SU849382A1

SU849382A1 - Device for checking dc electric motor sliding contact

Info

Publication number: SU849382A1
Application number: SU792707968A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Потапов; Владимир Фроимович Герман; Виктор Сергеевич Затынайко
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институтинженеров Гражданской Авиацииим. Ленинского Комсомола
Priority date: 1979-01-05
Filing date: 1979-01-05
Publication date: 1981-07-23

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно малой мощности и может быть использовано при испытаниях и контроле скользящего контакта электродвигателей, например, в специализированных приборах диагностирования электро-⁵двигателей или наземных диагностических комплексах электрооборудования летательных аппаратов,The invention relates to electrical machines, preferably low power and can be used in the tests and monitoring of electric sliding contact, for example, in specialized electrical devices diagnosing ⁵ engines or ground electrical diagnostic complexes aircraft,

Известны устройства диагностирования электрических машин, основанные на оцен-¹⁰ке состояния скользящего контакта путем измерения параметров коммутационных пульсаций напряжения [4Known devices of diagnosing electric machines are based on estimates ¹⁰ ke sliding contact state by measuring the parameters of switching ripple [4

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство контроля скользящего контакта электродвигателя постоянного тока, содержащее датчик коммутационных пульсаций напряжения, блок измерения соотношения пикового и средне-, выпрямленного значений пульсаций напряжений, индикатор, датчик скорости выделен ия [2 ].The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for monitoring the sliding contact of a DC motor containing a switching voltage ripple sensor, a unit for measuring the ratio of peak and average, rectified voltage ripple values, an indicator, and a highlight speed sensor [2].

Недостатком известного устройства является сложность процесса диагностирования, обусловленная, в первую очередь, необходимостью одновременного исполнения оператором считывания показаний индикатора и слежения за текущей частотой вращения электродвигателя, Следствием чего является малая производительность труда при контроле.A disadvantage of the known device is the complexity of the diagnostic process, due primarily to the need for the operator to simultaneously read the indicator and monitor the current rotational speed of the electric motor, resulting in low labor productivity during monitoring.

Цель изобретения - повышение производительности труда. '.The purpose of the invention is to increase labor productivity. '.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено схемой сравнений, генератором опорной частоты и блоком индикации отклонения частоты вращения от опорной, входы схемы сравнения подключены к выходам Датчика скорости вращения и генератора опорной частоты, а к выходу схемы сравнения подсоединены блок индикации отклонения частоты вращения от оперной.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a comparison circuit, a reference frequency generator and a display unit for the deviation of the speed from the reference, the inputs of the comparison circuit are connected to the outputs of the Speed sensor and the reference frequency generator, and a display unit for the rotation speed deviation from the opera is connected to the output of the comparison circuit .

Как известно, используемый диагностический параметр (отношение пикового и средневыпрямленного значений пульсацийAs is known, the diagnostic parameter used (the ratio of the peak and average rectified pulsations

64!64!

напряжения) зависит не только от состояния скользящего контакта электродвигателя, но и от его частоты вращения.voltage) depends not only on the state of the sliding contact of the electric motor, but also on its speed.

В связи с этим в процессе диагностирования измерение указанного параметра следует выполнять при фиксированной (заданной) частоте вращения. Это. в свою очередь обуславливает необходимость одновременного выполнения оператором считывания показаний с индикатора диагности- ю ческого параметра и слежения за текущей частотой вращения электродвигателя. Реализация подобной процедуры является весьма сложной и ведет к чрезмерной загрузке оператора, особенно, если учесть необ- ₁₅ходимость контроля соответствия текущей частоты вращения заданному значению с высокой точностью (порядка .1%). Кроме того, измерение частоты вращения с такой точностью требует использования в про- ₂θ цессе диагностирования цифровых частоте- . меров, имеющих высокую стоимость и создающих значительное неудобство при диагностировании (например, на борту самолета), что также усложняет процесс диагно- ₂₅стирования.In this regard, in the process of diagnosis, the measurement of this parameter should be performed at a fixed (predetermined) speed. It. in turn, necessitates the simultaneous execution by the operator of reading the indications from the indicator of the diagnostic parameter and tracking the current speed of the electric motor. Implementation of such a procedure is very complex and leads to excessive loading of the operator, especially when you consider the divergence control neob- ₁₅ matching the current rotational speed target value with high accuracy (about .1%). In addition, measuring the rotational speed with such accuracy requires the use of digital frequency diagnostics in the ₂ θ process. mers having a high value and generating considerable inconvenience in the diagnosis (e.g., on an aircraft) which also complicates the process diag- ₂₅ stirovaniya.

