Original Assignee
Игорь Николаевич Попов
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 Игорь Николаевич Попов filed Critical Игорь Николаевич Попов
Priority to RU2007139030/22U priority Critical patent/RU71822U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU71822U1 publication Critical patent/RU71822U1/en

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к токоизмерительным приборам для контроля токораспределения между щетками щеточно-контактных аппаратов синхронных аппаратов при их обслуживании и настройке. Техническим результатом устройства является обеспечение возможности достоверного измерения среднего тока каждой щетки, а также численно оценивать степень его стабильности, то есть его отличия от постоянного, а также в возможности более эргономично пользоваться левой рукой, что удобно для левшей. Устройство для контроля тока щетки, содержащее токоизмерительную головку в виде составного магнитопровода с датчиком Холла, размыкающий механизм, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер и/или процессор, средство индикации, клавиши управления, отличается тем, что содержит управляемый тактовый генератор, функцией которого является формирование синхронизирующих импульсов с частотой, равной частоте вращения ротора синхронного генератора, также содержит сумматор, суммирующий регистрируемые сигналы в период между сихронизирующими импульсами, а размыкаемый механизм выполнен в виде магнитопровода и вынесен от клавиш управления на расстояние не менее 200 мм, с возможностью поворота вокруг продольной оси устройства.The utility model relates to current-measuring devices for controlling current distribution between brushes of brush-contact devices of synchronous devices during their maintenance and adjustment. The technical result of the device is the possibility of reliable measurement of the average current of each brush, as well as numerically assess the degree of its stability, that is, its difference from constant, as well as the possibility of using the left hand more ergonomically, which is convenient for left-handed people. A device for monitoring brush current, comprising a current measuring head in the form of a composite magnetic circuit with a Hall sensor, an opening mechanism, an analog-to-digital converter, a microcontroller and / or processor, indication means, control keys, characterized in that it contains a controlled clock generator whose function is to generate synchronizing pulses with a frequency equal to the rotational speed of the rotor of the synchronous generator, also contains an adder, summing the recorded signals in the period between synchronize pulses, and the opening mechanism is made in the form of a magnetic circuit and is removed from the control keys to a distance of at least 200 mm, with the possibility of rotation around the longitudinal axis of the device.

Description

Область примененияApplication area

Полезная модель относится к токоизмерительным приборам для контроля токораспределения между щетками щеточно-контактных аппаратов синхронных аппаратов при их обслуживании и настройке.The utility model relates to current-measuring devices for monitoring the current distribution between brushes of brush-contact devices of synchronous devices during their maintenance and adjustment.

Уровень техникиState of the art

Щеточно-контактный аппарат синхронных генераторов обеспечивает подачу постоянного тока от неподвижных токоведущих частей цепи возбуждения к вращающейся обмотке возбуждения ротора генератора посредством скользящего контакта. Неподвижную часть аппарата включает траверсу с установленными на ней щеткодержателями и щетками.The brush-contact device of synchronous generators provides direct current from the stationary current-carrying parts of the excitation circuit to the rotating excitation winding of the generator rotor by means of a sliding contact. The fixed part of the apparatus includes a traverse with brush holders and brushes installed on it.

Предполагается, что параллельно включенные щетки работают как линейные резистивные элементы, и поэтому ток любой щетки контактного аппарат постоянен и повторяет форму суммарного тока ротора. По этой причине для контроля тока щеток применяются токовые клещи постоянного тока.It is assumed that the brushes connected in parallel operate as linear resistive elements, and therefore the current of any brush of the contact device is constant and repeats the shape of the total current of the rotor. For this reason, DC clamps are used to control the brush current.

Осциллографирование тока щеток, работающих в составе щеточно-контактного аппарата синхронного генератора, указывает на то, что ток носит нестабильный, явно выраженный импульсный характер. Пример осциллограммы тока щетки приведен на Фиг.1.Oscillography of the current of the brushes operating as part of the brush-contact device of the synchronous generator indicates that the current is unstable, clearly pronounced pulsed character. An example of a waveform of the brush current is shown in FIG.

