SU782055A1 - Device for measuring instantaneous current values in switchable sections of electric machine - Google Patents
Device for measuring instantaneous current values in switchable sections of electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- SU782055A1 SU782055A1 SU782694743A SU2694743A SU782055A1 SU 782055 A1 SU782055 A1 SU 782055A1 SU 782694743 A SU782694743 A SU 782694743A SU 2694743 A SU2694743 A SU 2694743A SU 782055 A1 SU782055 A1 SU 782055A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- brush
- plate
- current
- collector
- plates
- Prior art date
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
Изобретение относится к измерениям при испытаниях электрических машин, в частности к устройствам для измерения мгновенных значений токов в их коммутируемых секциях. 5The invention relates to measurements during testing of electrical machines, in particular to devices for measuring instantaneous currents in their switched sections. 5
Известен способ измерения мгновенных значений токов секций или петушков якоря осциллографированием fl].A known method of measuring the instantaneous currents of sections or cockerels of the armature by oscillography fl].
В указанном способе измеряют магнитное поле тока с помощью, например 10 воздушного трансформатора, либо датчиков Холла. Этот способ позволяет получить только осциллограммы мгновенных значений тока коммутации паза, а не отдельных секций, лежащих в этих ,5 пазах. При использовании этого способа часто возникают недопустиже погрешности из-за индуктированных наводок в измерительной цепи.In the specified method, the magnetic field of the current is measured using, for example, 10 air transformers, or Hall sensors. This method allows you to get only the waveform of the instantaneous values of the current switching groove, and not the individual sections lying in these 5 grooves. When using this method, errors often occur unacceptably due to inductance in the measuring circuit.
Наиболее близким по технической 20 сущности к предлагаемому является устройство для измерения мгновенных значений токов в коммутируемой секции коллекторной электрической машины путем измерения падения напряжения на 25 резисторах, в т. ч. когда между пластинами испытуемой машины и резисторами включают разрезную щетку, а полученные на резисторах падения напряжения подают на сумматор, причем, раз- 3Q резная щетка выполнена в виде пакета механически связанных, но электрически изолированных между собой пластин, ширина которых выбрана меньше межламельного промежутка коллектора f2] .The closest technical essence to the proposed one is a device for measuring the instantaneous currents in the switched section of a collector electric machine by measuring the voltage drop across 25 resistors, including when a split brush is inserted between the plates of the tested machine and the resistors, and the drops obtained on the resistors voltages are fed to the adder, moreover, a 3Q split brush is made in the form of a package of mechanically connected but electrically isolated plates with a width less than m collector spacing f2].
К недостаткам устройства можно отнести трудность изготовления разрезной щетки в виде пакета пластин, ширина которых меньше межламельного промежутка коллектора, а также затруднения, возникающие при осуществлении электрического контакта между пакетом достаточно тонких пластин и резисторами.The disadvantages of the device include the difficulty of manufacturing a split brush in the form of a package of plates, the width of which is less than the interlamellar gap of the collector, as well as difficulties arising from electrical contact between the package of sufficiently thin plates and resistors.
Цель изобретения - упрощение конструкции путем упразднения операций изготовления разрезной щетки в виде пакета пластин, ширина которых меньше межламельного промежутка коллектора, а также возможность получения осциллограмм коммутации на любой действующей машине.The purpose of the invention is to simplify the design by eliminating the operations of manufacturing a split brush in the form of a package of plates, the width of which is less than the interlamellar gap of the collector, as well as the possibility of obtaining oscillograms of switching on any existing machine.
Поставленная цель достигается тем, что щетку делят на части по ее длине, число частей выбирают больше величины щеточного перекрытия, а поверхность пластин .коллектора частично изолирована в шахматном порядке по щеточным следам каждой из частей щетки с периодичностью: неизолированная пласти3 на - группа изолированных пластин, число которых выбрано не меньше величины щеточного перекрытия.This goal is achieved by the fact that the brush is divided into parts along its length, the number of parts is chosen greater than the value of the brush overlap, and the surface of the collector plates is partially staggered along the brush traces of each part of the brush with a periodicity of: uninsulated plastic 3 - a group of insulated plates, the number of which is chosen is not less than the value of the brush overlap.
