SU907476A1 - Устройство дл контрол коммутации электрической машины - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  оценки ускоренной и замедленной коммутации электрических машин посто нного тока.

Известно устройство,действие которого основано на количественной регистрации светового эффекта под набегающим и сбегающим краем щетки, например ИИ-1, ИСИ-1 1.

Такой фотоэлектрический индикатор имеет следующие недостатки: фотоэлементы не в состо нии обнаружить искрение , локализованное под щеткой, кроме того, показани  индикатора завис т не только от интенсивности излучени  светового источника, но и от взаимного расположени  источника и элемента.

Известно также устройство дл  оценки интенсивности искрени , содержащее в качестве чувствительного элемента фотодатчик, перед которым устанавливаетс  светофильтр, выдел ющий спектр паров меди (если искрение происходит у сбегающего кра  щетки и блок прин ти  решени  (если в отфильтрованном сигнале спектра паров меди нет, принимаетс  решение о на- . личии иск;.ени  у набегающего кра  щетки) Г2.

Данное устройство не позвол ет добитьс  приемлемой точности измерени , так как наличие и отсутствие спектра паров меди зависит от интенсивности искрени , и при слабом искрении (степень искрени  1,5 балла), которое со временем может приобрести прогрессирующий характер, спектр паров меди не регистрируетс . Этот недостаток обусловлен тем, что испарение меди зависит от среднего значени  выдел ющейс  энергии, котора  в свою очередь св зана с интенсивностью искрени . Другими словами, пары, меди  вл ютс  тем инерционным звеном (из-за св зи с тепловой энергией ), которое не позвол ет осуществить измерени  с требуемой точностью . Кроме того, в некоторых типах электрических машин (авиационные) искрение под набегающим и сбегающим кра ми щеток не дает однозначного ответа о типе коммутации (ускоренна , нормальна , замедленна ), так как авиационные электрические машины работают с большими линейными нагрузками, Известно устройство дл  контрол  коммутации электрической машины, со держащее датчик радиосигналов, блок радиофильтров и блок индикации 3 Недостатком его  вл етс  мала  точность и невозможность вы влени  вида коммутации. Цель изобретени  - повышение точ ности вы влени  ускоренной и замедле ной коммутации машины. Поставленна  цель достигаетс  те что устройство снабжено интегратора ми, блок фильтров выполнен в виде набора настроенных на разную частоту полосовых фильтров, выходы которых подключены к соответствующим интегр торам, а блок индикации содержит наборы схем сравнени , схем опорных сигналов и дешифратор, кажда  из схе сравнени  подключена одним входом к соответствующему интегратору,о а другим входом - ксхеме опорных сигналов , а выходы схем сравнени  соединены с входами дешифратора. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дл  контрол  коммутации, на фиг. 2 - один из каналов блока индикации; на фиг. 3 энергетические спектры радиопомех, излучаемых областью щетка-коллектор, на фиг. таблица веро тностей правильного обнаружени  типов коммутации по данным экспериментальной проверки} на фиг. 5 фрагменты таблицы истиннос ти спектров. Устройство дл  контрол  коммутации содержит датчик 1, принимающий электромагнитные колебани  - радиопомехи , полосовые радиофильтры 2 с интеграторами, которые осуществл ют квантование по частоте и усреднение по амплитуде, блок 3 индикации, осуществл ющий сравнение прин того и априорно известного сигнала радиопомехи при разных видах коммутации. Блок 3 индикации состоит из схемы k опорных сигналов, схем 5 сравнени , прин того и опорного сигнала, дешифратора б, который принимает решение о виде неисправности. На фиг. 3 крива  7 относитс  к нормальной коммутации , 8 - к замедленной, 9 - к ускоренной коммутации. Схема 5 сравнени  содержит переключатель 10 с положени ми 11 и 12 переключени  и пороговый элемент 13, а блок опорных сигналов А - потенциометр 14 установки опорного напр жени , нуль-индикатор 15, предназначенный дл  точного измерени  уровн  совпадени  опорного напр жени . (с 14) и сигнала помехи от машины с темной коммутацией и элемент сравнени  16. Устройство работает следующим образом. Область щетка-коллектор излучает помеховые радиосигналы. Из кривых видно, что коррел ци  форм, спектров помехи при различных видах коммутации наиболее высока  в полосе частот 560-980 кГц и в диапазоне.частот 0-1100 кГц. На других участках диапазона радиочастот указанна  зависимость менее четка . Поэтому фильтрацию форм спектров принимаемых помех следует осуществл ть в ограниченном и строго определенном диапазоне частот. Датчик 1, осуществл ющий прием радиопомех, располагают в непосредственной близости от щетки. Прин тый сигнал поступает в п -полосовые фильтры с интеграторами 2. Полосовые фильтры с интеграторами 2 квантуют прин тый сигнал по частоте, детектируют, ввод т в квадрат и Интегрируют. Число полосовых фильтров равно числу частотных участков, на которые разбиваетс  частотный диапазон энергетического спектра, где установлена наибольша  зависимость форкы спектра помехи от типа коммутации в электрической машине. С выходов интеграторов 2 усредненный сигнал поступает в блок 3 индикации, где осуществл етс  сравнение прин того и известного сигнала радиопомехи. На выходе интегратора 2 каждого канала выдел етс  сигнал, сосредоточенный в полосе частот, равной полосе пропускани  полосового фильтра. Сигнал с выхода интегратора 2 поступает через переключатель 10 в положении П на вход пороговых элементов 13 схемы 5 сравнени  режим определени  коммутации и в положении 12 - на вход схемы i опорных сигналов режим подготовки устройства к работе и установки опорного напр жени . В качестве опорного (сравнивающего ) спектра выбираетс  спектр помехи при темной коммутации, эк вивалентные уровни которой (эквивалентные амплитуды) на каждом квантованном частотном участке используютс  в качестве порога сравнени .