Такой ток нельзя называть постоянным даже в первом приближении. Ток представляет собой последовательность случайных импульсов одной полярности разной амплитуды и длительности. По этой причине измерение тока щеток с использованием любых промышленной выпускаемых клещей постоянного тока дает нестабильные и недостоверные результаты.Such a current cannot be called constant even in the first approximation. The current is a sequence of random pulses of the same polarity of different amplitude and duration. For this reason, measuring the current of brushes using any industrial manufactured DC clamp produces unstable and unreliable results.

Способ измерения тока такими приборами заключается в аналого-цифровом преобразовании мгновенного значения сигнала, получаемого после усиления первичного сигнала магнито-чувствительного элемента, расположенного в зазоре размыкаемого магнитопровода. Измерение среднего значения случайного сигнала в значительной степени определяется периодом усреднения и количеством измерений, проведенных за период усреднения.The method of measuring current by such devices is the analog-to-digital conversion of the instantaneous value of a signal obtained after amplification of the primary signal of a magnetically sensitive element located in the gap of an open magnetic circuit. The measurement of the average value of a random signal is largely determined by the averaging period and the number of measurements taken during the averaging period.

Строго говоря, исходя из элементарного определения значения тока, как количества Strictly speaking, based on the elementary definition of the current value as a quantity

электричества, прошедшего через проводник за 1 секунду, измерение импульсного тока должно сводиться к интегрированию импульсов за период 1с. Существует два способа интегрирования импульсов тока щетки и, соответственно, два основных способа измерения тока щетки щеточно-контактного аппарата: аналоговый и цифровой.electricity passing through the conductor in 1 second, the measurement of the pulse current should be reduced to the integration of pulses for a period of 1 s. There are two ways to integrate brush current pulses and, accordingly, two main methods for measuring brush current of a brush-contact device: analog and digital.

Аналоговый способ измерения заключается в интегрировании сигнала аналоговым сумматором с последующим аналого-цифровым преобразованием результирующего сигнала. Точность измерения таким способом зависит от спектрального состава импульсов, составляющих измеряемый сигнал и постоянной времени интегратора. Кроме того, при таком способе измерения полностью теряется возможность определить степень стабильности тока щетки.The analog measurement method consists in integrating the signal with an analog adder, followed by analog-to-digital conversion of the resulting signal. The measurement accuracy in this way depends on the spectral composition of the pulses making up the measured signal and the integrator time constant. In addition, with this measurement method, the ability to determine the degree of stability of the brush current is completely lost.

Второй способ, цифровой, заключается быстром аналого-цифровом преобразовании сигнала, непосредственно полученного от первичного преобразователя. Такой способ реализован в большинстве цифровых клещей постоянного тока.The second method, digital, is the rapid analog-to-digital conversion of the signal directly received from the primary converter. This method is implemented in most digital DC ticks.

Из-за ошибочного представления о том, что ток отдельной щетки щеточно-контактного аппарата синхронного генератора является постоянным, не разрабатывалось специальных способов для его измерения, а использовались способы, реализованные в стандартных измерительных приборах для постоянного тока.Due to the misconception that the current of a separate brush of a brush-contact device of a synchronous generator is constant, no special methods for measuring it were developed, but the methods implemented in standard measuring instruments for direct current were used.

Цифровое интегрирование сигнала, образованного последовательностью импульсов различной длительности и амплитуды должен производиться по формуле:Digital integration of a signal formed by a sequence of pulses of different durations and amplitudes should be carried out according to the formula:

, где n1 - число измерений за 1 секунду, ik - текущее измеренное цифровое значение тока. where n1 is the number of measurements in 1 second, i k is the current measured digital current value.

Синхронные генераторы характеризуются стабильной скоростью вращения ротора.Synchronous generators are characterized by a stable rotor speed.

