Устройство диагностирования состояния скользящего контакта электрической машины

Авторы патента:

G01R31/34 - испытание электрических машин (испытание электрических обмоток G01R 31/06; способы и устройства для изготовления, эксплуатации и ремонта электрических машин H02K 15/00)

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для диагностирования состояния щеточных аппаратов турбогенераторов и синхронных компенсаторов. Цель изобретения - обеспечение непрерывного диагностирования состояния скользящего контакта в процессе работы. Введение в устройство цепи из двух устройств обработки сигнала, двух датчиков переходного падения напряжения и устройства сравнения обеспечивает непрерывность диагностирования. Устройство сравнения фиксирует наличие неисправности на одной из щеток, устройство измерения переходного падения напряжения дает конкретную информацию о том, на щетках какой полярности возникла неисправность. В случае превышения питающего напряжения на выходе устройств измерения переходного падения напряжения будут сигналы об изменении падения напряжения равного значения, но противоположных знаков, и устройство сравнения не выдает сигнал о неисправности щетки. 1 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для диагностирования состояния щеточных аппаратов турбогенераторов и синхронных компенсаторов.

Известно устройство диагностирования электрической машины, основанное на оценке состояния скользящего контакта, содержащее источник гармонических сигналов, амперметр, измеритель коэффициента нелинейных искажений и резистор.

Недостатком известного устройства является невозможность осуществления непрерывного диагностирования состояния скользящего контакта в процессе работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее устpойство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной щеткой и траверсой. Для измерения переходного падения напряжения на щетках разных полярностей используют один общий вольтметр с переключателем.

Целью изобретения является обеспечение непрерывного диагностирования состояния скользящего контакта в процессе работы.

Цель достигается тем, что в устройство диагностирования состояния скользящего контакта электрической машины, содержащее устройство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной щеткой и траверсой, введено второе устройство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной щеткой и траверсой, два устройства обработки сигнала, два датчика переходного падения напряжения и устройство сравнения, каждое из устройств обработки сигнала подключено параллельно соответствующему устройству измерения переходного падения напряжения, один вход устройства обработки сигнала соединен также с токоподводом, два выхода каждого устройства обработки сигнала соединены с первым и вторым выводами соответствующего датчика переходного падения напряжения, третий вывод каждого датчика переходного падения напряжения соединен с входом устройства сравнения, один выход каждого устройства обработки сигнала соединен также с входом устройства сравнения.

Введение в устройство второго устройства измерения переходного падения напряжения, двух устройств обработки сигнала, двух датчиков переходного падения напряжения и устройства сравнения позволяет обеспечить непрерывное диагностирование состояния скользящего контакта электрической машины.

На чертеже представлена схема устройства диагностирования состояния скользящего контакта электрической машины.

К контактному кольцу 1 положительной полярности прикреплены рабочие щетки 2 и потенциальная щетка 3. Между потенциальной щеткой 3 и траверсой 4 включено устройство 5 измерения переходного падения напряжения. Параллельно устройству 5 измерения переходного падения напряжения подключено устройство 6 обработки сигнала, которое осуществляет гальваническое разделение цепей контактных колец разной полярности, усиление сигнала и выделение модуля сигнала. Первый вход устройства 6 обработки сигнала соединен также с токоподводом 7. К первому выходу устройства 6 обработки сигнала подключен первый вывод датчика 8 переходного падения напряжения, второй вывод датчика 8 переходного падения напряжения подключен к второму выходу устройства 6 обработки сигнала, третий вывод датчика 8 переходного падения напряжения подключен к пеpвому входу устройства 9 сравнения. Второй вход устройства 9 сравнения соединен с первым выходом устройства 6 обработки сигнала и с первым выводом датчика 8 переходного падения напряжения. Выход устройства 5 измерения переходного падения напряжения подключен к схеме сигнализации (на чертеже не показана).

К контактному кольцу 10 отрицательной полярности прикреплены рабочие щетки 11 и потенциальная щетка 12. Между потенциальной щеткой 12 и траверсой 13 включено устройство 14 измерения переходного падения напряжения. Параллельно устройству 14 измерения переходного падения напряжения подключено устройство 15 обработки сигнала, которое осуществляет гальваническое разделение цепей контактных колец разной полярности, усиление сигнала и выделение модуля сигнала. Первый вход устройства 15 обработки сигнала соединен также с токоподводом 16. К первому выходу устройства 15 обработки сигнала подключен первый вывод датчика 17 переходного напряжения, второй вывод датчика 17 переходного падения напряжения подключен к второму выходу устройства 15 обработки сигнала, третий вывод датчика 17 переходного падения напряжения подключен к третьему входу устройства 9 сравнения. Четвертый вход устройства 9 сравнения соединен с вторым выходом устройства 15 обработки сигнала и с вторым выводом датчика 17 переходного падения напряжения. Выход устройства 14 измерения переходного падения напряжения подключен к схеме сигнализации (на чертеже не показана). Выход устройства 9 сравнения подключен к схеме сигнализации (на чертеже не показана).

Устройство диагностирования состояния скользящего контакта электрической машины работает следующим образом.