При установке переключател  10 в положение 11 опорное напр жение с потенциометра подаетс  на пороговый элемент 13 схемы 5 сравнени , который выдает результат сравнени  в виде напр жени  логической 1 или О Если уровень напр жени  прин того помехового сигнала больше опорного,

то пороговый элемент 13 выдает 1, если меньше,то - 0. Результат сравнени  подаетс  в дешифратор 6, собраный на микросхемах tH-HE. Дешифратор 6 срабатывает в том случае, если на его входы поступают напр  ;;ени , соответствующие О или 1 с друпих каналов . Логика прин ти  решени  дешифратором 6 формируетс  в соответствии с таблицей истинности спектров (фиг. 5). Сигналы с различных схем дешифратора 6 сигнализируют о различных видах коммутации в электрической машине.

Эффективность работы предлагаемого устройства оценена с помощью натурных испытаний и моделированием на ЭВМ. Получена хороша  сходимость результатов оценки коммутации. О&общенные данные приведены на фиг. . Из приведенных данных видно, что усредненна  веро тность определени  типа коммутации с помощью предлагаемого устройства 0,,9б.

Использование предлагаемого устро ства возможно бла°годар  обнаруженной зависимости энергетического спектра радиопомех, излучаемых участком щетка-коллектор работающей электрической машины, от вида коммутации.

Использование устройства дл  оценки ускоренной и замедленной коммутации позвол ет автоматически определить вид коммутаций, что повышает объекти вный фактор измерений, кроме того, оценка коммутации производитс  при всех степен х искрени  щеток, начина  с минимальной темной конмутации .

По сравнению с известным томность измерени  увеличиваетс  на 0-50%, что объ сн етс  использованием оптимальной обработки сигнала, при которой в качестве критери  выступает не амплитуда сигнала, а более тонка  его характеристика - форма энергетического спектра.

Повышение точности измерени  на Q-SQ% приводит к прин тию своевременных мер по повышению надежности работы электрических машин. Так, например , дл  авиационных преобразователей типа ПО-750А увеличениеточности измерени  на tO-50 пр Тводит к увеличению времени безотказной работы на 10-15%. что в конечном счете равносильно снижению стоимости данного агрегата.

Claims (3)

1.Толкунов В.П. Теори  и практика коммутации машин пЬсто нного тока М., Энерги , 1979.

2.Авторское свидетельство СССР N575731, кл. Н 02 К 13/Т, 197.

3.Ермолин Н.П. Электрические машины . М., Высша  школа, 1975. с.996 .

4in

CutttMe 9нжвва ниmnfaiHOfe

Сигнале

видений

мднюцви

Фиг. 2

Ю20

(rgyiMAfiJ

30fiO

Частота

Фи&.3

Критерий оценки

Веро тность oSHapyJKCHUp mtrnff коммуfпat/ vu

Вид коммутации

Ускоренна 

Замедленна 

O.dZ

0.91

.

.5