Данный факт является одной из причин, что случайные процессы в скользящем контакте, являющиеся причиной формирования нестабильного импульсного тока каждой щетки, повторяются на каждом обороте ротора генератора. На приведенной осциллограмме (см. Фиг.1) тока щетки щеточно-контактного аппарата, работающего на частоте вращения 3000 об/мин (50 Гц), виден период повторения сигнала, точно равный 20 мс. Так как за 1 с ротор делает ровно 50 оборотов, цифровое интегрирование сигнала за 1 с не значительно увеличивает точность по сравнению с интегрированием за 1 оборот.This fact is one of the reasons that random processes in the sliding contact, which are the cause of the formation of an unstable pulse current of each brush, are repeated on each revolution of the generator rotor. The waveform (see Figure 1) of the brush current of the brush-contact device operating at a rotation speed of 3000 rpm (50 Hz) shows a signal repetition period of exactly 20 ms. Since the rotor makes exactly 50 revolutions in 1 second, the digital integration of the signal in 1 second does not significantly increase the accuracy compared to the integration in 1 revolution.

В то же время, частота вращения роторов синхронных гидрогенераторов в зависимости от конструкции может быть от 46,9 до 1500 об/мин (см. Справочник по электрическим At the same time, the rotational speed of the rotors of synchronous hydrogenerators, depending on the design, can be from 46.9 to 1500 rpm (see Electrical Manual

машинам, В двух томах, Под общей редакцией д.т.н. И.П.Копылова и к.т.н. Б.К.Клокова, М. «ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ» 1988.) т.е. для некоторых конструкций гидрогенераторов за 1 секунду ротор делает меньше одного оборота. Таким образом, в некоторых случаях интегрирование сигнала за 1 секунду или кратный период может дать неверные результаты.machines, In two volumes, Under the general editorship of Doctor of Technical Sciences I.P. Kopylova and Ph.D. B.K. Klokova, M. "ENERGOATOMIZDAT" 1988.) i.e. for some designs of hydrogenerators, the rotor makes less than one revolution in 1 second. Thus, in some cases, the integration of the signal in 1 second or a multiple period can give incorrect results.

По указанной причине при измерении тока щетки щеточно-контактного аппарата любого синхронного генератора цифровым способом следует задавать период интегрирования, как равный или кратный полному обороту ротора генератора.For this reason, when measuring the brush current of the brush-contact apparatus of any synchronous generator digitally, the integration period should be set as equal to or a multiple of the total revolution of the generator rotor.

Из уровня техники известно устройство для контроля токораспределения щеточно-контактного аппарата электрической машины [Патент RU 2157033], состоящее из токоизмерительной головки в виде составного магнитопровода с датчиком Холла, размыкающего механизма, микроконтроллера на основе процессора, цифробуквенного индикатора, отличающееся тем, что магнитопровод выполнен в виде кольца с внешним диаметром не более 30 мм, с внутренним диаметром не менее 15 мм, распиленного по радиусам -60, -90, 150°, сектор между радиусами -90 и 150° является замыкателем, в зазоре -60° расположен датчик Холла, магнитопровод расположен на расстоянии не менее 200 мм от кнопки привода размыкающего механизма, в устройство введена микросхема энергонезависимой памяти, а цифробуквенный индикатор выполнен двухстрочным.The prior art device for monitoring the current distribution of the brush-contact apparatus of an electric machine [Patent RU 2157033], consisting of a current head in the form of a composite magnetic circuit with a Hall sensor, a disconnecting mechanism, a microcontroller based on a processor, alphanumeric indicator, characterized in that the magnetic circuit is made in in the form of a ring with an external diameter of not more than 30 mm, with an internal diameter of at least 15 mm, sawn along radii -60, -90, 150 °, the sector between radii -90 and 150 ° is a contactor, A -60 ° Hall sensor is located, the magnetic circuit is located at a distance of at least 200 mm from the drive button of the disconnecting mechanism, a non-volatile memory chip is introduced into the device, and the alphanumeric indicator is made two-line.