На фиг,. 1 изображено устройство для измерения мгновенных Значений токов коммутируемых секций коллекторной электрической машины ,с петлевой обмоткой якоря; на фиг. .2 - графики падения напряжения на каждом из резисторов и попарные разности этих падений напряжений во времени.In FIG. 1 shows a device for measuring instantaneous values of currents of switched sections of a collector electric machine, with a loop winding of the armature; in FIG. .2 - graphs of the voltage drop across each of the resistors and the pairwise differences of these voltage drops over time.
Устройство для замера мгновенных 'значений токов в коммутируемых секциях включает ряд электрически изолированных частей 1, 2 и 3 по длине щетки, контуры которых изображены прямоугольниками. Указанные части 1, 2 и 3 щетки механически связаны (непосредственно или с помощью щеткодержателей) с условно не показанным пальцем щеткодержателя*, и установлены до соприкосновения с коллектором, ламели 4-10 которого соединены \с секциями 11-16 обмотки якоря. Для упрощения щеточное перекрытие в рассматриваемом примере принято равным 2. Исходя из этого,число частей 1,2 и 3 щетки выбрано на единицу больше, т. е. рав.. но 3.A device for measuring the instantaneous values of currents in switched sections includes a number of electrically isolated parts 1, 2 and 3 along the length of the brush, the contours of which are shown in rectangles. The indicated parts 1, 2 and 3 of the brush are mechanically connected (directly or with the help of brush holders) with a conditionally not shown finger of the brush holder *, and are installed until they come into contact with the collector, lamels 4-10 of which are connected to sections 11-16 of the armature winding. To simplify, the brush overlap in the considered example is taken to be 2. Based on this, the number of parts 1,2 and 3 of the brush is chosen one more, that is, equal to .. but 3.
Части 1, 2 и 3 щетки электрически ' соединены с зажимом 17 внешней цепи через индивидуальные безынерционные измерительные резисторы 18, 19, 20, измерительные выводы 21, 22, 23 которых попарно подключены ко входам вычитающих устройств 24, 25, 26, выходы которых связаны со входными клеммами 27 многоканального измерителя тока 28 (многолуевого осциллографа) . Рабочая поверхность коллектора частично изолирована по щеточным следам в шахматном порядке с периодичностью: неизолированный участок пластин - группа изолированных участков пластин, число которых не меньше щеточного перекрытия. Изолированные участки пластин образованы, например электроизоляционным перекрытием (эмали, лаки, пленки), толщина которого и коэффициент трения щеток по которому практически не изменяет поведение (механику) скользящего контакта при реализации предлагаемого способа. На фиг. 1 изолированные участки пластин заштрихованы. Они могут быть образованы путем углубления соответствующих участков' пластины и наклейки на эти места изолированных от коллектора пластин, вт. ч. и из одинаковогоParts 1, 2 and 3 of the brush are electrically connected to the clamp 17 of the external circuit through individual inertialess measuring resistors 18, 19, 20, the measuring leads 21, 22, 23 of which are connected in pairs to the inputs of the subtracting devices 24, 25, 26, the outputs of which are connected to input terminals 27 of a multi-channel current meter 28 (multi-axis oscilloscope). The working surface of the collector is partially insulated along the brush marks in a checkerboard pattern at intervals: uninsulated section of the plates — a group of isolated sections of the plates, the number of which is not less than the brush overlap. The isolated sections of the plates are formed, for example, by an insulating overlap (enamel, varnishes, films), the thickness of which and the coefficient of friction of the brushes along which practically does not change the behavior (mechanics) of the sliding contact during the implementation of the proposed method. In FIG. 1 isolated sections of the plates are shaded. They can be formed by deepening the corresponding sections of the plate and stickers on these places isolated from the collector plates, watts. hours and from the same
