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 PDF

Info

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
Application number
SU782694743A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Иванович Буханцов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4847
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 Предприятие П/Я Г-4847 filed Critical Предприятие П/Я Г-4847
Priority to SU782694743A priority Critical patent/SU782055A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU782055A1 publication Critical patent/SU782055A1/en

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)

на - группа изолированных пластин, число которых выбрано не меньше вели чины щеточного перекрыти . На фиг.. 1 изображено устройство дл  измерени  мгновенных Значений токов коммутируемых секций коллектор ной электрической машины ,с петлевой обмоткой  кор ; на фиг. .2 - графики палени  напр жени  на каждом из резисторов и попарные разности этих падений напр жений во времени. Устройство дл  замера мгновенных значений токов в коммутируемых секци  х включает р д электрически изолированных частей 1, 2 и 3 по длине щетки, контуры которых изображены пр моугольниками. Указанные части 1, 2 и 3 щетки механически св заны (непосредственно или с помощью щеткодер жателей) с условно не показанным пал цем щеткодерх ател , и установлены до соприкосновени  с коллектором, ламел 4-10 которого соединены с секци ми 11-16 обмотки  кор . Дл  упрощени  щеточное перекрытие в рассматриваемо примере прин то равным 2. Исход  из этого,число частей 1,2 и 3 щетки выбрано на единицу больше, т. е. рав но 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 св заны со входными клеммам 1 27 многоканального измерител  тока 28 1многолуевого осциллогр фа) . Рабоча  поверхность коллектора частично изолирована по щеточным сле дам в шахматном пор дке с периодичностью: неизолированный участок плас тин - группа изолированных участков пластин, число которых не меньше щеточного перекрыти . Изолированные уч стки пластин образованы, например электроизол ционным перекрытием (эма ли, лаки, пленки), толщина которого коэффициент трени  щеток по которому практичейки не измен ет поведение (механику) скольз щего контакта при реализации предлагаемого способа. На фиг. 1 изолированные участки пластин заштрихованы. Они могут быть образованы путем углублени  соответствующих участков пластины и наклейки на &ТЙ Места изолирова.нных от коллектор пластин, ВТ. ч. и из одинакового с пластинами материала, например из коллекторной меди. После завершени  переделкой рабочую поверхность Коллек тора шлифуют дл  придани ей строго цилиндрической формы. В этом случае поверхность изолированных и не;изолиревНййИХ участков пластин по щеточны слёДайЬбетоитиз одного материала, ч-ГОулучшает динамику скольз щего контакта. Если пренебречь толцииой межллмельных промежУтков 29 и прин ть при равномерном вращении  кор  испытуемой машины в направлении стрелки 30, что плотность,тока в пластины 4-10 на их неизолированных участках пропорциональна площади их контактировани  со щетками 1, 2 и 3,а также что контактирование неизолированного участка пластин б со щеткой 1 начинаетс  в момент времени t , когда набегающа  кромка щетки 1 совпадает с набегающей кромкой пластины 6, то, по мере увеличени  площади контакта, падение напр жени  на резисторе 18 (пропорциональное току через резистор 18), будет линейно нарастать, как это показано на фиг. 2 графиком 31 до момента времени t, когда с набегающей кромкой щетки 1 совпадает сбегающа  кромка пластины 6. Смомента времени t/ ток щетки 1 и падение напр жени  на резисторе 18 остаютс  посто нными, так как несмотр  на перемещение пластины 6 под щеткой 1, площадь контакта между ними остаетс  посто нной до момента времени t, когда сбегающа  кромка щетки 1 совпадает с набегающей кромкой пластины б. С момента времени t3 падение напр жени  на резисторе 18 линейно уменьшаетс  и становитс  равным нулю в момент времени t, так как щетка 1 в этот момент оказываетс  расположенной на изолированных участках пластины 7 и 8, и ток в резисторе 18, как и в момент времени t, равен нулю, Нетрудно убедитьс , что с момента времени t4 до t:j падение напр жени  на резисторе 18, изображенное на фиг. 2 графиком 32, пропорциональное току в контакте щетка 1 - неизолированный участок пластины 9. Аналогичным образом можно показ.