Данное устройство выбрано в качестве ближайшего аналога.This device is selected as the closest equivalent.

Устройство представляет собой цифровые токоизмерительные клещи постоянного тока.The device is a digital current clamp meter DC.

Устройство состоит из токоизмерительной головки в виде составного магнитопровода с датчиком Холла, размыкающего механизма, микроконтроллера на основе процессора, цифробуквенного индикатора. Отличительными особенностями устройства являются геометрические размеры размыкаемого магнитопровода, расстояние размыкаемого магнитопровода от кнопки привода размыкающего механизма (не менее 200 мм), а также наличие в схеме устройства микросхемы энергонезависимой памяти и двухстрочного цифро-буквенного дисплея.The device consists of a current-measuring head in the form of a composite magnetic circuit with a Hall sensor, a disconnecting mechanism, a microcontroller based on a processor, an alphanumeric indicator. Distinctive features of the device are the geometric dimensions of the magnetic circuit to be opened, the distance of the magnetic circuit to be opened from the drive button of the opening mechanism (at least 200 mm), as well as the presence of a non-volatile memory chip and a two-line alphanumeric display in the device circuit.

Расположение магнитопровода на расстоянии не менее 200 мм от руки оператора обеспечивает возможность контроля труднодоступных щеток. Объем энергонезависимой памяти 8К обеспечивает запись токораспределения щеточно-контактных аппаратов 15 крупных электрических машин с максимальным числом щеток на каждом полюсе - 256. К недостаткам устройства следует отнести то, что устройство измеряет мгновенное The location of the magnetic circuit at a distance of at least 200 mm from the operator’s hand provides the ability to control hard-to-reach brushes. The volume of non-volatile memory 8K provides a record of the current distribution of brush-contact devices of 15 large electrical machines with a maximum number of brushes at each pole - 256. The disadvantages of the device include the fact that the device measures instant

значение постоянного тока, которое может значительно отличаться от среднего значения, что снижает точность оценки токовой нагрузки конкретной щетки, устройство не позволяет оценить стабильность тока щетки, устройство ориентировано исключительно на «праворуких» людей (левшам с ним работать неудобно).the value of direct current, which can significantly differ from the average value, which reduces the accuracy of estimating the current load of a particular brush, the device does not allow to evaluate the stability of the brush current, the device is focused exclusively on “right-handed” people (left-handed people are not comfortable working with it).

Техническим результатом устройства является обеспечение возможности достоверного измерения среднего тока каждой щетки, а также численно оценивать степень его стабильности, то есть его отличия от постоянного, а также в возможности более эргономично пользоваться левой рукой, что удобно для левшей.The technical result of the device is the possibility of reliable measurement of the average current of each brush, as well as numerically assess the degree of its stability, that is, its difference from constant, as well as the possibility of using the left hand more ergonomically, which is convenient for left-handed people.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг.1 показан пример осциллограммы тока щетки (Ток щетки равен 30 А) - измерение обычными методами.Figure 1 shows an example of a waveform of the brush current (Brush current is 30 A) - measurement by conventional methods.

На Фиг.2 показана схема устройства, где 1 - проводник с током, 2 - неподвижная часть измерительного магнитопровода, 3 - замыкатель, подвижная часть измерительного магнитопровода, 4 - магниточувствительный датчик Холла, 5 - тяга привода размыкающего механизма, 6 - продольная штанга, 7 - цанговый зажим, 8 - корпус, 9 - кнопка привода размыкающего механизма, 10 - индикатор, 11 - измерительная головка в развернутом на 180° положении.Figure 2 shows a diagram of the device, where 1 is a conductor with current, 2 is the fixed part of the measuring magnetic circuit, 3 is the closure, the movable part of the measuring magnetic circuit, 4 is a magnetically sensitive Hall sensor, 5 is the drive rod of the opening mechanism, 6 is a longitudinal rod, 7 - collet clamp, 8 - case, 9 - button for the drive of the disconnecting mechanism, 10 - indicator, 11 - measuring head in a 180 ° position.

