Устройство для измерения нажатий щетки на коллектор электрических машин

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам для измерения давления щетки на коллектор злектрических машин, и является .развитием и дальнейшим усовершенствованием изобретения по авт.св.№ 1192007.; Целью изобретения я.вляется расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения одновременного определения степени искрения под щеткой. Устройство содержит соединенные между собой обмотки управления 23 и измерительную 17. Измерительная обмотка 17 расположена в поперечном пазу на части боковой поверхности щетки 2, примыкающей к рабочей зоне щетки, а обмотка управления на чувствительном элементе 6 датчика силы. 1 ил. (Я ND СП Од О 1C 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (бР 4 Н 01 R 39/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f гl

Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1192007 (21) 3882402/24-07 (22) 08.04.85 (46) 07.12.86. Бюл. М 45 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им.акад.С.П.Королева (72) А.Е.Дубинин, В.И.Бережной и Е.С.Агафонов (53) 621,3.047(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1192007, кл. Н 01 R 39/58, 1984 прототип. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАЖАТИЙ

ЩЕТКИ НА КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам

„„SU„„1275602 A 2 для измерения давления щетки на коллектор электрических машин, и является развитием и дальнейшим усовершенствованием изобретения по авт. св.К 1192007., Целью изобретения является расширеv ние функциональных возможностей устройства за счет обеспечения одновременного определения степени искрения под щеткой. Устройство содержит соединенные между собой обмотки управления 23 и измерительную 17. Измерительная обмотка 17 расположена в поперечном пазу на части боковой поверхности щетки 2, примыкающей к рабочей зоне щетки, а обмотка управления— на чувствительном элементе 6 датчи- Е ка силы. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для измерения давления щетки на. коллектор электрических машин, и является усовершенствованием устройства по авт,св. Р 1192007.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения одновременного определения степени искрения под щеткой.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерений нажатий щетки на коллектор:электрических машин.

Устройство состоит из металл1ического корпуса 1, с которым соединена щетка 2, расположенная в щеткодержателе 3. Щетка .2 через защитное устройство 4 и металлический шар 5 связана с упругим чувствительным элементом 6 датчика силы, упругий компенсационный элемент 7 датчика силы также установлен в корпусе 2. Нажимной палец 8 опирается на корпус 1 и через элемент 6, элементы 5 и 4 и щетку 2 — на коллектор машины. Обмотка

9 возбуждения чувствительного элемента 6 соединена с контурным конденсатором 10 первого генерач ора 11 синусоидального напряжения. Обмотка 12 возбуждения компенсационного элемента 7 соединена с контурным конденсатором 13 второго генератора 14 синусоидального напряжения. Оба генератора 11 и 14 могут быть выполнены,например, на микросхемах, соединены с источником 15 постоянного напряжения (например, в виде миниатюрных .элементов типа СЦ-32) и выполнены в виде блока 16 питания, расположе:нного в корпусе 1 датчика силы, Измерительные обмотки 17 и 18 чувствительного

6 и компенсационного 7 элементов датчика силы включены последовательно между собой и соединены с входом смесителя 19, выход которого соединен с обмоткой 20 передающей магнитной антенны 21, расположенной >зне корпуса 1 датчика силы.

В поперечном пазу щетки 2, который выполнен на части ее боковой поверхности, примыкающей к рабочей зоне щетки (вблизи области контакта щетки 2 с коллектором), расположена дополнительная измерительная обмотка 22, соединенная с дополнительной обмоткой 23 управления, расположенЭ

75602 ной на чувствительном элементе 6 датчика силы. На определенном расстоянии от передающей магнитной антенны 21 расположена приемная магнитная антенна 24, обмотка 25 которой соединена с входом преобразователя 26, Последний может быть выполнен, например, из последовательно соединенных усилителя 27 высокой

IO частоты, амплитудного ограничителя

28 и частотного дискриминатора 29, второй вход которого соединен с гетеродином 30. Выход частотного дискриминатора 29 соединен с индикато-!

5 ром 31 давления регистрирующего прибора 32, а также одновременно с вхо- дом фазового формирователя 33. Выход последнего соединен с одним из входов фазового детектора 34, второй

20 вход которого соединен с выходом усилителя 27 высокой частоты, Выход фазового детектора 34 соединен с индикатором 35 степени искрения щетки регистрирующего прибора 32.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением схема устройства приводится в исходное состояние, для чего путем настройки схем генераторов 11 и 14 синусоидального напряжения (при отсутствии усилия нажатия пальца 8 на корпус 1 и чувствительный элемент 6 датчика силы)устанавливается разность частот между ними, соответствующая частотам ! настройки передающей 21 и приемной

24 магнитных антенн. При этом пере-! менные напряжения генераторов 11 и

14, в колебательные контуры которых включены конденсаторы 10 и 13 и обмотки 9 и 12 возбуждения,трансформируются в измерительные обмотки 17 и 18 элементов 6 и 7 датчика силы.

На выходе смесителя 19 вьделяется напряжение разностной частоты генераторов 11 и 14, которое подается на обмотку 20 передающей магнитной антенны 21.

