Способ контроля исправности цепей возбуждения бесконтактных синхронных генераторов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со!оа Совотскив

Ссциалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21d3, 2

Заявлено 29.Х.ll964 (№ 927451/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет.ЧПК Н 02d

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 22,1.1966. Б!Оллетепь ¹ 3

УДК 621.313.392.087:621.

372.013.8 (088.8) Дата опубликования описания 2.III.1966

М. А. Романов, О. Ф. Р

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ЦЕПЕЙ ВОЗБУ)КДЕНИЯ

БЕСКОНТАКТНЪ1Х СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

Известны спосооы контроля исправности цепей возбуждения бесконтактных синхронных генераторов с возбудителем переменного тока, снабженным выпрямителем, установленным непосредственно на якоре возбудителя.

Цель изобретения — осуществление контроля без подключения приборов к вращающимся частям генератора. Для этого при вращении генератора замеряют, например при помощи осциллографа, сигналы переменного тока, наводимые в неподвижной обмотке возбудителя генератора под действием полей реакции якоря, после чего по их форме и амплитуде судят о характере неисправности генератора.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — осциллограммы снимаемых сигналов.

Неподвижная обмотка возбуждения возбудителя 1 имеет сильную индуктивную связь с вращающейся обмоткой якоря 2 возбудителя.

Возникающие в фазовых обмотках якоря при возбужденном возбудителе э.д.с. имеют синусоидальный характер. Замыкаясь через выпрямители 8 на обмотку возбуждения основного генератора 4, опи создают в фазовых обмотках якоря токи. Величина этих токов зависит от возбуждения возбудителя, По своей форме эти токи несинусоидальны, так как в 30 каждой фазовой обмотке при однополуперподной схеме выпрямлеш!я (фиг. 1) ток про1 текает только в течение — части периода и! (m — число фаз оомотки якоря ьозбудителя).

11оэтому м.д.с. обмотки якоря Возоудителя, кроме основной гармош!ки, имеет ряд высших гармоник, создающих гармонические поля, Вращающиеся В пространстве. -1!1! поля паВОДЯТ В ИЕПОДВ!!Я.ИОИ ООМОТКС ВОЗОУЖДЕПИ>1 э.д.с., которые могут быть з,!ф!!ксированы.

Теоретический анализ показываст, что эти сигналы образуют группу волн, з1!!!ил!а!Ощу!О отрезок времени, равнь1й одному периоду рабочей частоты Возбудите,!!1.,3т!! группа Волн дает «портретное» отображеш!е распределения токОВ между фазовыми Оомотк<1ми я1:,Оря возбудителя, а именно: а) при исправности всех цепей ротора токи во всех in-фазах примерно одинаковы. СоотI3BTñTBåIIH0 13 периодической группе контрольных сигналов число волн равно ги и Волны примерно одинаковы IIo амплитуде и периодичности; б) при обрыве Одной или дьух фазовых цепей якоря возбудителя В этих фазах токи !Icчезают. Соответственно в 11ериоди !ccкoi! группе сигналов число Во:ш становится раьч1ым

m — 1 II;III m — 2, >!Оста !!c -!езн > Вших 130,!и 013ределяют места Ооорваинылх фаз. Величины

1784) 1 волн, соседних с исчезпувпшми, заметно возрастают Но амплитуде и длительности; в) при коротком замыкании одного из диодов или фазовой обмотки якоря возбудителя в соответствующих обмотках возникают токи короткого замыкания определенной амплитуды и периодичности, отличные от токов при исправных цепях. Периодическая группа сигнала четко и однозначно отображает это распределение токов; г) соответствующее отображение в контрольном сигнале находят любые другие неисправности — ухудшение проводимости диодов, неполное короткое замыкание, комбинация вышеприведенных нарушений и т. д.

Показанные на фиг. 2 осциллограммы сигналов контроля сняты с самолетного бесконтактного генератора с вращающимися выпрямителями при шестифа зной обмотке якоря т-6 и однополупериодном выпрямлении. Осциллограмма на фиг. 2, а отображает исправное состояние всех цепей якоря при Hîìèíàльной скорости вращения. Токи в цепях не совсем одинаковы, так как добиться полной идентичности всех цепей невозможно. Это позволяет легко выделить периодическую группу из т-волн.

Осциллограмма на фиг. 2, б представляет сигнал контроля при искусственно созданном обрыве цепи одной фазы якорной обмотки возбудителя. В сигнале четко выражено не только отсутствие одной волны, но и место оборванной фазы: осциллограмма на фиг. 2, в показывает сигнал контроля при искусственном закорачивании одного диода. На ней явно видны следы фазовых рабочих токов, модулированных значительно большим током короткого замыкания цепи с неисправным диодом.

Многочисленные эксперименты, проведенные с этим же генератором для различных случаев неисправностей, подтвердили четкость и однозначность получаемых контрольных сигналов для каждого случая неисправности.

Величина сигнала зависит от величины возбуждения, но опыт показал, что уже при остаточном магнетизме величина контрольных сигналов превышает 1- — 1,5 в, что более чем достаточно для любого визуального контроля или регистрирующего прибора и для работы любой сигнализации даже без какого-либо усиления.

Таким образом предложенный способ кон4 троля наиболее критичной части ротора отвечает всем трем критериям качества контроля и позволяет осуществлять па любой машине бесконтактпого типа с вращающимся выпря5 мителем без какой-либо специальной ее подготовки и даже без присоединения ее к какимлибо источникам питания следующие виды контроля: а) заводской контроль вновь выпущенных

10 машин и стендовую проверку машин после ремонта; б) послеполетную и предполетную проверку на самолете при опробовании самолетных двигателей с автоматической регистрацией

) состояния вращающейся части генератора; в) автоматический контроль вращающейся части генератора в процессе эксплуатации его на самолете в случае, если питание возбуждения возбудителя осуществляется хорошим

20 по качеству постоянным током.

Контрольный сигнал снимают непосредстьенно на клеммах обмотки возбуждения возбудителя. В ряде случаев, однако, целесообразно иметь специальную контрольную об2S мотку, не связанную электрически с обмоткой возбуждения. Это легко осуществить, если выполнить эту обмотку соосно с обмоткой возбуждения и с заранее выбранным числом витков. Так как эта обмотка имеет полную маг>0 нитную связь с обмоткой возбуждения, то реакция якоря возбудителя будет в ней создавать сигналы точно такие же, как и в обмотке возбуждения и, так как в контрольной обмотке токи незначительны, она может быть

Ss выполнена из тонкого провода, требующего мало места.

Предмет изобретения

40 Способ контроля исправности цепей возбуждения бесконтактпых синхронных генераторов с возбудителем переменного тока, снабженным выпрямителем, установленным непосредственно на якоре возбудителя, отличающийся

45 тем, что, с целью осуществления контроля без подключения приборов к вращающимся частям генератора, при вращении генератора замеряют, например при помощи осциллографа, сигналы переменного тока, наводимые в

S0 неподвижной обмотке возбудителя генератора под действием полей реакции якоря, после чего по их форме и амплитуде судят о характере неисправности генератора.