t Изобретение относитс к электрическим машинам и может быть использовано при ремонте и эксплуатации электрическихмашин переменного и посто нного тока, например в автоматизированных диагностических комплексах. Цель изобретени - повышение чувствительности устройства. На фиг. 1 приведена схема устройства дл контрол вибрации элек трической машины; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип его действи . Устройство включает в Себ опера ционный усилитель 1, синхронно-коммут11руеь 1й RC -фильтр, содержапу-п резистор 2, коммутируемые конденсаторы 3, ключи 4, распределитель а также детектор 6 средневыпр мпен ного значени , компаратор 7, формирователь 8, умножитель 9, датчик 10пульсаций тока, полосовой фильтр 11и измерительный Прибор 12. Устройство работает следующим образом. С датчика 10 пульсаций тока электрический сигнал, содержацщйр личные спектральные составл ющие, посту{1ает на режекторный фильтр, к торый производит подавление основной и кратных ей гармоник питающег напр жени (помехи). Полосовой фильтр 1I odyщecтвл eт выделение и формативной составл ющей спектра пульсаций, частоту либо амплитуду которой измер ет прибор. Автоматическа настройка реж кторного фильтра осуществл етс сле ющим образом. На неинвертизующий вход операцио ного усилител 1 поступает исходное напр жение, содержащее исследуемйш спектральные составл ющие и помеху представл ющую собой первую -и другие гармоники тока электрической ма шины. Помеха с выхода устройства выдел етс синхронно-коммутируемым К -ф1ШЬтром и подаетс на инвертиру щий вход усилител 1. Б установившемс режиме напр жени помехи, воз действующее на инвертирующий и неин вертирую1ций входы операционного уси лител , равны, что приводит к компенсации помехи на выходе устройства . Исходный сигнал (диаграмма А) по тупает на вход компаратора 7, на 112 второй вход которого подаетс средневыпр мленное значение исходного сигнала (диаграмма Б) , выделенноедетектором 6 средневыпр мленного значени . На выход компаратора проходит -только сигнал, превосход щий средневыпр мленное значение, т.е. сигнал, следующий с частотой помехи, значительно превосход щий по уровню измер емые сигналы (диаграмма В). Образующиес на выходе компаратора 7 импульсы нормализуютс с помощью формиробател 8 и подаютс на умнохситель 9, который производит умножение частоты следовани импульсов на коэффициент умножени , равный числу коммутируемых конденсаторов в синхронно-коммутируемом фильтре {диаграмма Д). Импульсы с выхода. умножител 9 поступают на распределитель 5, осуществл ющий последовательную .коммутацию конденсаторов 3 с помощью подачи на управл ющие входы ютючей 4 коммутирующих сигналов ( диаграммы Е, Ж и и). За счет соответстви коэф4ициента умножени умножител 9 числу конденсаторов 3, последние будут всегда коммутироватьс с частотой выделенного компаратором 7 сигнала, т.е. с частотой помехи, следовательно , режекторный фильтр всегда будет настроен на частоту помехи независимо от ее флуктуации. Таким образом, сигнал помехи сам производит настройку на собственную частоту , независимо от ее величины и характера изменени во времени. I Синхронный RC -фильтр, коммутируемый импульсами длительностью Т Т2...Т/п, где Т l/fg - период повторени импульсов (fo - частота повторени импульсов коммутации), п - число коммутируемых конденсаторов , имеет рко выраженную гребенчатую форму частотной характеристики . На частотах, кратных частоте коммутации f , относительный коэффициент передачи определ етс выражением где А - коэффициент передачи; п - число коммутируемых конденсаторов; К - номер гармоники частоты iff, Полоса пропускани фильтра вычисл етс по формулеt The invention relates to electric machines and can be used in the repair and operation of electric machines of alternating and direct current, for example, in automated diagnostic complexes. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the device. FIG. 1 is a schematic diagram of a device for monitoring the vibration of an electric machine; in fig. 2 - timing diagrams explaining the principle of its operation. The device includes an operational amplifier 1, a synchronous-switching 1st RC filter, a resistor 2, switched capacitors 3, keys 4, a distributor, and a detector 6, a straight-through value, a comparator 7, a driver 8, a multiplier 9, a sensor 10pulsations current, band-pass filter 11 and measuring device 12. The device operates as follows. From the current ripple sensor 10, an electrical signal containing personal spectral components is applied to a notch filter that suppresses the fundamental and multiple harmonics of the supply voltage (interference). The band-pass filter 1I detects the selection and formative component of the pulsation spectrum, the frequency or amplitude of which is measured by the instrument. The automatic adjustment of the mode filter is performed in the following manner. The noninverting input of the operational amplifier 1 is supplied with an initial voltage containing the spectral components under study and the noise representing the first and other harmonics of the electric machine current. Interference from the output of the device is emitted by a synchronous-switched K-1Hp and is fed to the inverting input of the amplifier 1. The steady-state voltage of the voltage that acts on the inverting and non-rotating inputs of the operating amplifier is equal, which compensates for interference on the output of the device . The source signal (diagram A) arrives at the input of the comparator 7, at 112 the second input of which is fed to the average value of the original signal (diagram B), by the detector 6, the average value. The output of the comparator passes is only a signal that exceeds the mean value, i.e. the signal that follows the frequency of the interference is much higher in terms of the measured signals (diagram B). The pulses produced at the output of the comparator 7 are normalized with the help of the formaker 8 and are fed to the multiplier 9, which multiplies the pulse frequency by the multiplication factor equal to the number of switched capacitors in the synchronous switched filter {diagram E). Pulses from the exit. the multiplier 9 is fed to the distributor 5, which performs the sequential switching of the capacitors 3 by supplying 4 control signals to the control inputs of the YouTube unit (diagrams E, F, and u). Due to the multiplication factor multiplier 9 and the number of capacitors 3, the latter will always switch to the frequency of the signal allocated by the comparator 7, i.e. with the frequency of interference, therefore, the notch filter will always be tuned to the frequency of interference, regardless of its fluctuation. Thus, the interfering signal itself adjusts to its own frequency, regardless of its magnitude and the nature of the change over time. I A synchronous RC filter switched by pulses of duration T T2 ... T / n, where T l / fg is the pulse repetition period (fo is the switching pulse repetition frequency), n is the number of switched capacitors, has a clearly pronounced comb shape of the frequency response. At frequencies multiple to the switching frequency f, the relative transmission coefficient is defined by the expression where A is the transmission coefficient; n is the number of switched capacitors; K is the harmonic number of the frequency iff. The bandwidth of the filter is calculated by the formula
af () af ()
где R и С - сопротивление резистора и емкость конденсаторов фильтра.where R and C are the resistance of the resistor and the capacitance of the filter capacitors.
Благодар подавлению синхронным. режекторным фильтром не только первой , но и высших гармоник помехи, а также самонастройке его на. час )97011Thanks to the synchronous suppression. notch filter not only the first, but also the higher harmonics of the interference, as well as its self-tuning on. hour) 97011
тоту помехи уровень мешающих сигналов на выходе полосового фильтраtou interference level of interfering signals at the output of the bandpass filter
значительно снижаетс , что позвол ет повысить чувствительность измерительного прибора и устройства в целом . При этом обеспечиваетс контроль работы подшипников в машинах с измен ющейс и заранее неизвестной частотой помехи. significantly reduced, which allows to increase the sensitivity of the measuring device and the device as a whole. This ensures the control of the operation of bearings in machines with varying and previously unknown frequency interference.