Устройство для определения уровня искрения щеток электрических машин

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам диагностики синхронных электрических машин. Целью изобретения является повьшение точности определения уровня искрения щеток. Устройство содержит два токопровода 5 с воз будите л ьнь1м устройством 6, формирователь 14 импульсов , диод 10 и блок индикации. Устройство снабжено двумя токовыми . датчиками 7, выполненными в виде магнитопровода с обмоткой и установленными на одном токопроводе. Между датчиками к токопроводу подключена одна из клемм шунтирующего конденсатора 8, другая клемма которого подключена к другому токопроводу. Обмотки токовых датчиков соединены встречно через резонансный усилитель 9, Диод и интегратор подключены к первому входу коммутатора 12, второй вход которого подключен к выходу формирователя 14 импульсов, вход которого подключен к одному из токопроводов, а выход коммутатора связан через релейный блок 15 с блоком индикации, 1 ил. СО Од со О) Li...J сг Ни согнал

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4, H Oi R 39/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х А ВТОРСХОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857817/24-07 (22) 25.02.85 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (72) Н.В.Даки (53) 621.3.047(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 669456, кл. Н 01 R 39/54, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 532921, кл. Н 01 R 39/58, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ИСКРЕНИЯ ЩЕТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам диагностики синхронных электрических машин. Целью изобретения является по. вышение точности определения уровня искрения щеток. Устройство содержит.,SU„„1249636 А1 два токопровода 5 с возбудительным устройством 6, формирователь 14 импульсов, диод 10 и блок индикации.

Устройство снабжено двумя токовыми . датчиками 7, выполненными в виде маг" нитопровода с обмоткой и установленными на одном токопроводе. Иежду датчиками к токопроводу подключена одна из клемм шунтирующего конденсатора 8, другая клемма которого подключена к другому токопроводу. Обмотки токовых датчиков соединены встречно через резонансный усилитель 9. Диод и интегратор подключены к первому входу коммутатора 12, второй вход которого подключен к выходу формирователя 14 импульсов, вход которого подключен к одному из токопроводов, a âûõoä коммутатора связан через релейный блок 15 с блоком индикации.

1 ил.. 1249636

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам диагностики синхронных электрических машин.

Цель изобретения — повышение точности за счет исключения при определении уровня искрения щеток сигналов, не связанных непосредственно с нарушением работы щеток.

На чертеже приведена принципиаль" ная схема устройства.

Устройство содержит ротор 1 синхронной машины с обмоткой 2 возбуждения и контактными кольцами 3. Щетки 4 с помощью токопроводов 5 подключены к возбудительному устройству

6. На одном иэ токопроводов 5 установлены два одинаковых токовых датчика 7, выполненных в виде магнитопровода с обмоткой. Обмотки токовых датчиков 7 соединены между собой встречно по дифференциальной схеме.

Между токовыми датчиками 7 к указанному токопроводу подключена одна из клемм шунтирующего конденсатора 8, другая его клемма подключена к другому токопроводу 5. Обмотки токовых датчиков 7 через резонансный усилитель 9, диод 10, интегратор 11 подключены к первому входу коммутатора

12. Один иэ токопроводов 5.через дифференцирующую цепь 13 подключен к входу формирователя 14 импульсов, выход которого подключен к второму входу коммутатора 12. Выход коммута.тора 12 связан через репейный блок

15 с блоком индикации (не показан).

В цепи блока индикации введены контакты электромагнитного реле 16 релейного блока. Устройство содержит также блок 17 питания, подключенный к токопроводам 5. Токовый датчик 7 представляет собой кольцевой.магнитопровод иэ феррита с обмоткой, равномерно намотанной на магнитопровод. В окно магнитопровода обоих датчиков проходит токопровод 5, соединяющий возбудительное устройство б с щеткой 4. Параметры магнитопровода выбраны из условия исключения его насыщения при максимальном постоянном токе возбудительного устройства 6.

В

Питание блоков 9, 14 и l5 осуществляется от параметрического стабилизатора, блока 17 питания. Токовые датчики 7 и шунтирующий конденсатор 8 установлены в непосредственной бли10

45 зости от щеток 4. Блок 17 питания и дифференцирующая цепь 13 подключены к токопроводам 5 в непосредственной близости к возбудительному устройству б, причем параметры дифференцирующей цепи 13 выбраны такими, чтобы они не влияли на частоту возбуждения контура (т.е. емкость дифференцирующей цепи 13 значительно меньше емкости шунтирующего конденсатора 8).

Устройство работает следующим, образом.

Шунтирующий конденсатор 8 вместе с индуктивностью обмотки 2 ротора 1 образует резонансный контур. Резонансная частота контура больше частоты сети и высших гармонических в напряжении возбудительного устройства

6. В нормальном режиме работы щеточного аппарата, когда щетки 4 исправны и не искрят, на выходе токовых датчиков 7 отсутствует сигнал, и независимо от наличия или отсутствия сигнала на втором входе коммутатора

12 релейный блок 15 не срабатывает.