На первый вход устройства 5 измерения переходного падения напряжения положительной полярности поступает опорное напряжение с задатчика опорного напряжения (на чертеже не показан). На второй вход - сигнал с датчика 8 переходного падения напряжения через устройство 6 обработки сигнала. Величину сигнала опорного напряжения устанавливают такой, чтобы на выходе устройства 5 измерения переходного падения напряжения сигнал отсутствовал. Одновременно сигнал с датчика 8 переходного падения напряжения поступает на вход устройства 9 сравнения, причем величину сигнала с датчика 8 переходного падения напряжения устанавливают такой, чтобы при нормальной работе электрической машины сигнал на выходе устройства 9 сравнения отсутствовал. Для устройства 14 измерения переходного падения напряжения и датчика 17 переходного падения напряжения работа и настройка аналогичны. В случае ухудшения состояния скользящего контакта хотя бы одной из щеток, например положительной полярности 2, изменится сигнал на датчике 8 переходного падения напряжения, появится на выходе устройства 5 измерения переходного падения напряжения сигнал ухудшения состояния скользящего контакта. Одновременно изменится сигнал с датчика 8 переходного падения напряжения на входе устройства 9 сравнения, и на выходе устройства 9 сравнения появится сигнал ухудшения состояния скользящего контакта.

В качестве устройства 5, 14 измерения переходного падения напряжения использован вольтметр М1730К с задатчиком опорного напряжения (на чертеже не показан). В качестве устройства 6, 15 обработки сигнала использована транзисторная оптопара типа АОТ110А. В качестве датчика 8, 17 переходного падения напряжения использован делитель напряжения - магазин сопротивлений Р33. В качестве устройства 9 сравнения использован операционный усилитель типа 140УДА1.

Использование заявляемого устройства диагностирования скользящего контакта электрической машины обеспечивает непрерывное диагностирование скользящего контакта электрической машины в процессе работы. В результате повышается эксплуатационная надежность электрических машин. (56) Авторское свидетельство СССР N 100949, кл. G 01 R 31/34, 1981.

Герасименко Ю. Н. Щеточный аппарат синхронного компенсатора с водородным охлаждением. М. , Информстандартэлектро, 1968, с. 9.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее первое устройство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной щеткой и траверсой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывного диагностирования состояния скользящего контакта в процессе работы, в него введено второе устройство измерения переходного падения напряжения, включенное между потенциальной шеткой и траверсой, два устройства обработки сигнала, два датчика переходного падения напряжения и устройство обработки сигнала подключено параллельно соответствующему устройству измерения переходного падения напряжения, один вход устройства обработки сигнала соединен также с токоподводом, два выхода каждого устройства обработки сигнала соединены с первым и вторым выводами соответствующего датчика переходного падения напряжения, третий вывод каждого датчика переходного падения напряжения соединен с первым входом устройства сравнения, один выход каждого устройства обработки сигнала соединен также с вторым входом устройства сравнения.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Способ контроля неравномерности воздушного зазора асинхронного двигателя // 1820342

Стенд для нагружения синхронных машин при испытаниях // 1818984

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при испытаниях электрических машин переменного тока

Способ определения индуктивных и активных сопротивлений электрической машины // 1818601

Изобретение относится к испытанию и исследованию электрических машин

Способ определения характеристик линейных асинхронных двигателей и устройство для его осуществления // 1817048

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при автоматизированных испытаниях линейных асинхронных двигателей (ЛАД), в том числе ЛАД со вторичгным элементом ограниченной длины

Устройство для управления асинхронным двигателем // 1815613

Изобретение относится к электротехнике , в частности к системам испытания и нагружения асинхронных двигателей при их испытаниях

Стенд для нагружения электрических машин постоянного тока при испытаниях // 1814385

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для испытания электрических машин постоянного тока

Способ определения индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора синхронной машины // 1810849

Изобретение относится к испытанию и исследованию электрических машин, в частности к способам экспериментального определения параметров синхронных машин

Устройство для испытания мощных сглаживающих реакторов // 1802872

Устройство для определения параметров асинхронного электродвигателя // 1802347

Устройство для бесконтактного измерения воздушного зазора синхронной электрической машины // 2100818

Изобретение относится к измерительной аппаратуре, применяемой в электротехнике, и, в частности, может быть использовано для контроля воздушного зазора синхронной электрической машины, например гидрогенератора

Способ диагностирования электрооборудования // 2117957

Изобретение относится к диагностированию электрооборудования, а именно к способам определения технического состояния работающих электродвигателей вентиляторов, размещенных в неразборных корпусах, и выявления неисправностей на ранних стадиях их развития

Электромашинный агрегат // 2119674

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в электрических машинах, работающих в энергосистемах

Устройство для контроля обрыва цепи тахогенератора // 2126162

Отвод высокочастотного сигнала ошибки из высокочастотного электромагнитного поля в электрической мощной машине // 2129285

Изобретение относится к отводу высокочастотного сигнала ошибки из высокочастотного электромагнитного поля в электрической мощной машине с несущим электрическую обмотку статором

Способ испытания электрической машины постоянного тока и устройство для его осуществления // 2133044

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к способам и устройствам послеремонтного испытания электрических машин постоянного тока и, в частности, на горных предприятиях для послеремонтного испытания двигателей, генераторов экскаваторов, буровых станков и др

Электрифицированный стенд для исследования асинхронных и синхронных генераторов // 2136013

Изобретение относится к устройствам для исследования параметров генераторов и может быть использовано при лабораторных и производственных испытаниях синхронных и асинхронных генераторов

Способ определения характеристик асинхронного двигателя и устройство для его реализации // 2143121

Способ и устройство для испытаний статора // 2144728

Изобретение относится к электротехнике и касается способов и устройств для испытаний статора, при осуществлении которых разнообразные испытания, такие, как испытания характеристики сопротивления, характеристики экстратока, направления вращения и выдерживаемого напряжения статора проводят ранее соединения полностью изготовленного статора с ротором

Устройство для испытания генераторных установок // 2146377

Изобретение относится к диагностическому оборудованию и может быть использовано для диагностирования генераторных установок, работающих совместно с аккумуляторными батареями