SU911385A1 - Способ контрол электрической машины - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам и предназначено дл  использовани  в процессе изготовлени , эксплуатации и ремонта при их диагностировании , в частности дл  безразборного определени  дефектов коллектора и шарикоподшипников. Известен способ контрол  скольз щего контакта электрической машины посто нного тока, основанный на оцен ке степени искрени  в скольз щем контакте по параметрам коммутационных пульсаций переходного напр жени  скольз щего контакта путем изменени  средневыпр мленного значени  пульсаций напр жени  при фиксированной ско рости -вращени , формировании контрол ного сигнала и оценке степени искрени  по отношению к указанному сигналу от сигнала уставки, при этом одновременно измер ют пиковые значени  пульсаций переходного напр жени  til. Как известно амплитуды (среднеквадратические знамени ) некоторых составл ющих спектра пульсаций (напр жени ), генерируемые электричес- . кой машиной, измен ютс  при по влении дефектов коллектора и шарикоподшипника . Например амплитуды составл ющих с частотой вращени  ротора ,с двойной частотой вращени  ротора и коллекторной частотой равные п, 2п и kn, где п - частота вращени  ротора; k - число коллекторных пластин , характеризуют соответственно эксцентриситет, эластичность и перепады между пластинами коллектора. Аналогично амплитуда спектральной составл ющей с частотой прокатывани  шариков по наружному кольцу шарикоподшипника зависит от радиального зазора подшипника. Однако использование перечисленных и других информативных составл ющих в качестве диагностических параметров осложн етс  их зависимостью от / 3 режима работы электрической машины (тока и частоты вращени ), а также от р да неконтролируемых факторов, привод щих к несимметрии электричес ких и магнитных цепей машины, напри мер о/ неравномерности зазоров магнитной цепи, характера относительного размещени  витков обмотки в па зах и др.. Поскольку перечисленные неконтро лируемые факторы вследствие техноло гических причин неизбежно имеют рас сеивание, то это приводит к случайному изменению величины диагностических параметров, что, в свою очередь , вызовет снижение достоверност диагноза. Кроме того, одновременно задание фиксированных (посто нных) значений тока и частоты вращени  в про цессе диагностировани  (с целью исключени  вли ни  режима работы на результат диагноза) дл  многих элек ;ричес1 их машин без демонтажа их с объекта установки на испытательный стенд невозможно. Это ограничивает область применени  известного спосо ба диагностировани . Отметим, что зависимость амплитуд (среднеквадратических значений) спектральь х составл ющих пульсаций напр жени  д 1) от режима работы машины может быть представлена в следующем виде &U;| kn Д i где п - частота вращени  ротора; k - посто нный коэффициент; Дф;; - соответствующа  составл юща  пульсаций магнитного по тока в общем потоке машины Экспериментально установлено, что амплитуды пульсаций ф. (обуславливающих в спектре пульсаций напр жени  соответствующие информативные со ставл ющие) где п const завис т ка от величины суммарного потока машины (а следовательно, тока), так и от ве личины дефекта, например перепада ме ду коллекторными пластинами, причем с увеличением частоты вращени  вли ние дефектов на увеличение амплитуд информативных спект|эальных составл ю щих растет. Следовательно, относительное изменение амплитуд информативных составл ющих спектра (например величина их отношени ) при двух фиксированных частотах вращени  и измененном.токе нагрузки зависит тол ко от величины дефекта. 54 Известен также способ контрол  электрической машины посто нного тока , основанный на определении дефектов скольз щего контакта путем измерени  средневыпр мленкого значени  переходного напр жени  в нем при двух фиксированных частотах вращени , нахождени  их отношени , формирований контролируемого сигнала, и осуществл ющийс  при стабилизации тока 23. Анализиру  возможности задани  двух фиксированных значений частоты вращени  при посто нном токе, укажем, что подобный режим не может быть реализован (дл  электродвигателей) на объекте (например на борту ЛА), поскольку в этом случае возможность одновременного управлени  частотой вращени  и моментом нагрузки отсутствует. Что же касаетс  диагностировани  электрических машин (и в первую очередь электродвигателей) непосредственно на объекте установки (без управлени  моментом нагрузки), то в этом случае необходимо учитывать изменени  амплитуд (следовательно, и их отношений) информативных составл ющих из-за изменени  непосто нства тока при фиксированных участках вращени .. Таким образом, данный способ имеет ограниченную область применени  и малую точность. Цель изобретени  - расширение области применени  и повышени  точности контрол . Дл  Достижени  поставленной цели создают в цепи машины эталонные пульсации тока с посто нной частотой, измер ют пульсации напр жени  с частотой эталонных пульсаций тока при указанных двух частотах вращени , нйход т их отношение, а контролируемый сигнал формируют делением отношени  измеренных составл ющих переходного напр жени  на величину отношени  эталонных доставл ющих напр жени . На чертеже показана схема дл  реализации предлагаемого способа. Способ осуществл етс  следующим образом. С помощью электронного ключа на транзисторе 1, управл емого от генератора 2 импульсов, производитс  периодическое шунтирование резистора 3 резистором k, которые образуют добавочное сопротивление в цепи обмотки возбуждени  электродвигател  последовательного возбуждени . Съем и измерение эталонной и информативны составл ющих осуществл етс  с другой обмотки 6 возбужд ени  на направление вращени  путем использовани  анализатора 7 спектра,, Создают в цепи электрической; машины эталонные пульсации тока стабильной частоты и амплитуды. П0И дву фиксированных значени х скорости ера щени  двигател  измер ют значени  пульсаций напр жени  с эталонной час тотой и наход т их отношение4 Указан ное от ноШейие зайисит только от изменени  тока двигател  в .промежутке между заданием двух фиксированных частот вращени . При указанных частотах вр аще1«1й измер ют также средневыпр мленное значение пульсаций напр жени|й и наход т их значени , . Указанное отношение зависит как от наличи  дефектов, так и от применени  тока двигател . Контролируемый сигнал формируют делением двух указанных отношений, он не зависит от изменени  тока двигател  и его отличие от сигнала уставки св зано толь ко с наличием дефектов скольз щего контакта. Как показали резульТать экспериментальных исследований в качеетйе фиксированных частот вращени  целесообразно .использовать соответственно , мйксимально возможную по техническим услови м частоту вр ащейи  в диапазоне 5-30% максимально возможной . Применительно к авиационным элект родеигател м посто нного тока (йоТорые йвились объектом исспедо18аний) в качестве эталонных пульсаций тока можно использовать г ульсации, а йтлитуда которых со ;тавлйет ot нального .значени  тока, а частотй 1-5 кГц. Конкретные змаченй ча1стот| г и амплитуды дл  каждого типа быбираютс  из услови  надежного виде ле«и  Эталонной составл ющей, из соёк ра пульсаций тока (напр жени ) машины . ,.-;, . ;,-; ; Таким образом, предлагаема  совокупность новых признаков позвол ет повысить достоверность диагноза за счет исключени  вли ни  некоторых неконтролируемых факторов и тока, а также -расширить область применени  56 способа, поскольку обеспечивает возможность диагностировани  различных электрич1Бс1 их машин непосредственно на объекте установки. По вышёние достоверности диагноза при использовании предлагаемого способа обусловлено также уменьшением вли ни  систематической погрешности измерени  амплитуд информативных сосТавл ющих спектра на результат диагноза .. Кроме того, достоинством предлага емого способа  вл етс  возможность унищ,ерсальной нормировки доп,устимых изменений контролируемого параметра, ибо в качестве последнего используетс  относительна  величина. Повышение достоверности диагноза иает возможность повысить надежность (функционировани  оборудовани , имеющего йпектрйческие машины; за счет предупреждений их возможных отказов. Это особенно важно применительно к издели м авиационной техники, отказы которых впийют на безопасность и регул рность полет9В. Предлагаемый способ позвол ет также уменьшить затраты на техническое обслуживание и,, кроме того, более пб но использовать индивидуальные реСурСы электрически маигин в процессе эксплуатации. формула изобретени  Способ .контрол  электрической машины Посто нного тока, основанный на определении дефектов скольз щего контакта путем изменени  средневыпр мленногр значени  переходного падени  напр жени  в : нем при двух фиксированных частотах вращени , нахождении их отношени , формировании контролируемого .сигнала оценки дефектов по отклонению коит рол ИРУ емого 1сйгнала от сигнала уставки, о т л и чаю-, ц и и с   тем, что, с целью расширени  применени  и повышени  точности контрол , в цепи маши-; ны создают эталонные пульсации тока с посто нной частотой, измер ют пульсации напр жени  с частотой эталонных пульсаций тока при указанных двух частотах вращени , наход т их отношение, а контролируемый сигнал фЬрмируют делением отношени  измеренных составл ющих, переходного напр жени  на величину отношени  эталонных составл ющих напр жени .

« Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по за вке Vf 2 8773б/2 -07,

кл. Н 02 К 15/00, 1977.

2.Авторское свидетельство по за вке К 2526831/2l -07,

кл. Н 02 К 15/00, 1977.

Claims (2)

1. формула изобретения

   Применительно к авиационным электродвигателям постоянного тока (которые Явились объектом исследований) в качестве эталонных пульсаций тока можно использовать пульсации, амплитуда которых составляет 1-2% от номинального .значения тока, а частота ,1 -5 кГц. Конкретные значения чвстотЬг ; и амплитуды для каждого типа машин ⁴ выбираются из условия надежного·виде* ра пульсаций тока (напряжения) машины.

   Таким образом, предлагаемая совокупность новых признаков позволяет повысить достоверность диагноза за счет исключения влияния некоторых неконтролируемых факторов и тока, , а также -расширить область применения

   Способ контроля электрической машины постоянного тока, основанный на определении дефектов скользящего контакта путем изменения срёдневыпрямленного значения переходного падения напряжения в нем при двух фиксированных частотах вращения, нахождении их отношения, формировании контролируемого сигнала оценки дефектов по отклонению контролируемого сигнала от сигнала уставки, о' т л и чаю-, а и й с я тем, что, с целыорасшиления Эталонной составляющей, из спёкт- рения области применения и повышения точности контроля, в цепи маши- ’ нысоздают эталонные пульсации тока ’ с постоянной частотой, измеряют пульсации напряжения с частотойэталон⁵⁵ ных пульсаций тока при указанных двух частотах вращения, находят их отношение, а контролируемый сигнал фдрмируют делением отношения измеI ренных составляющих, переходного на-| пряжения на величину отношения эталонных составляющих напряжения.

   « Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ν’ 2487736/29-07, кл. Н 02 К 15/00, 1977.
2. 2. Авторское свидетельство по 5 заявке Ν* 2526831 /29-07, кл. Н 02 К 15/00, 1977.

   >—