Предлагаемое устройство исключает перечисленные недостатки.The proposed device eliminates the above disadvantages.

На .чертеже приведена блок-схема устройства диагностирования электродвигате- ₃₀ля постоянного тока.The drawing shows a block diagram of a device for diagnosing a DC motor ₃₀ .

Устройство состоит из датчика 1 коммутационных пульсаций напряжения, блока 2 измерения отношения пикового и средневыпрямленного значений пульсаций напряжения, индикатора 3, датчика 4 скорости вращения в виде блока выделения максимальной составляющей спектра пульсаций, схемы сравнения 5, генератора 6 опорных ₄θ частот, блока 7 индикации знака отклонения и совпадения частоты вращения.The device consists of a sensor 1 switching voltage ripple, unit 2 measuring the ratio of the peak and average rectified values of voltage ripple, indicator 3, speed sensor 4 in the form of a unit for extracting the maximum component of the ripple spectrum, comparison circuit 5, generator 6 reference ₄ θ frequencies, display unit 7 sign of deviation and coincidence of speed.

В представленном ycfpoficTBe одновременно с измерением диагностического па- ₄₅рамегра производится непрерывный контроль соответствия текущей частоты вращения заданному значению. Это достигается тем, что из пульсаций напряжения, (содержащих составляющие с частотой,προ-₅θ порциональной частоте вращения электродвигателя) с помощью блока выделения максимальной составляющей спектра выделяется максимальная по амплитуде гармоника, кратная частоте вращения электро- _J5двигателя. Например, для авиационных электродвигателей в качестве такой гармоники можно использовать коллекторную или зубцовую.In the presented ycfpoficTBe, along with the measurement of the diagnostic parameter ₄₅ , continuous monitoring of the correspondence of the current speed to the set value is carried out. This is achieved by the fact that from the ripple voltage (containing components with a frequency προ- ₅ θ of the rotational frequency of the electric motor) with the help of the unit for extracting the maximum spectrum component, the maximum harmonic in amplitude, multiple of the frequency of rotation of the electric motor _J5, is extracted. For example, for aircraft electric motors, such a harmonic can be used collector or gear.

44

Сформированный таким образом контролируемый сигнал (с частотой, пропорциональной частоте вращения) и сигнал генератора 6 оперных частот (с частотой, равной частоте контролируемого сигнала на выбранном фиксированном режиме работы электродвигателя) поступает на соответствующие .входы схемы сравнения 5, которая формирует сигналы, зависящие от ве-. личины и знака отклонения контролируемой и опорной частот.The controllable signal generated in this way (with a frequency proportional to the rotational speed) and the signal of the generator 6 of the operative frequencies (with a frequency equal to the frequency of the controllable signal in the selected fixed mode of operation of the electric motor) is supplied to the corresponding inputs of the comparison circuit 5, which generates signals depending on -. the face and deviation sign of the controlled and reference frequencies.

Визуализация указанного сигнала осуществляется блоком 7 индикации знака отклонения и совпадения частоты вращения путем высвечивания табло Больше·, Норма, Меньше, которые выполняют конструктивно совмещенными с индикатором 3.Visualization of the indicated signal is carried out by the unit 7 for indicating the sign of deviation and coincidence of the rotational speed by displaying the scoreboard More ·, Normal, Less, which are performed structurally combined with indicator 3.