ать, что графиками 33, 34, 35 на фиг. 2б и 36, 37 на фиг. 2в изображены соответственно падени  напр жени  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 1цетка - пластина  вл етс  током петушка этой пластины, графики 31-37 пропорциональные мгновеннЕли значени м токов петушков пластин б, 9, 4, 7, 10, 5 8. Общеизвестно, что мгновенное значение тока коммутируемой секции коллекторной электрической машины в любой момент периода коммутации равен разности токов петуитков коллектора, к которым подсоединена рассматриваема  секци . Коммутаци  секции 13 начинаетс  в момент времени t, когда набегающа  кромка щетки 2 совпадает с набегающей т ромкой пластины 7 (в это врем , щетка 1 уже контактирует с пластиной 6) и заканчиваетс  в момент времени t.. когда сбегающа  кромка щетки 1 совпа.дает со сбегаю1деп KpONn ofi пластины 6 (в это врем  щетка 2 егце контактирует с пластиной 7). Таким образом, период коммутации секции 13 равен , а ком мутируемый контур за периодом коммутации этой секции составл ет последовательна  цепь ИЗ резистора 18/ скольз щего контакта щетка 1 - пластина б, петушка пластины 6, секции 13, петушка пластины 7, контакта пластина 7 - щетка 2, и резистора 19 Поскольку падение напр жени  (относительно земли или корпуса на .резисторе 18 с помощью измерительного вывода 21 подано на неинвертирующий вход дифференциального усилител  24, а с резистора 19 с помощью измеритель кого вывода 22 - на его инвертирующий вход, на выходе усилител  24, а,значит , и на соответствующем входе осциллографа 28 по вл етс  разность этих падений напр жений, пропорциональна  в течение времени мгновенным значени м тока коммутируемой секции 13, в течение времени t-j-t мгновенным значением тока секции 16 и т. д., что фиксируетс  одним из лучей осциллографа 28. Другой луч осциллографа 28 фиксируетразность падений напр жений на резисторах 19 и 20, поданных на входы усилител  25, котора  пропорциональна в течение вре мени ,,, мгновенным значени м тока коммутируемой секции 14 и т. д., а третий - разность падений напр жений на резисторах 20 и 18, котора  пропорциональна в времени ,| мгновенным значени м тока в секции 12, в течение времени - мгновенным значени м тока в коммутируемой секции 15 и т. д. Таким образом, осциллографиру  по парные разности падени  напр жени  на измерительных резисторах, можно измер ть мгновенные значени  токов во всех секци х  кор  испытуемой машины за один или несколько оборотов коллектора , что позвол ет оценивать вли  ние отклонений при изготовлении коллекторов электрических машин, а также вы снить вли ние на ког-и тацию динами ки скольз щего контакта. П1эи необходимости, изолированными щетками и измерительными резисторами могут быть оборудованы остальные.паль цы щеткодержателей испытуемой машины Дл  коллекторных машин, с волновыми обмотками  кор  и числом пар полюсов более двух, у которых коммутаци  сек ций осуществл етс  щетками одной пол рности , расположенными на разнь1Х пальцахщеткодержателей, на инвертирующий и неинвертирующий вхолм ,. ференциальных усилителей 24, , и 26 подают падени  напр жёни  с пэр резисторов , включенных в цепь одног ол рных щеток, установленных по одному- и тому же meto4HOf. слёдУ. Использование предлагаемого устройства измерени  мгновенных значений токов коммутируе -1ых секций коллекторной электрической машины обеспечивает, по сравнению с существующими, следующие преимущества: -упразднение препарировани   кор  и отказ от св занных с ним затрат времени материально-технических средству -возможность замеров мгновенных значений токов коммутируемых секций в эксплуатации практически любой из -коллекторных электрических машин; -возможность возврата испытуемой коллекторной машины в исходной состо ние , дл  чего с изолированных участков рабочей поверхности коллектора достаточно удалить слой электроизол ционного покрыти , а из схемы питани измерительные безынерционные резисторы; -возможность замеров мгновенных значений foKOB всех секций  кор  при оценке допустимых отклонений при изготовлении коллекторов, а также дл  определени  вли ни  на коммутацию динамики скольз щего контакта. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  мгновенных значений токов в коммутируемых секци х электрической машины, содержащее измеритель тока, соединенный с резисторами, включенными в цепь разделенных на частищеток, установленных на коллекторе, отличаю щ е е с   тем, что, с целью упрощени  конструкции, щетка разделена по длине коллектора на части, число которых больше величины щеточного перекрыти , а пластины коллектора, на которых установлены щетки, частично изолированы по щеточным след1ам каждой из частей щетки с периодичностью: неизолированна  пластина - группа изолированных пластин, число которых выбрано не меньше щеточного перекрыти  . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 63369, кл. Н 02 К 15/00, 1941. on - a group of insulated plates, the number of which is not less than the size of the brush covering. Fig. 1 shows a device for measuring the instantaneous values of the currents of the switched sections of a collector electric machine, with a loop winding of the core; in fig. .2 - voltage charts on each of the resistors and pairwise differences of these voltage drops over time. A device for measuring instantaneous currents in switched sections includes a series of electrically isolated parts 1, 2, and 3 along the length of the brush, the outlines of which are shown by rectangles. The said parts 1, 2, and 3 brushes are mechanically connected (directly or with the help of brush holders) to the conventionally not shown pale scriber brush, and installed before contact with the collector, the lamella 4-10 of which is connected to sections 11-16 of the winding of the core. For simplicity, the brush overlap in this example is assumed to be 2. Therefore, the number of parts 1, 2 and 3 of the brush is selected one more, i.e. equal to 3 ... Parts 1, 2 and 3 of the brushes are electrically connected to the clip 17 of the external circuit through individual instantaneous measuring resistors 18, 19, 20, measuring leads 21, 22, 23 of which are connected in pairs to the inputs of the subtractors 24, 25, 26, the outputs of which are connected to input terminals 1 27 multichannel current meter 28 1 multipole oscilloscope). The working surface of the collector is partially insulated according to the brush tracks in a staggered order with a periodicity: the uninsulated portion of the plates is a group of isolated portions of the plates, the number of which is not less than the brush cover. Insulated plates of plates are formed, for example, by electrically insulating overlapping (emu li, varnishes, films), the thickness of which is the coefficient of brush friction over which practicals do not change the behavior (mechanics) of the sliding contact when implementing the proposed method. FIG. 1 insulated plate sections are shaded. They can be formed by dredging the corresponding sections of the plate and labeling on & TY Places isolated from the collector plates, BT. hours and from the same material with the plates, for example from the collector copper. After reworking, 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-isolated portions of the plates along the brush lines of one material, h-improves the dynamics of the sliding contact. If we neglect the thickness of the inter-parallel gaps 29 and assume, with a uniform rotation of the test machine's core in the direction of arrow 30, that the density of the current in the plates 4-10 on their uninsulated portions is proportional to the area of their contact with brushes 1, 2 and 3, and also that the contact of non-insulated the portion of the plates b with the brush 1 begins at the time t, 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 Erez resistor 18) will linearly increase, as shown in FIG. 2 by graph 31 up to time point t, when the incident edge of plate 6 coincides with the incident edge of brush 1. At a time t / the current of brush 1 and the voltage drop across resistor 18 remain constant, since despite the movement of plate 6 under brush 1, the area the contact between them remains constant until time t, when the escaping edge of the brush 1 coincides with the incident edge of the plate b. From time t3, the voltage drop across resistor 18 linearly decreases and becomes equal to zero at time t, since brush 1 at this time is located on isolated portions of plate 7 and 8, and the current in resistor 18, as at time t is equal to zero. It is easy to verify that from time t4 to t: j the voltage drop across resistor 18 shown in FIG. 2 by graph 32, proportional to the current in the contact, brush 1 is the uninsulated portion of plate 9. In a similar way, it can be shown that graphs 33, 34, 35 in FIG. 2b and 36, 37 in FIG. Figure 2c shows, respectively, the voltage drops across resistors 19 and .20 proportional to the current in the contact. Brush 2 — Uninsulated portions of plates 4, 7, 10, and Brush 3 — Uninsulated portions of plates 5, 8. Since the current in contact 1 of A-plate is current of the cockerel of this plate, graphs 31-37 proportional instantaneous values of the currents of the males of the plates b, 9, 4, 7, 10, 5 8. It is well known that the instantaneous value of the current of the switched section of the collector electric machine at any time of the switching period projector of, which is connected regarded section. The switching of section 13 begins at time t, when the incident edge of the brush 2 coincides with the incident plate 7 (at this time, brush 1 is already in