На Фиг.3 показана электрическая блок-схема устройства, где 1 - проводник с током, 2, 3 - измерительный составной магнитопровод, 4 - датчик Холла, 12 - элемент питания, 13 - индикатор, 14 - клавиатура, 15 - стабилизатор тока датчика Холла, 16 - Аналого-цифровой преобразователь, 17 - процессор, 18 - последовательный порт ввода-вывода, 19 - энергонезависимая память, 20 - источник опорного напряжения, 21 - преобразователи напряжения, 22 - источник питания, 23 - сумматор, 24 - кварцевый генератор тактовых импульсов.Figure 3 shows the electrical block diagram of the device, where 1 is a conductor with current, 2, 3 is a measuring composite magnetic circuit, 4 is a Hall sensor, 12 is a battery, 13 is an indicator, 14 is a keyboard, 15 is a current regulator of a Hall sensor , 16 - An analog-to-digital converter, 17 - a processor, 18 - a serial input / output port, 19 - non-volatile memory, 20 - a voltage reference source, 21 - voltage converters, 22 - a power source, 23 - an adder, 24 - a clock crystal oscillator pulses.

Сущность устройстваDevice essence

Достоверность и точность измерения цифровым способом, основанным на интегрировании входного сигнала, в значительной степени зависит от частоты дискретизации цифровых измерений. Чем выше частота дискретизации, тем достовернее измеряется сигнал, тем точнее производится измерение. При измерении тока щетки щеточно-контактного аппарата синхронного генератора необходимо обеспечить The reliability and accuracy of digital measurements based on the integration of the input signal, largely depends on the sampling frequency of digital measurements. The higher the sampling rate, the more reliable the signal is measured, the more accurate the measurement. When measuring the brush current of the brush-contact device of the synchronous generator, it is necessary to provide

надежное последовательное перекрытие скользящей поверхностью щетки окружности контактного кольца за один полный оборот ротора.reliable consecutive overlapping of the circumference of the contact ring by the sliding surface of the brush in one full revolution of the rotor.

Если диаметр контактного кольца равен DК, длина окружности составляет πDK. Если размер щетки в направлении вращения составляет а, то полное перекрытие окружности происходит при проведении последовательных измерении. Если число измерений будет меньше указанного числа, то существует вероятность пропуска короткого импульса большой амплитуды, что снижает точность интегрирования полного сигнала за один оборот. Для обеспечения достоверного измерения необходимо обеспечить, двойное перекрытие, означающее, что за время прохождения скользящей поверхностью щетки расстояние, равное ее длине в направлении скольжении, необходимо провести два измерения.If the diameter of the slip ring is D K , the circumference is πD K. If the brush size in the direction of rotation is a, then the complete overlap of the circle occurs when consecutive measurement. If the number of measurements is less than the specified number, then there is the possibility of missing a short pulse of large amplitude, which reduces the accuracy of integrating the complete signal in one revolution. To ensure reliable measurements, it is necessary to provide double overlap, which means that during the passage of the brush’s sliding surface, a distance equal to its length in the sliding direction, two measurements are necessary.

Исходя из вышеизложенного, минимальная частота дискретизации FД при измерении тока щетки щеточно-контактного аппарата синхронного генератора цифровым методом должна составлятьBased on the foregoing, the minimum sampling frequency F D when measuring the brush current of the brush-contact apparatus of a synchronous generator by a digital method should be

, где where

fP - частота вращения ротора синхронного генератора,f P is the rotational speed of the rotor of the synchronous generator,

DK - диаметр контактного кольца,D K - diameter of the slip ring,

a - размер щетки в направлении вращения (по касательной) контактного кольца.a - brush size in the direction of rotation (tangentially) of the contact ring.