При появлении искрений на одной иэ щеток 4 возбуждается резонансный контур, состоящий из шунтирующего конденсатора 8 и индуктивности обмотки 2 ротора 1. В обмотке токового датчика 7, расположенного на токопроводе 5 в зоне резонансного контура, индуктируется ЭДС с резонансной частотой контура. В обмотке токового датчика 7, расположенного на токопроводе 5 вне резонансного контура, не наводится ЭДС с резонансной частотой поскольку в этой цепи отсутствует ток с резонансной частотой контура. ЭДС, наводимые в обмотках токовых датчиков 7, от высших гармонических тока возбудительного устройства 6 с помощью встречного включения обмоток токовых датчиков и дифференциальной схемы компенсиру« ются.

Напряжение с обмоток токовых дат-. чиков 7 подается на резонансный усилитель 9, затем детектируется диодом 10, интегрируется интегратором

11 и подается на первый вход коммутатора 12, Последний обеспечивает прохождение сигнала постоянного тока к релейному блоку 15 лишь при наличии на своем втором входе отрицательного напряжения. Отрицательное напряжение на второй вход коммутатора 12 поступает от формирователя з 12

14 импульсон, работающего в ждущем режиме. В ждущем режиме на выходе формирователя присутствует отрицательное напряжение и сигнал с выхода интегратора 11 поступает на релейный блок 15, вызывая срабатывание реле 16.

Запуск формирователя 14 импульсон осуществляется импульсами, поступающими от дифференцирующей цепи 13, которая формирует запускающие короткие импульсы при появлении скач. ков напряжения возбудительного устройства 6. Положительный импульс формирователя 14 вызывает запирание коммутатора 12 на время, равное длительности импульса. Длительность положительного импульса на выходе формирователя 14 выбирается больше, чем .время затухания резонансного контура (обмотка 2, конденсатор 8).

Поскольку современные возбудительные устройства содержат тиристорные преобразователи с фазовым- регулированием напряжения, то возможно появление скачков напряжения с крутыми фронтами и ударное возбуждение резонансного контура этими фронтами. Эти колебания подавляются коммутатором

12, поскольку вход релейного блока

15 закрывается на время, равное постоянной затухания резонансного контура. При отсутствии скачков напряжения на выходе возбудительного .устройства 6 коммутатор 12 постоянно открыт и сигнал от интегратора 11 поступает постоянно на вход релейного блока 15.

20

40 воде, между датчиками к этому токопроводу подключена первая клемма шунтирующего конденсатора, вторая клемма которого подключена к другому токопроводу, обмотки токовых датчи45 ков соединены встречно по дифференциальной схеме и через резонансный усилитель, диод и интегратор подключены к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к вы50 ходу формирователя импульсов, вход которого через дифференцирующую цепь подключен к одному из токопроводов, а выход коммутатора связан через релейный блок с блоком индикации.

Дифференциальная схема включения обмоток токовых датчиков 7 обеспечивает компенсацию всех составляющих

ЭДС, кроме ЭДС, имеющих частоту резонансного контура. Резонансная час-, тота контура выбирается таким образом, чтобы она не совпадала с высшими гармоническими тока возбуждения синхронной машины, и не была бы кратной частоте питающей сети (как правило, частота более 5 кГц).

Срабатывание релейного блока 15 контролирует состояние контактов электромагнитного реле 16, включенных в схему блока индикации контролируемой электрической машины, фик49636 4 сируя соответствующий уровень искрения щеток.

Устройство позволяет также контролировать искрения щеток, не обнаруживаемые визуалыо, т.е. происходящие в теле щеток.

В предлагаемом устройстве обеспечивается высокая точность определения уровня искрения щеток, поскольку исключается фиксация .сигналов, не связанных непосредственно с нарушением работы щеток, например, колебаний, вызванных скачками напряжения возбудительного устройства в нормальном режиме его работы, колебаний, возникающих при форсировке возбуждения, в переходных режимах.

Формула изобретения

Устройство для определения уровня искрения щеток электрических машин, содержащее контур для подключения к щеткам в виде двух токопрово-. дов с возбудительным устройством, формирователь импульсов, диод и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения при определении уровня искрения щеток сигналов, не связанных непосредственно с нарушением работы щеток, в неro дополнительно введены два одинаковых токовых датчика, шунтирующий конденсатор, резонансный усилитель, интегратор, коммутатор, дифференцирующая цепь и релейный. блок, при этом каждый из токовых датчиков выполнен в виде магнитопровода с обмоткой и оба датчика установлены на одном токопроПроизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, ВНИИПИ Заказ 4335/55 Тираж 597 Подписное