SU1239779A1 - Способ определени давлени щетки на коллектор электрической машины - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике в части создани  способов определени  давлени , щетки на коллектор электрической машины и может быть использовано дл  собранных электрических машин, в том числе машин малой мощности при отработке их конструкцииJ исследовании 5 плуатации и ремонте.

Цель изобретени  - повышение достоверности определени  величины давлени  за счет повышени  точности фиксации момента отрыва щетки от коллектора.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл  реализации способа; на фиг.2 - электрические сигналы на выходе коллекторной электрической машины {например, тахогенвратора . посто нного тока) при определении давлени  щетки на коллектор при ну- левом нажимном усилии отрыЕ:а (а. при промежуточном давлении щетки (Si и в момент отрыва (Е)

Блок-схема содержит привод 1, вал которого св зан с валом электрической машины 2 и измерителем 3 частоты вращени .

Щетка 4 электрической .машины 2 при измерении ее давлени  на колпек- тор 5 механически соедин етс  с исполнительным устройством 6, св занным с входом силоизмерительного датчика 7,, выход которого через усилительное устройство 8 соединен с измерителем 9 давлени  щетки. Щетки электрической машины 2 подключены к блоку 10 питани , соединенному с входом низкочастотного фильтра 11, выход которого св зан с измерите- лем 12 амплитуды модулирующего сигнала , соединенным с входом блока 13 индикации момента отрыва щетки 4 от коллектора 5.

Выход блока i 3 иццикации соединен с блоком 14 управлени , который также св зан с приводом и исполнительным устройством 6.

Способ осуществл ют следующим образом.

Перед измерением давлени  щетку механически соедин ют с исполнитель- , ным устройством 6 таким образом, чтобы не создавать дополнительного давлени , атем (по команде с блока 14 управлени ) включают привод 1, который вращает вал электрической машины 2 с коллектором 5 в рабочем

39779.2

диапазоне частот вра.щени  машины, частота изм ер етс  измерителем 3 частоты вращени .

Затем, (по команде, с блока 14 уп5 равлени ) включают исполнительное устройство 6, которое (в ручном или автоматическом режиме) создает уси- лие, приложенное к щетке 4 и направленное противоположно давлению щрт10 ки на коллектор, и постепенно увели - чивает его от нулевого значени  до величины, определ емой в момент отрыва щетки от коллектора.

Величина этого усили , по которой

t5 суд т о Величине максимального давлени  щетки на коллектор, восприни- маетс  силоизмерительным датчиком 7, расположенным снаружи электрической машины: 2, который преобразует эту

20 величину в измерительный сигнал. Сигнал на выходе силоизмерительного датчика 7 усиливаетс  усилительным устройством 8 и поступает на измеритель 9 давлени  щетки.. Измерение

25 осуществл ют в момент- отрыва щетки 4 от коллектора 5.

Момент отрьша фиксируют следующим образом. .В процессе измерени  давлени  щетки на коллектор в коллектор30 ном .двигателе н:а его щетки при обесточенном состо нии машины подают низковольтное питание от блока 10 питани  при принудительном вращении коллектора 5, воздействующего на

, , на низковольтное питание на- . кладьшаютс  коллекторные пульса-, ции. При включении исполнительного устройства 6 плавно увеличивают усилие , приложенное к ще.тке 4, при

40

этом по вл етс  низкочастотна  модул ци  сигнала на щетках гармоническим сигналом промьшшенной частоты 50 Гц, амплитуда которого постепенно возрастает (фиг.2а-&). В момент полно- ,го отрьша щетки 4 от коллектора 5 амплитуда модулирующего сигнала максимальна .