При измерении тока щетки щеточно-контактного аппарата синхронного генератора необходимо знать степень стабильности электрического скользящего контакта, т.е. численно оценивать, насколько ток щетки отличается от постоянного, среднего тока щетки. Для этого целесообразно использовать статистический параметр «среднее отклонение», являющийся мерой разброса множества данных. Данный параметр рассчитывается по формуле:When measuring the brush current of a brush-contact device of a synchronous generator, it is necessary to know the degree of stability of the electrical sliding contact, i.e. numerically evaluate how much the brush current differs from the constant, average brush current. To do this, it is advisable to use the statistical parameter "average deviation", which is a measure of the spread of the data set. This parameter is calculated by the formula:

, где where

n - число измерений,n is the number of measurements

- среднее значение массива данных - average value of the data array

Работа заявленного устройства основана на том, что определяют время периода усреднения, кратный одному обороту вала ротора генератора, а минимальная частота дискретизации определяется из формулы:The operation of the claimed device is based on the fact that determine the time of the averaging period, a multiple of one revolution of the shaft of the rotor of the generator, and the minimum sampling frequency is determined from the formula:

, где where

fP - частота вращения ротора синхронного генератора,f P is the rotational speed of the rotor of the synchronous generator,

DK - диаметр контактного кольца,D K is the diameter of the slip ring,

a - размер щетки в направлении вращения (по касательной) контактного кольца;a is the size of the brush in the direction of rotation (tangentially) of the contact ring;

затем производят суммирование всех значений, делят полученную сумму на общее количество измерений, затем находят разницу между полученным средним значением и каждым измерением, суммируют абсолютные значения разницы между средним значением и каждым значением и делят полученную сумму на количество измерений. В результате такого способа измерения тока в устройстве получают значение тока щетки и среднее отклонение, характеризующее стабильность тока в скользящем контакте конкретной щетки.then summation of all values is carried out, the resulting amount is divided by the total number of measurements, then the difference between the obtained average value and each measurement is found, the absolute values of the difference between the average value and each value are summed, and the resulting amount is divided by the number of measurements. As a result of this method of measuring current in the device, the value of the brush current and the average deviation characterizing the stability of the current in the sliding contact of a particular brush are obtained.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для контроля тока щетки, содержащем токоизмерительную головку в виде составного магнитопровода с датчиком Холла, размыкающий механизм, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер и/или процессор, средство индикации, клавиши управления, отличием является то, что оно содержит управляемый тактовый генератор, функцией которого является формирование синхронизирующих импульсов с частотой, равной частоте вращения ротора синхронного генератора, также содержит сумматор, суммирующий регистрируемые сигналы в период между сихронизирующими импульсами, а размыкаемый механизм выполнен в виде магнитопровода и вынесен от клавиш управления на расстояние не менее 200 мм, с возможностью поворота вокруг продольной оси устройства.The claimed technical result is achieved due to the fact that in the device for monitoring the brush current containing a current head in the form of a composite magnetic circuit with a Hall sensor, a disconnecting mechanism, an analog-to-digital converter, a microcontroller and / or processor, an indication means, control keys, the difference is that it contains a controlled clock, the function of which is the formation of synchronizing pulses with a frequency equal to the rotational speed of the rotor of the synchronous generator, also contains an adder that sums the signals recorded in the period between pulses sihroniziruyuschimi and disconnection mechanism designed as a yoke and submitted from the control keys by a distance not less than 200 mm, rotatably around the longitudinal axis of the device.

Магнитопровод размещен на продольной штанге, функцией которой является возможность поворота размыкаемого магнитопровода вокруг продольной оси, при этом тяга привода размыкающего механизма проходит по оси штанги. Это позволяет более эргономично повернуть размыкаемый магнитопровод, а также пользоваться левой рукой, что удобно для левшей.The magnetic circuit is placed on a longitudinal rod, the function of which is the ability to rotate the magnetic circuit breakable around the longitudinal axis, while the drive drive of the disconnecting mechanism passes along the axis of the rod. This allows you to more ergonomically rotate the magnetic circuit breaker, as well as use your left hand, which is convenient for lefties.