Таким образом, предлагаемое устройст— . во позволяет упростить процесс диагностирования, поскольку исключает необходимость непрерывного считывания значений текущей частоты вращения и контроля ее соответствия заданной 'величине. Кроме то?· го, упрощение процесса диагностирования • достигается также тем, что применение предлагаемого устройства не требует иопользования цифровых частотомеров для измерения частоты вращения, а по точности контроля соответствия текущей частоты вращения электродвигателя заданному значению не уступает последним, т.е. в данном случае упрощение процесса диаг- . ностирования обуславливается упрощением средств, используемых при реализации этого процесса.Thus, the proposed device. This makes it possible to simplify the diagnostic process, since it eliminates the need for continuous reading of the values of the current speed and monitoring of its compliance with a given value. In addition to? in this case, the simplification of the process of diag. nostation is caused by the simplification of the means used in the implementation of this process.

Упрощение процесса диагностирования состоит также и в том, что исключается необходимость частичной разборки диагностируемых электродвигателей, (с целью доступа к вращающимся частям и использования стробоскопического метода измерения частоты вращения) ибо большинство электродвигателей постоянного тока, встроенных таходатчиков не имеет, а другие методы измерения частоты вращения не обеспечивают требуемой точности.The simplification of the diagnostic process also consists in the fact that the need for a partial disassembly of the diagnosed electric motors is eliminated (in order to access the rotating parts and use the stroboscopic method of measuring the speed) because most DC motors do not have built-in tacho sensors, and other methods of measuring the speed do not provide the required accuracy.

Таким образом,использование предлагаемого устройства диагностирования электродвигателя позволяет получить новый положительный эффект, который заключается в повышении производительности труда при контроле,Thus, the use of the proposed device for diagnosing an electric motor allows you to get a new positive effect, which consists in increasing labor productivity during control,

В свою очередь упрощение процесса диагностирования дает возможность уменьшить ишибки оператора при оценке технического состояния электродвигателей и тем самым обеспечивает повышение дос5 849382 б товёрности диагноза, что особенно важно для авиационных электродвигателей.In turn, the simplification of the diagnostic process makes it possible to reduce operator errors in assessing the technical condition of electric motors and thereby ensures an increase in the reliability of diagnosis, which is especially important for aircraft electric motors.

Упрощение процесса диагностирования обуславливает также снижение затрат на проведение технологического обслуживания за счет сокращения времени диагностирования. Это значительно повышает эффективность использования контролируемого оборудования, например авиационного, имеющего в своем составе большое, коли- ю чество электродвигателей (60-80 единиц и более).Simplification of the diagnostic process also leads to a reduction in the cost of technological maintenance by reducing the time of diagnosis. This significantly increases the efficiency of the use of controlled equipment, for example, aircraft, which incorporates a large number of electric motors (60-80 units or more).