contact with the plate 6) and ends at time t .. when the escaping edge of the brush 1 coincides I run down plate 6 of KpONn ofi plate 6 (at this time, brush 2 of it is in contact with plate 7). Thus, the switching period of section 13 is equal, and the switching circuit for the switching period of this section is a series circuit of resistor 18 / sliding contact brush 1 - plate b, cockerel plate 6, section 13, cockerel plate 7, contact plate 7 - brush 2, and resistor 19. Since the voltage drop (relative to the ground or the housing on resistor 18 using measurement pin 21 is fed to the non-inverting input of the differential amplifier 24, and from resistor 19 using a measuring pin 22 to its inverting input , at the output of the amplifier 24, and, therefore, at the corresponding input of the oscilloscope 28, the difference in these voltage drops appears, is proportional to the instantaneous values of the current of the switched section 13 over time, to the instant tjt of the current section 16, etc. , which is fixed by one of the oscilloscope beams 28. The other beam of the oscilloscope 28 records the difference in voltage drops across resistors 19 and 20 applied to the inputs of the amplifier 25, which is proportional to the current of the switched section 14, etc. ., and tre s - difference falls voltages across the resistors 20 and 18 which is proportional to time, | instantaneous values of current in section 12, over time — instantaneous values of current in switched section 15, etc. Thus, using the oscillograph on the pair difference of voltage drops across measuring resistors, you can measure instantaneous values of currents in all sections of the core the tested machine for one or several revolutions of the collector, which makes it possible to assess the effect of deviations in the manufacture of collectors of electrical machines, as well as to exert an influence on the cotation of the dynamics of the sliding contact. P1ei need, the remaining brushes can be equipped with insulated brushes and measuring resistors. Fingers of the test machine brush holders For collector machines, with wave core windings and the number of pole pairs more than two, in which the sections are switched by brushes of the same polarity, located on different fingers, on inverting and non-inverting wholves,. The potential amplifiers 24,, and 26 serve to drop the voltage from the peer of the resistors included in the chain of single-polar brushes mounted on the same meto4HOf. sledu The use of the proposed device for measuring instantaneous values of switching current of the 1st sections of a collector electric machine provides the following advantages as compared to existing ones: - reduction of core preparation and refusal of time and material resources associated with it - the possibility of measuring instantaneous values of switched section current operating virtually any of the collector-electric machines; -the possibility of returning the tested collector machine to its initial state, for which it is enough to remove the layer of electrical insulating coating from isolated areas of the working surface of the collector, and from the power supply circuit measuring measuring resistors; - the possibility of measuring the instantaneous values foKOB of all sections of the core when assessing the permissible deviations in the manufacture of collectors, as well as to determine the effect on the switching of the dynamics of the sliding contact. Apparatus of the Invention A device for measuring instantaneous currents in switched sections of an electrical machine, comprising a current meter connected to resistors included in a circuit divided into parts of brushes installed on a collector, characterized in that, in order to simplify the design, the brush is divided along the length of the collector, to parts whose number is greater than the brush overlap, and the collector plates on which the brushes are mounted are partially insulated along the brush tracks of each of the brush parts at intervals: uninsulated plate - a group of insulated plates, the number of which is not less than the brush cover. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 63369, cl. H 02 K 15/00, 1941. 2.Авторское свидетельство СССР № 591987, кл. Н 02 К 15/00, 1976.2. USSR author's certificate number 591987, cl. H 02 K 15/00, 1976. -,.- ,.
SU782694743A 1978-12-13 1978-12-13 Device for measuring instantaneous current values in switchable sections of electric machine SU782055A1 (en)

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)

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