Устройство для исследования коммутации коллекторной электрической машины

 

Для исследования коммутации коллекторных электрических машин устанавливают бесконтактный индукционный датчик над коллекторной пластиной между петушком коллектора и близлежащей щеткой. Ширина датчика не превышает ширину коллекторной пластины. Датчик ориентирован вдоль продольной оси машины. Изобретение позволяет повысить точность измерения параметров коммутации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ща1УБЛИН

09) (1!) (gg)5 H 02 K 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ этапе коммутации (кривая A), измеренное с шунта, впаянного в секцию, и напряжения, пропорционального производной тока разрыва той ;е секции, измеренного с помощью предлагаемого устройства (кривая Б) .

Устройство для исследования коммутации коллекторной электрической машины, например, типа ПО-550АФ, имеющей ширину коллекторной пластины

4 мм, содержит бесконтактный индукционный датчик 1, измерительную установку (осциллограф) 2, синхронизирующее устройство 3 и датчик сипхронизации 4.

Бесконтактный индукционный датчик тока разрыва 1 представляет собой

П-образный незамкнутый магнитопровод, например, из феррита марки 400НН со следующими геометрическими размерами: длина 15 мм, ширина 4 мм, толцина

2 мм. На магнитопровод намс таны две

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4469477/07 (22) 10.06.88 (46) 15.09.91. Бюл. Р 34 (71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.A.Ðÿáöóí, К.В.Константинов, П.В.Мельников, В.Л. Серебров и Е. F>. Kîíñ òàíòèíoâà (53) 621.313.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 1077019, кл. Н 02 К 13/14, 1984 .

Авторское свидетельство СССР

Р 205941, кл. Н 02 К 13/14, 1967.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройствам исследования энергетических параметров коммутации коллекторных электрических машин.

Целью изобретения является повышение точности измерения величины, пропорциональной току разрыва секции обмотки якоря, при исследовании энергетических параметров коммутации путем уменьшения влияния колебаний воздушного зазора между индукционным датчиком и проводником любой секции на результат измерений, а также уменьшение воздействия электромагнитных полей соседних секций.

На фиг. 1 представлены структурная схема для исследования коммутации и схема установки датчиков на коллекторе электрической машины, на фиг. 2— осциллограммы напряжения, пропорционального току секции на завершающем

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПАШИНЫ (57) Лпя исследования коммутации коллекторных электрических машин устанавливают бесконтактный индукционный датчик над коллекторной пластиной между петушком коллектора и близлежащей щеткой. Пирина датчика не превышает ширину коллекторной пластины.

Датчик ориентирован вдоль продольной оси машины. Изобретение позволяет повысить точность измерения параметров коммутации. 2 ил.

16777" 6 последовательно соединенные < бмотки проводом, диаметр которого равен

0,08 мме Обмотки с количеством витков

ll = ? 0 расположены н я п р о ти в оп ол ожн ых

5 сторонах П-обрл зног о млгнитонровода.

Иагнитопровод с обмотками заключается в магнитный экран из пермаллоя. Со стороны разомкнутой части магнитопровода экран отсутствует. 1О

В качестве измерительной установки может применяться электронньй осциллограф типа С8-13.

Устройство синхронизации включает в себя предварительный усилитель и формирователь сигнала с датчика 4.

Датчик синхронизации 4 выполненный в виде оптопары, где излучателем является светодиод инфрокрасного излучения АЛ-107А а приемником — фотодиод ФД-ЗА. Излучатель и приемник расположены на держателе под углом о

45 один к другому и направлены на свободную часть коллектора (на свободную часть вала). электрической машины. Там расположена метка с отражающей способностью, повышенной по сравнению с коллекторной медью. Иетка расположена на коллекторной пластине (на валу электрической машины) и ориентирована таким образом, чтобы развертка осциллографа запускалась в момент времени, предшествующий отрьг ву щетки от коллекторной пластины, т.е. завершению коммутации исследуемой секции. 35

Индукционный датчик 1 установлен между петуыком коллектора и близлежащей щеткой 5 на расстоянии 5 мм от петушка. Датчик расположен у края щетки, ориентированного вдоль продольной оси машины вне тела щетки, т ° е. вне пространства, ограниченного шириной тела щетки. Он расположен над контактирующей с щеткой сбегающей (или набегающей) пластиной. Датчик 1 45