.....с пластинами материала, например из коллекторной меди. После завершения переделки рабочую поверхность коллектора шлифуют для придания ей строго цилиндрической формы. В этом случае ‘ поверхность изолированных и неизоли* 'реП'ай'йЫХ участков пластин по щеточным ......слёЖай Состоит из одного материала, что улучшает динамику скользящего контакта.’ . t..... with plates of material, such as collector copper. After completion of the alteration, the working surface of the collector is ground to give it a strictly cylindrical shape. In this case, ‘the surface of the isolated and non-insulated * 'REPAI'YYH sections of the plates along the brushes ...... follow. Consists of one material, which improves the dynamics of the sliding contact.’. t
Если пренебречь толщиной межл.хмельных промежутков 29 и принять при равномерном вращении якоря испытуемой машины в направлении стрелки 30, что плотность.тока в пластины 4-10 на их неизолированных участках пропорциональна площади их контактирования со щетками 1, 2 и 3,а также что контактирование неизолированного участка пластин 6 со щеткой 1 начинается в момент времени , когда набегающая кромка щетки 1 совпадает с набегающей кромкой пластины 6, то, по мере увеличения площади контакта, падение напряжения на резисторе 18 (пропорциональное току через резистор 18), будет линейно нарастать, как это показано на фиг. 2 графиком 31 до момента времени когда с набегающей кромкой щетки 1 совпадает сбегающая кромка пластины 6. С моменФа времени t£ ток щетки 1 и падение напряжения на резисторе 18 остаются постоянными, так как несмотря на перемещение пластины 6 под щеткой 1, площадь контакта между ними остается постоянной до момента времени t , когда сбегающая кромка щетки 1 совпадает с набегающей кромкой пластины 6. С момента времени падение напряжения на резисторе 18 линейно уменьшается и становится равным нулю в момент времени ц, так как щетка 1 в этот момент оказывается расположенной на изолированных участках пластины 7 и 8, и ток в резисторе 18, как и в момент времени ц, равен' нулю. Нетрудно убедиться, что с момента времени t4 до ц падение напряжения на р.езисторе 18, изображенное на фиг. 2 графиком 32, пропорциональное току в контакте щетка 1 - неизолированный участок пластины 9. Аналогичным образом можно показать, что графиками 33, 34, 35 на фиг. 26 и 36, 37 на фиг. 2в изображены соответственно падения напряжения на резисторах 19 и .20, пропорциональные току в контакте щетка 2 - неизолированные участки пластин 4, 7, 10, а также щетка 3 - неизолированные участки пластин 5, 8. Поскольку ток. в контакте щетка - пластина является током петушка этой пластины, графики 31-37 пропорциональные мгновеннЕлм значениям токов петушков'пластин 6, 9, 4, 7, 10, 5 8.If we neglect the thickness of the inter-hop spaces 29 and assume that the armature of the tested machine is rotated uniformly in the direction of arrow 30, the density of the current in the plates 4-10 on their uninsulated sections is proportional to the area of their contact with the brushes 1, 2, and 3, and also that the contact of the non-insulated portion of the plates 6 with the brush 1 begins at the time when the incident edge of the brush 1 coincides with the incident edge of the plate 6, then, as the contact area increases, the voltage drop across the resistor 18 (proportional to the current through resistor 18) will linearly increase, as shown in FIG. 2 by graph 31 until the time when the running edge of the plate 6 coincides with the running edge of the brush 1. At time t £, the current of the brush 1 and the voltage drop across the resistor 18 remain constant, since despite the movement of the plate 6 under the brush 1, the contact area between them remains constant until the time t, when the runaway edge of the brush 1 coincides with the running edge of the plate 6. From the moment of time, the voltage drop across the resistor 18 decreases linearly and becomes zero at time t, since the brush 1 at this moment renders is located on isolated sections of the plate 7 and 8, and the current in the resistor 18, as at time t, is equal to 'zero. It is easy to verify that from time t 4 to c, the voltage drop across the R. resistor 18 shown in FIG. 2 by a graph 32, proportional to the current in the contact, the brush 1 is an uninsulated portion of the plate 9. Similarly, it can be shown that graphs 33, 34, 35 in FIG. 26 and 36, 37 in FIG. 2c, respectively, the voltage drops across the resistors 19 and .20, proportional to the current in the contact, the brush 2 - non-insulated sections of the plates 4, 7, 10, and also the brush 3 - the uninsulated sections of the plates 5, 8., as the current. in the brush-plate contact is the current of the cock of this plate, graphs 31-37 are proportional to the instantaneous values of the currents of the cockerels of the plates 6, 9, 4, 7, 10, 5 8.
