Бесконтактный профиломер для контроля микрогеометрии коллекторов алектрических машин
Сова Ссестскиз
Социалистиисских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №. 2121, 59
42b, 12/05
Заявлено 23.XI.1962 (¹ 804499/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 20.III.È68, Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 5Х1.19б8
Г1К Н 02k
G 01b
К 531.717.8:621.313.047, .2 (088.8) Комитат по делам изобретений и открытий при Совете Министров
QGCP
Авторы изобретения
Т. П. Козляников, H. Г. Лысков и К. А. Огурцов
Заявитель
БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРОФИЛОМЕР ДЛЯ КОНТРОЛЯ
МИКРОГЕОМЕТРИИ КОЛЛЕКТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Изменения профиля рабочей поверхности коллекторов электрических машин в динамическом режиме ухудшают условия коммутации, увеличивают износ щеток, увеличивают вибрации электромашины. Все это сокращает срок службы электромашины, ухудшает ее надежность, увеличивает аварийность.
Известные бесконтактные профиломеры для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин, например, локационного типа, емкостные или оптические, не нашли широкого применения вследствие сложности изготовления и налаживания и малой разрешающей споссбности.
Цель изобретения — повышение чувствительности бесконтактного профиломера. Это достигается применением в нем генератора высокой частоты, в выходную цепь которого включен индуктивный датчик, установленный над измеряемой поверхностью и модулирующий сигнал генератора по амплитуде в функции расстояния между ним и измеряемой поверхностью.
Для повышения разрешающей способности магнитопровод индуктивного датчика профиломера может быть вьп олнен в виде разомкнутого кольца с неравномерным воздушным зазором, увеличивающимся в направлении от внешней окружности кольца к внутренней.
Иа фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого контактного профиломера; на фиг. 2 эскиз индуктивного датчика профиломера.
Генератор высокой частоты с собран на лампе бЖ2П по транзитронной схеме и настроен на частоту 450 кгпв. Согласующее устройство 2 представляет собой катодный повторитель на триоде бНЗП и служит для развязки генератора высокой частоты с последующими каскадами и для плавной регулировки напряжения высокой частоты. Каскады 8 и 4 усилителя высокой частоты (УВЧ) собраны на пентодах бК4П. В цепь резонансного колебательного контура первого каскада УВ Ч включен датчик 5, а резонансный контур второго каскада УВЧ образован первичной обмоткой трансформатора и конденсатором настройки. Во вторичную обмотку этого трансформатора включен детектор б, представляющий собой двухполупериодный выпрямитель на четырех полупроводниковых диодах типа Д2%.
Между детектором и выходным каскадом 7 включен избирательный фильтр 8 с плавной настройкой на частоту следования коллекторных пластин. Затухание фильтра больше критического, Поэтому отдельные периоды частоты следования коллекторных пластин сохраняют амплитуды, соответствующие профилю коллектора.
Основная частота вибраций коллектора, выЗО званная перемещением цапф в зазорах под213954
Фиг.1
Составитель И. Кондрашова
Редактор П. А. Вербова Техред Р М. Новикова
Корректоры: Н. И. Быстрова и И. Л. Кириллова
Заказ !398/5 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при
Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Фиг Я
Типография, пр. Сапунова, 2 шипников, меньше частоты следования коллекторных пластин в 20 — 100 раз и исключается фильтром из измерительной цепи. Также значительно ослабляются высокие гармоники сигнала, вызванные краевым эффектом пластин коллектора. В результате применения фильтра кривая, наблюдаемая на экране осциллографа, включенного на выходе прибора, приближается к профилю коллектора на рабочей скорости вращения.
Выходной каскад собран на лампе 6НЗП по схеме катодного повторителя. К выходу его подключается стрелочный индикатор 9 для измерений в статике и осциллограф при измерении в динамике.
Индуктивный датчик, применяемый для повышения чувствительности и разрешающей способности профиломера, имеет подковообразную форму.
Явления при контроле методом вихревых токов аналогичны явлениям в индуктивно связанных контурах. При этом первичным контуром является датчик (катушка), запитываемый током определенной частоты, а вторичным контуром — контролируемый металл (в дачном случае — коллекторная пластина). Возникающая в металле э.д.с. создает вихревые токи. Метод связан с измерением обратного действия этих токов на возбуждающую первичную катушку (датчик), выражающегося в изменении активной и индуктивной составляющей кажущегося сопротивления возбуждающей катушки.
Датчик изготавливается из ферритового кольца марки 1ОООНМ-3 (см. фиг. 2).
Например, датчик имеет следующую геометрию: внешний диаметр датчика 5 мм, зазор треугольной формы; толщину кольца 0,5 мя, величину зазора на внешнем диаметре 0,5 Atë.
1-1а изготовленный таким образом подковообразный феррит наматывается 80 витков провода марки ПЭТВ диаметром 0,06 лм.
Высокие качества феррита марки 1000НМ-3 (высокая магнитная проницаемость и малые потери) в сочетании с подковообразной формой позволили получить наименьший коэффи10 циснт рассеяния и острую диаграмму направленности электромагнитного поля датчика, что, в свою очередь, позволило довести чувствятельность прибора до сотых долей микрона на
1 мм шкалы осциллографа ЗНО-1 и осущест15 влять контроль коллекторов с самыми узкими коллекторными пластинами и на больших оборотах.
Предмет изобретения
1. Бесконтактный профиломер для контроля микрогеометрии коллекторов электрических машин, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем применен гене25 ратор высокой частоты, в выходную цепь которого включен ин, ктивный датчик, установленный над измеряемой поверхностью и модулируюший сигнал генератора по амплитуде в функции расстояния между ним и измеряемой
30 поверхностью.
2. Профиломер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, магнитопровод указанного датчика выполнен в виде разомкнутого кольца с нерав35 номерным воздушным зазором, увеличивающимся в направлении от внешней окружности кольца к внутренней,