Регистрируют максимальную амплитуду модулированного электрического

сигнсша на щетке следующим образом. . Модулированный сигнал с блока 10 питани  подают на низкочастотный фильтр 115 с помощью которого выдел ют низкочастотную огибающую, амплитуду -которой определ ют с помощью измерител  12 и сравнивают с пороговым уровнем. В момент равенства амплитуды низкочастотной наводки и

порогового уровн  с помощью измери- тел  12 формируют сигнал, фиксирующий момент отрыва щетки от коллектора , сигнал поступает на блок 13 инди кации момента отрыва, вырабатывающий управл юпщй сигнал на блок 14 управлени . .Блок 13 индикации позвол ет также контролир овать визуально форму выходного сигнала на щетках и электрической мапшны 2. При этом момент отрыва определ ют с помощью блока 13 индикации момента отрьша либо в ручном , либо в автоматическом режимах,

8ручном режиме блок 13 индикации момента отрьша формирует сигнал о моменте отрьша щетки 4, по которому оператор с блока 14 управлени  включает исполнительное устройство 6 и

.фиксирует данное состо ние щеточно- коллекториого узла. Величину давле- ни  щетки определ ют по измерителю

9давлени . В автоматическом режи- ме. в момент отрьгоа щетки 4 с блока 13 индикации момента отрыва поступает сигнал на блок 14 управлени , который автоматически выключает исполнительное устройство 6 и сигнализирует о начале измерени  давлени  щетки.

При измерении давлени  щетки на коллектор в коллекторном генераторе на его щетки подают нулевое напр жение с блока 10 питани , т.е, нерируемый сигнал сразу направл ют на низкочастотный фильтр II,

Определение момента отрьша щетки 4 от коллектора 5 в коллекторном генераторе осзтцествл ют аналогично коллекторному двигателю.

Преимуществами предлагаемого способа  вл етс  то, что более точное определение момент отрьша щетки по амплитуде модул ции электрического сигнала, котора  увеличиваетс  при отрыве, позвол ет повысить достовер- ность определени  реальной силы давлени  ,

Увеличение амплитуды модулирующего сигнала на выходе щеток коллекторной электрической машины св зано с уменьшением переходного сопротивлени  между щеткой и коллектором, вызванным уменьшением силы давлени . Таким образом,, амплитуда низкочастотной наводки на щетках электрической машины  вл етс  информационным параметром , характеризующим давление щеток на ее коллектор.Давление щетки

может определ тьс  как в ручном, так и в автоматическом режимах при помощи привода, что повьщгает точ- ность и достоверность способа.

Предлагаемый способ не требует предварительного вмешательству извн в щеточно-коллекторный узел электрической машины, что позвол ет упростить измерение давлени  щетки, Ро- тор эл(ектрической машины с коллектором принудительно привод т во вращение от внешнего привода, а не под действием сил электромагнитного пол создаваемого статором, как в известных способах, что позвол ет проводить испытани  всех типов коллекторных машин при заданных услови х, а это расшир ет функциональные возможности способа. Он может быть использован как в процессе изготовлени  электрических машин, в том числе машин малой мощности, дл  точггой настройки силы давлени  щетки на коллектор, так и в процессе эксплуатации и ремонта дл  текущего контрол  его величины, как в статике, так и в динамике.

При этом способ позвол ет произвести измерение силы давлени  щетки на коллектор на всевозможном дл  данной электрической машины диапазоне частот вращени . Последнее позвол ет установить истинное значение силы давлени  дл  работающей электрической машины и определить возможные отклонени  от нормы в работе ще- точно-кол.пекторногр узла .(например, св занные с неточностью изготовлени  коллектора, состо нием отдельных коллекторных пластин и т.д.. |Это позвол ет прогнозировать надеж- ность и долговечность работы щеточ- но-коллекторного узла.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  давлени  щетки на коллектор электрической машины путем приложени  к щетке усили , направленного противоположно давлению щетки на коллектор, увеличени  этого усили  от нулевого значени  до величины, которую определ ют в момент отрьша щетки от коллектора и по которой суд т о величине макси- мального давлени  щетки на коллектор , отличающийс  тем, что, с целью повьшгени  достоверноети определени  величины давлени  за счет повьш1ени  точности фиксации момента отрьгаа щетки от коллектора, на щетки в обесточенном состо нии машины подают низковольтное питание и воздействуют на них вращающимс  коллектором, который вращают принудительно в рабочем диапазоне частот вращени  машины, при этом регистрируют максимальную амплитуду модулированного электрического сигнала на щетках, по которой фиксируют момент отрыва щетки от коллектора.

   Фиг.2