Излучаемая передающей магнитной антенной 21 электромагнитная волна распространяется на определенное расстояние и принимается приемной магнитной антенной 24. Наведенная в обмотке 25 ЭДС разностной частоты генераторов 11 и 14 поступает на вход усилителя 27 преобразвателя 26.Усиленное напряжение с выхода усилителя 27 подается одновременно на вход амплитудного ограничителя 28 и на один из входов фазового детектора

34. Ограниченное по амплитуде напряжение с выхода ограничителя 28 подается на первый вход частотного дискриминатора 29, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 30, равное по частоте разности частот генераторов 11 и 14.

1275602

Частотно и амплитудно промодулированное высокочастотное напряжение генератора 11 трансформируется в измерительную обмотку 17 чувствительного элемента 6. Это напряжение подается на смеситель 19 одновременно с неизменным по частоте и амплитуде опорным сигналом генератора 14 с измерительной обмотки 18 элемента 7.

При указанных условиях на выходе частотного дискриминатора 29 сигнал равен нулю, и на индикатор 31 давления регистрирующего прибора 32 и фазовый формирователь 33 напряжение

15 подаваться не будет. С помощью подстройки гетеродина 30 устанавливается нуль на входе индикатора 31 регистрирующего прибора 32 при отсутствии давления щетки 2 на коллек20 тор, При этом автоматически устанавливается нуль на входе индикатора

35 степени искрения, так как при нулевом напряжении на входе фазовый формирователь 33 запирает по второму входу фазовый детектор 34. При

25 этом выходное напряжение фазового детектора 34 равно нулю при любом напряжении на его первом входе, поступающем с выхода усилителя 27.

При опущенном нажимном пальце 8 0 на корпус 1 и вращении коллектора создаются динамические давления на корпус 1 и чувствительный элемент 6, которые через металлический шар 5, защитное устройство 4 и щетку 2 пе- 35 редаются на коллектор электрической машины. Под действием давления в чувствительном элементе 6 датчика силы возникают периодические механические напряжения, которые приводят к из в 40 менению его магнитной проницаемости.

В результате этого изменяется индуктивность обмотки 9 колебательного контура генератора 11, который изменяет частоту своих колебаний. Перио- 45 дически возникающее в момент схождения щетки 2 с коллекторной пластины искрение под щеткой наводит в дополнительной обмотке 22 шумовое напряжение, которое подается в управляющую обмотку 23 чувствительного элемента 6 датчика силы. В результате этого наряду с частотной модуляцией выходного напряжения генератора 11 при изменении усилия нажатия щетки

2 на коллектор происходит его амплитудная модуляция шумовым напряжением искрения.

На выходе смесителя 19 образуется сигнал разностной частоты генераторов 11 и 14, промодулированный по частоте и амплитуде. Этот сигнал подается в обмотку 20 передающей магнитной антенны 21. Приемная магнитная антенна 24 принимает этот сигнал, который усиливается усилителем

27, ограничивается амплитудным ограничителем 28 и подается на первый вход частотного дискриминатора 29.

На выходе последнего появляется сигнал, пропорциональный изменению разностной частоты генераторов 11 и 14, который и подается на индикатор 31 давления регистрирующего прибора 32, пропорциональный усилию нажатия щетки 2 на коллектор электрической машины.

Одновременно периодически изменяющееся с частотой схождения щетки 2 с коллекторных пластин напряжение дискриминатора 29 подается на вход фазового формирователя 33, который определяет период повторения схождения щетки с коллекторной пластины и по периоду повторения схождения формирует временной интервал, точно соответствующий моменту схоядения щетки 2 с коллектора и появлению искрения под щеткой 2. Выходное напряжение фазового формирователя 33 точно совпадающее по времени с этим интервалом, открывает в момент схождения щетки 2 с коллекторной пластины фазовый детектор 34. Подаваемое на первый вход фазового детектора 34 напряжение с усилителя 27 детектируется в течение интервала времени искрения детектором 34. Выходное напряжение детектора 34, пропорциональное степени искрения под щеткой 2, фиксируется индикатором 35 регистрирующего прибора 32.

Использование в устройстве дополнительных измерительной 22 и управляющей 23 обмоток позволяет расширить функциональные воэможности устройства без существенного усложнения его

Составитель М.Кузнецова

Техред Jl.Îä NHHK Корректор А.Обручар

Редактор Н.Яцола .

Заказ 6573/49 Тираж 597 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 конструкции, при этом наряду с измерением динамических усилий нажатия щетки 2 на коллектор работающей электрической машины можно производить оценку степени искрения под щеткой

2. При этом влияние перекрестных помех в каналах измерения давления очень мало, так как в них используются разные виды модуляции (частотная и амплитудная), Это дополнительно повышает помехоустойчивость и надежность работы устройства.

Формула и з о б р е т е н и я ю

Устройство для измер ения нажатий щетки на коллектор электрических машин

75602 Ф по авт.св. В 1192007, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет обеспечения одновремен5 ного определения степени искрения под щеткой, дополнительно введены соединенные между собой обмотки управления и измерительная, причем последняя расположена в поперечном па1в зу, который выполнен на части бо- ковой поверхности щетки, примыкающей к рабочей зоне щетки, а обмотка управления расположена на чувствительном элементе датчика

15 силы.