Общеизвестно, что мгновенное значение тока коммутируемой секции коллекторной электрической машины в любой момент периода коммутации равен разности токов петушков коллектора, к которым подсоединена рассматриваемая секция. Коммутация секции 13 начинается 'в момент времени t^, когда набегающая кромка щетки 2 совпадает с набегающей кромкой пластины 7 (в это время щетка 1 уже контактирует с пластиной 6) и заканчивается в момент времени ц, когда сбегающая кромка щетки 1 совпадает со сбегаю5It is well known that the instantaneous value of the current of the switched section of the collector electric machine at any moment of the switching period is equal to the difference of the currents of the collector cocks to which the section in question is connected. The switching of section 13 begins at the time t ^ when the incident edge of the brush 2 coincides with the incident edge of the plate 7 (at this time the brush 1 is already in contact with the plate 6) and ends at time t, when the incident edge of the brush 1 coincides with the run 5
78205 щеп кромкой пластины б (в это время ' щетка 2 еще контактирует с пластиной 7). Таким образом, период коммутации секции 13 равен а коммутируемый контур за периодом коммутации этой секции составляет последовательная цепь из' резистора 18; скользящего контакта Щетка' 1 - пластина 6, петушка пластины б, секции 13, петушка пластины 7, контакта пластина 7 - щетка 2, и резистора 19. Поскольку падение напряжения (относительно земли или корпуса) на резисторе 18 с помощью измерительного вывода 21 подано на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 24, а с резистора 19 с помощью измерительного вывода 22 - на его инвертирующий вход, на выходе усилителя 24, а,значит, и на соответствующем входе осциллографа 28 появляется разность этих падений напряжений, пропорциональная в течение времени мгновенным значениям тока коммутируемой секции 13, в течение времени мгновенным значением тока секции 16 ит. д., что фиксируется одним из лучей осциллографа 28. Другой луч осциллографа 28 фиксирует·разность падений напряжений на резисторах 19 и 20, поданных на входы усилителя 25, которая пропорциональна в течение времени Ц-ίτ, мгновенным значениям тока коммутируемой секции 14 и т. д., а третий - разность падений напряжений на резисторах 20 и 18, которая пропорциональна в течение времени мгновенным значениям тока в секции 12, в течение времени t^-t^ - мгновенным значениям тока в коммутируемой секции 15 и т.д.78205 chips with the edge of the plate b (at this time, the brush 2 is still in contact with the plate 7). Thus, the switching period of section 13 is equal to and the switched circuit after the switching period of this section is a series circuit of 'resistor 18; sliding contact Brush '1 - plate 6, cocking plate b, section 13, cocking plate 7, contact plate 7 - brush 2, and resistor 19. Since the voltage drop (relative to the ground or the housing) on the resistor 18 using the measuring output 21 is applied to the non-inverting input of the differential amplifier 24, and from the resistor 19 using the measuring output 22 to its inverting input, at the output of the amplifier 24, and, therefore, the difference in these voltage drops appears on the corresponding input of the oscilloscope 28, which is proportional over time Switched current values ennym section 13 during the time the instantaneous value of the current section 16 um. etc., which is fixed by one of the beams of the oscilloscope 28. The other beam of the oscilloscope 28 fixes the difference in the voltage drops across the resistors 19 and 20, applied to the inputs of the amplifier 25, which is proportional to the time C-ίτ, the instantaneous current values of the switched section 14, etc. d., and the third is the difference in voltage drops across the resistors 20 and 18, which is proportional to the instantaneous current values in section 12 over time, during t ^ -t ^ time to instantaneous current values in switched section 15, etc.
Таким образом, осциллографируя попарные разности падения напряжения на измерительных резисторах, можно измерять мгновенные значения токов во всех секциях якоря испытуемой машины за один или несколько оборотов коллектора, что позволяет оценивать влияние отклонений при изготовлении коллекторов электрических машин, а также выяснить влияние на коммутацию динамики скользящего контакта.Thus, by oscillating pairwise differences in the voltage drop across the measuring resistors, it is possible to measure the instantaneous currents in all sections of the armature of the tested machine for one or several revolutions of the collector, which makes it possible to evaluate the effect of deviations in the manufacture of collectors of electrical machines, as well as to determine the effect on the switching dynamics of a sliding contact .
При необходимости, изолированными ' щетками и измерительными резисторами могут быть оборудованы остальные.пальцы щеткодержателей испытуемой машины, Для коллекторных машин с волновыми обмотками якоря и числом пар полюсов более двух, у которых коммутация секций осуществляется щетками одной полярности, расположенными на разных пальцах щеткодержателей, на инверти рующий и неинвертирующий входы ли·'·.ференциальных усилителей 24, 25 и 26 подают падения напряжения с пар резисторов, включенных в цепь однополярных щеток, установленных по одному и тому же щеточному следу.If necessary, the rest can be equipped with insulated brushes and measuring resistors. Fingers of the brush holders of the tested machine. For collector machines with wave armature windings and more than two pairs of poles, in which the sections are switched by brushes of the same polarity located on different fingers of the brush holders, inverted ruyuschy and noninverting inputs whether · '· .ferentsialnyh amplifiers 24, 25 and 26 is supplied with a voltage drop pairs of resistors included in the circuit unipolar brush mounted on one Moreover, the brush trail.