4 установлен на расстоянии 1 мм нлд сбегающей (набегающей) коллекторной пластиной 6 ° Расстояние от коллектора 1 мм определено в зависимости от максимального значения перепада кол- 50 лекторных пластин с учетом эксцентриситета коллектора, т.е. в зависимости от нормируемой величины, для двигателя ПО-550 АФ равной 50 мкм. Таким образом, колебание расстояния между дат-55 чиком 1 и коллектором 6 не превышает

57..

Измерительная обмотка датчика подключенл к входу электронного и< цилло графа 2. Датчик синхронизации 4 расположен If

4 подключен к источнику питания постоянного тока, л приемник датчика 4 подключен к входу синхронизирующего устройства 3. Выход синхронизирующего устройства 3 подключен к входу внешней развертки осциллографа 2.

Устройство работает следующим об— разом.

При во з ни к но вении искр ения под щетками 5 в момент отрыва коллекторной пластины 6 оТ щеток по коммутируемой секции 7 протекает быстроизменяющийся ток разрыва, осциллограмма которого приведена на фиг.2 (кривая

А), в интервале времени от t до

При работе электрической машины с искрением в измерительной обмотке датчика 1, установленного над коллек. торной пластиной 6, в которой протекает ток разрыва, индуцируется ЭДС, пропорциональная производной тока разрыва секции 7. Величина и форма

ЭДС показаны на фиг.2 (кривая Б, в интервале времени от t1 до t ) . Затем индуцированная ЭДС, пропорциональная производной тока разрыва коммутируемой секции 7, подается на вход измерительной установки 2.

Одновременно с датчика синхронизации 4 через устройство синхронизации

3 на вход внешней развертки измерительной установки 2 поступает импульс запуска.

Следовательно, по установке 2 (на экране наблюдается импульс напряжения, пропорциональнььй производной тока разрыва) измеряется величина, пропорциональная производной тока разрыва, протекающего по коллекторной пластине 6 и в исследуемой секции 7.

Таким образом, в каждой секции поочередно можно измерить величину, непосредственно связанную с током разрыва.

Следует отметить, что если размеры (ширина) индукционного датчика 1 превышают размер коллекторной пласти- . ны 6, то в обмотке датчика I индуцируется еще ЭДС от тока, протекающего по соседней пластине, находящейся под щеткой. ЭДС индуцируется за счет нроникновения электромагнитного ноля тс— ка, протекающего по соседней пластине.

Датчик l расположен . к () » II щеTIIII

ОРИЕН ГИРОВЛННОй Бнод Ь ПР Нi f ЬНОЙ ГН машины над цс итром сбегающей или EM бегающей коллект >рной пластины. Установка датчика 1 с отклонением от

1677796 энергии разрыва) искрения любой секции обмотки якоря.

Формулаизобретения центра приводит к тому, что погрешность измерений увеличивается, т.е. приводит к понижению точности измере— ний величины, пропорциональной производной тока разрыва.

По сравнению с прототипом изобретение позволяет при реализации обеспечить точность измерений величины, пропорциональной производной тока . разрыва с погрешностью 10-20% упростить технологический процесс изме- 1 рения тока разрыва коммутируемых с искрением секций коллекторных электрических машин а также получить однозначные значения параметра, пропорционального току разрыва, который непосредственно связан с энергетическими характеристиками (мощности или

Устройство для исследования коммутацш коллекторной электрической машины с коллектором из коллекторных пластин с петушками и щетками, содержащее бесконтактный индукционный датчик, установленный над частью коммутируемого контура вне паза якоря, соединенный с измерительной установкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, датчик установлен между петушком коллектора и близлежащей щеткой над контактирующей с щеткой коллекторной. пластиной, ориентирован вдоль продольной оси машины и ширина его не превышает ширину коллекторной пластины.

1677796 фца2

Составитель И.Казанцев

Редактор Н.Пвцдкая Техред А.Кравчук Корректор A.Обру 1ар

Заказ 3319 .Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Иы . ква, >К-35, Рауи ская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101