Магнитопровод выполнен из ферромагнитного материала.The magnetic core is made of ferromagnetic material.

Устройство работает следующим образом. Вокруг проводника с током (1) (см. Фиг.2), величину которого требуется определить, создается кольцевое магнитное поле. Магнитное поле концентрируется в магнитопроводе (2, 3), изготовленного из ферромагнитного материала, имеющего большое значение магнитной проницаемости.The device operates as follows. Around the conductor with current (1) (see Figure 2), the value of which is to be determined, an annular magnetic field is created. The magnetic field is concentrated in the magnetic circuit (2, 3), made of a ferromagnetic material, which has a great value of magnetic permeability.

Магниточувствительный элемент (4) на основе датчика Холла формирует электрический сигнал, который подается на аналого-цифровой преобразователь (16) (см. Фиг.3). Питание отдельных всей электрической схемы осуществляется от элемента питания (12) (аккумулятор или батарея). Для уменьшения взаимного влияния отдельных элементов цифровой схемы их питание осуществляется через стабилизатор (15), представляющий собой гальванически развязанный высокочастотный преобразователь постоянного напряжения (DC-DC преобразователь). Для точного цифрового измерения уровня сигнала используется высокостабильный источник опорного напряжения (20), который позволяет численно оценивать степень стабильности тока. Измеренные сигналы в цифровом виде поступают на сумматор (23) и процессор (17), в которых производятся расчеты измеряемых величин. Работа всей цифровой схемы синхронизируется кварцевым генератором (24). Управляемый генератор (24) тактовых импульсов формирует импульсы с частотой, равной скорости вращения вала ротора синхронного генератора. Тактовые импульсы ограничивают время работы сумматора (23) и определяют количество сигналов, используемых для расчета среднего тока и среднего отклонения. Результат расчета отражается на индикаторе (13). Для передачи информации во внешние устройства используется последовательный порт ввода-вывода (18).The magnetosensitive element (4) based on the Hall sensor generates an electrical signal, which is fed to an analog-to-digital converter (16) (see Figure 3). The power supply of the entire electrical circuit is carried out from the battery (12) (battery or battery). To reduce the mutual influence of the individual elements of the digital circuit, their power is supplied through a stabilizer (15), which is a galvanically isolated high-frequency DC-DC converter (DC-DC converter). For accurate digital measurement of the signal level, a highly stable reference voltage source (20) is used, which allows numerically assessing the degree of current stability. The measured signals are digitally transmitted to the adder (23) and processor (17), in which the calculated quantities are calculated. The operation of the entire digital circuit is synchronized by a crystal oscillator (24). The controlled clock generator (24) generates pulses with a frequency equal to the rotational speed of the rotor shaft of the synchronous generator. Clock pulses limit the operating time of the adder (23) and determine the number of signals used to calculate the average current and average deviation. The result of the calculation is reflected in the indicator (13). To transfer information to external devices, a serial input-output port (18) is used.

Возможность достоверного измерения среднего тока каждой щетки обеспечивается за счет установления частоты дискретизации, позволяющей гарантированно измерить мгновенное значение тока щетки в любой точке контакта траектории скольжения, и интегрирования сигнала в течение времени точно равному или кратному периоду вращения ротора синхронного генератора.The ability to reliably measure the average current of each brush is ensured by establishing a sampling frequency that guarantees guaranteed measurement of the instantaneous value of the brush current at any contact point of the sliding path, and integrating the signal over time exactly equal to or a multiple of the rotation period of the rotor of the synchronous generator.