Claims

The invention relates to electric machines, mainly of low power, and can be used for testing and controlling the sliding contact of electric motors, for example, in specialized electric engine diagnostics devices or ground-based electrical equipment for aircraft. Devices for diagnosing electrical machines are known, based on the estimation of the state of a sliding contact by measuring the parameters of switching pulsations of voltage j. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for controlling a sliding contact of a direct current motor, which contains a sensor for switching switching voltage pulsations, a measuring unit for the ratio of peak and average corrected values of voltage pulsations, an indicator, and a velocity sensor 2. A disadvantage of the known device is the complexity of the diagnostic process, due to the fact that, first of all, the need for the operator to simultaneously read the display of a gadicator and tracking of the current frequency of rotation of the electric mixer. The result is low productivity in the control. The purpose of the invention is to increase labor productivity. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a comparison circuit, a reference frequency generator and an indication unit for rotational speed deviation from the reference one, the inputs of the comparison circuit are connected to the outputs of the rotation speed sensor and the reference frequency generator, and to the output of the comparison circuit An indication unit of the rotational speed deviation from the operatic is connected. As is well known, the diagnostic parameter used (the ratio of peak and rarefied values {1st pulsed 364 voltage) depends not only on the state of the sliding contact, but also on its frequency of rotation. Therefore, in the diagnosis diagnostics tipouecce, the measurement of the specified parameter should be performed at a fixed (specified) rotational speed. It. in turn, it necessitates that the operator simultaneously reads the indications from the indicator of the diagnostic parameter and monitors the current frequency of rotation of the electric motor. The implementation of such a procedure is very complex and leads to operator overloading, especially if one considers the need to control the compliance of the current rotational speed with the specified value with high accuracy (on the order of .1%). In addition, the measurement of rotational frequency with such accuracy requires the use of digital frequency meters in the process of diagnosing, which have a high cost and create considerable inconvenience in diagnosing (for example, on board an aircraft), which also complicates the process of diagnosing. The proposed device eliminates the aforementioned drawbacks. The drawing shows a block diagram of a device for diagnosing the direct current electric motor. The device consists of a sensor 1 switching ripple voltage, a unit 2 measuring the ratio of peak and average rectified voltage ripple values, an indicator 3, a rotation speed sensor 4 in the form of a block extracting the maximum component of the ripple spectrum, a comparison circuit 5, a frequency generator 6, block 7 of indication of the sign of deviation and coincidence of rotational speed. In the presented device, at the same time as measuring the diagnostic parameter, continuous monitoring is performed to ensure that the current rotation frequency does not correspond to the specified value. This is achieved by the fact that voltage pulsations (containing components with a frequency of proportional to the frequency of rotation of the electrode) with a block of maximum component of the spectrum entered the maximum amplitude harmonic that is a multiple of the frequency of rotation of the electric motor. For example, for aircraft electric motors, a collector can be used as such a harmonic. 2 The signal thus generated is monitored (with a frequency proportional to the rotational frequency) and the generator signal 6 of the optical frequency (with a frequency equal to the frequency monitored, the signal in the selected fixed operating mode of the electric motor) is fed to the corresponding inputs of the comparison circuit 5, which generates signals from and the deviation sign of the reference frequency being monitored. The visualization of this signal is carried out by the block 7 of the indication of the sign of deflection and coincidence of the rotational frequency by flashing the display board More, Nora, Less, which performed sweat constructively combined with indicator 3. Thus, the proposed device allows to simplify the process of diagnosing, since it eliminates the need for continuous reading the values of the current frequency of rotation and its value corresponds to a given value. In addition to this, simplifying the process of diagnosing is also achieved by the fact that the use of the proposed device does not require the use of digital frequency meters to measure the rotational frequency, and in terms of the accuracy of control of the current motor rotational speed to the specified value is not inferior to the latter, i.e. in this case, the simplification of the process of diag- The development of the bridge is due to the simplification of the tools used in the implementation of this process. The simplification of the process is also in that it eliminates the need for partial disassembly of diagnosed electric motors (in order to access the rotating parts and use the stroboscopic method of measuring the frequency of rotation) because most of the direct current motors do not have built-in tachometers, and other methods of measuring the frequency of rotation do not provide the required accuracy. Thus, the use of the proposed motor diagnostics device allows to obtain a new positive effect, which consists in increasing labor productivity in monitoring. In turn, the simplification of the diagnostics process makes it possible to reduce operator errors in assessing the technical condition of electric motors, and thus caMbtM provides an increase in dosogovrenosgi diagnosis, Especially important for aviation executives. Simplifying the Diagnostics process also leads to a reduction in the cost of carrying out technological services by reducing the diagnostic time. This significantly increases the efficiency of using controlled equipment, for example, aviation equipment, which has a large number of electric motors (60-80 units and more). Claims The monitoring device of a sliding contact of a direct current electric motor, comprising a switching voltage ripple sensor, a measurement unit for the ratio of peak and average value of the voltage value of a piping voltage, a speed spectrum sensor, a spectrum spectrum sensor, a maximum spectrum spectrum component, and a spectrum spectrum sensor. tl and h ji. So that, with a chain of productivity of labor, the device is equipped with a comparison circuit, a reference frequency generator and a display unit indicating the deviation of rotational speed from the reference | the inputs of the comparison circuit are connected to the outputs of the rotary speed sensor and the reference frequency generator, and the output of the reference frequency display from the reference frequency is connected to the output of the comparison circuit. Sources of information taken into account in the examination 1.Atzskoe certificate of the USSR No. 522535, cl. H 02 K 15/00, 1874.

2. Authors sv, idedelstv of the USSR for the application number 2487736 / 24-07, class H 02 K 15 / OO, 1977,

tr

"