Использование предлагаемого устройства измерения мгновенных значений токов коммутируемых секций коллекторной электрической машины обеспечивает, по сравнению с существующими, следующие преимущества:Using the proposed device for measuring instantaneous currents of switched sections of a collector electric machine provides, in comparison with existing, the following advantages:
- упразднение препарирования якоря и отказ от связанных с ним затрат времени материально-технических средств;- the abolition of the preparation of the anchor and the rejection of the associated time-consuming material and technical means;
- возможность замеров мгновенных значений токов коммутируемых секций в эксплуатации практически любой из коллекторных электрических машин;- the ability to measure instantaneous values of currents of switched sections in the operation of virtually any of the collector electrical machines;
- возможность возврата испытуемой коллекторной машины в исходной состояние, для чего с изолированных участков рабочей поверхности коллектора достаточно удалить слой электроизоляционного покрытия, а из схемы питанияизмерительные безынерционные резисторы;- the ability to return the tested collector machine to its original state, for which it is enough to remove the layer of electrical insulating coating from isolated sections of the collector’s working surface, and measuring inertialess resistors from the power circuit;
- возможность замеров мгновенных значений Фоков всех секций якоря при оценке допустимых отклонений при изготовлении коллекторов, а также для определения влияния на коммутацию динамики скользящего контакта.- the ability to measure instantaneous Fock values of all sections of the armature when assessing permissible deviations in the manufacture of collectors, as well as to determine the impact on the switching dynamics of a sliding contact.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782694743A SU782055A1 (en) | 1978-12-13 | 1978-12-13 | Device for measuring instantaneous current values in switchable sections of electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782694743A SU782055A1 (en) | 1978-12-13 | 1978-12-13 | Device for measuring instantaneous current values in switchable sections of electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU782055A1 true SU782055A1 (en) | 1980-11-23 |
Family
ID=20797788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782694743A SU782055A1 (en) | 1978-12-13 | 1978-12-13 | Device for measuring instantaneous current values in switchable sections of electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU782055A1 (en) |
-
1978
- 1978-12-13 SU SU782694743A patent/SU782055A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6469504B1 (en) | Method and system for detecting core faults | |
US4754218A (en) | Current sensing apparatus | |
US2432948A (en) | Electric coil testing device | |
US2890407A (en) | Armature testing device | |
SU782055A1 (en) | Device for measuring instantaneous current values in switchable sections of electric machine | |
CA1144236A (en) | Analyzing elctrical circuit boards | |
JPH0619416B2 (en) | Insulation diagnosis method | |
Karmaker | Stray losses in large synchronous machines | |
US3231817A (en) | Fixture for testing polyphase stator windings of alternators and the like for opens,shorts, and phase reversals | |
RU2101814C1 (en) | Method and device for testing composite brushes | |
Terase et al. | A new AC current testing method for non-destructive insulation tests | |
US4687990A (en) | Brush potential curve tracer | |
JPH05312892A (en) | Corona current measurement | |
RU2819139C1 (en) | Method for remote determination of point of weakening of electrical contact between series-connected elements of electrical installation | |
SU773545A1 (en) | Method and apparatus for determining magnetic losses in the sheet of electric machine stator | |
SU570942A1 (en) | Method of testing brushes of electric machines | |
JPS5752869A (en) | Measuring apparatus for brush potential distribution | |
US2680838A (en) | Method and apparatus for integrating measuring values variable with the time | |
Hikita et al. | Influence of electromagnetic sensor location on repetitive partial discharge inception voltage in actual stator core of inverter fed motor | |
SU512438A1 (en) | Device to control the correctness of the laying of the electric machine winding | |
SU656133A1 (en) | Semiconductor electric parameter determining method | |
JPS5919367Y2 (en) | sliding resistor | |
SU868647A1 (en) | Device for determining the number of turns in electric machine stator | |
SU993394A1 (en) | Device for registering voltage distribution curve between adjacent commutator plates of dc electric machine | |
SU591987A1 (en) | Method and apparatus for measuring instantaneous current values in a switchable section of commutator-type electric machine |