Claims (2)

1. Устройство для контроля тока щетки, содержащее токоизмерительную головку в виде составного магнитопровода с датчиком Холла, размыкающий механизм, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер и/или процессор, средство индикации, клавиши управления, отличающееся тем, что содержит управляемый тактовый генератор, функцией которого является формирование синхронизирующих импульсов с частотой, равной частоте вращения ротора синхронного генератора, также содержит сумматор, суммирующий регистрируемые сигналы в период между сихронизирующими импульсами, а размыкаемый механизм выполнен в виде магнитопровода и вынесен от клавиш управления на расстояние не менее 200 мм с возможностью поворота вокруг продольной оси устройства.1. Device for monitoring brush current, comprising a current measuring head in the form of a composite magnetic circuit with a Hall sensor, an opening mechanism, an analog-to-digital converter, a microcontroller and / or processor, indication means, control keys, characterized in that it contains a controlled clock generator, the function of which is the formation of synchronizing pulses with a frequency equal to the rotational speed of the rotor of the synchronous generator, also contains an adder that sums the recorded signals in the period between ruyuschimi pulses and disconnection mechanism designed as a yoke and submitted from the control keys by a distance not less than 200 mm rotatable about the longitudinal axis of the device. 2. Устройство для контроля тока щетки по п.1, отличающееся тем, что магнитопровод размещен на продольной штанге, функцией которой является возможность поворота размыкаемого магнитопровода вокруг продольной оси, при этом тяга привода размыкающего механизма проходит по оси штанги.
Figure 00000001
2. The device for controlling the brush current according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit is placed on a longitudinal rod, the function of which is to rotate the magnetic circuit breakable around the longitudinal axis, while the drive rod of the opening mechanism passes along the axis of the rod.
Figure 00000001
RU2007139030/22U 2007-10-23 2007-10-23 DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR RU71822U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139030/22U RU71822U1 (en) 2007-10-23 2007-10-23 DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139030/22U RU71822U1 (en) 2007-10-23 2007-10-23 DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU71822U1 true RU71822U1 (en) 2008-03-20

Family

ID=39280286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139030/22U RU71822U1 (en) 2007-10-23 2007-10-23 DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU71822U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739708C1 (en) * 2019-10-28 2020-12-28 Общество с ограниченной ответственностью «Интерра» Wireless terminal for data collection of technological equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739708C1 (en) * 2019-10-28 2020-12-28 Общество с ограниченной ответственностью «Интерра» Wireless terminal for data collection of technological equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3460493B1 (en) Multiple phase measurement device
CN103528602B (en) Encoder
CN104237622B (en) The method of sampling and wideband voltage/calibration of power device based on software based frequency tracking
CN104330623B (en) Sine wave parameter measuring method and system in electric power system
RU71822U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF BRUSH CURRENT BRUSH-CONTACT DEVICE OF SYNCHRONOUS GENERATOR
RU2383029C2 (en) Method for measurement of current in brushes of brush-contact apparatus in synchronous generators
Petrovic New digital multimeter for accurate measurement of synchronously sampled AC signals
US3855522A (en) Electromagnetic type measuring apparatus for digitally measuring electric conductivity
EP0256183B1 (en) RMS current determination by sampling current differential
CN114167135B (en) Voltage-current phase angle distinguishing method for power meter
JPS59187272A (en) Electric constant measuring apparatus
KR20040066708A (en) Digital Electric Power Meter Using Multiplication Algorithm
RU2548618C2 (en) Network block to monitor power supply quality
RU2527655C2 (en) Device to control transition resistance of contact unit of electric machine
RU2225068C1 (en) Device for checking ac drives for operation at transients
SU1350585A1 (en) Device for non-contact measurement of liquid electric conduction
RU2068567C1 (en) Device for contactless measurement of momentary values of pulses of break current in switching sections of commutator machine
GB829239A (en) Electrical test instrument
JP2550987B2 (en) Signal gradient measuring instrument
RU2285243C2 (en) Method and device for metering consumption of electric energy by means of electromagnet flow meter
GB1222963A (en) Improvements relating to insulation testing
SU853436A1 (en) Device for measuring shaft torque
SU454416A1 (en) Angle transducer
SU828142A1 (en) Device for electric motor stator magnetic loss measuring
KR900006410B1 (en) Digital electric power detecting apparatus