Способ контроля электротехнического состояния электрических машин

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для экспресс-контроля работоспособности электрических машин, в частности электрических двигателей, генераторов постоянного, переменного токов и трансформаторов. Техническим результатом является осуществление оперативного контроля рабочего состояния электрических машин путем подключения к машине устройства контроля, проверяющего его электрические параметры в статическом (отключенном от питающей сети) режиме. Способ контроля электротехнического состояния электрических машин заключается в подключении устройства к электрической машине в нерабочем состоянии, получении колебательного или апериодического процесса в цепи обмоток электрической машины. Если регистрируется колебательный процесс в обмотках электрической машины, то считается, что электрическая машина исправна. Если наблюдается апериодический сигнал - электрическая машина неисправна. В результате отпадает необходимость в стендовых испытаниях в условиях электроцеха или контрольно-испытательного пункта; повышается экономическая эффективность, сокращаются эксплуатационные расходы, обеспечивается контроль работоспособности всех видов электрических машин, например машин постоянного тока, шаговых, линейных, асинхронных двигателей переменного тока, синхронных машин, а также всех типов трансформаторов, при этом обеспечивается дистанционный контроль технического состояния электрических машин при удаленном расположении объекта контроля. 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способу контроля рабочего состояния электрических машин.

В электротехнике при испытании электрических машин известен способ (см. Инструкция Министерства путей сообщения департаментов вагонного хозяйства и локомотивов ЦТВР №4099 «Испытание электрических машин подвижного состава на железнодорожном транспорте»), в соответствии с ГОСТами: ГОСТ 25000, ГОСТ 25941, ГОСТ 11929, ГОСТ 11929, ГОСТ 11929, ГОСТ 12379, СТ 1107 - методы определения сопротивления обмоток без отключения машины от сети, предусматривающие использование специально разработанных стендов. На стендовом оборудовании выполняются следующие электротехнические испытания машин: измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машин; измерение активного и реактивного сопротивления обмоток; проверка электрической прочности межвитковой изоляции обмоток. Недостаток аналога заключается в низкопроизводительном контроле параметров электрической машины.

Периодические испытания электрических машин проводят в определенные установленные стандартами или техническими условиями сроки. Цель периодических испытаний - убедится в том, что в процессе производства или эксплуатации техническое качество электрических машин не изменилось существенно по сравнению с результатами приемочных испытаний.

Однако известные способы контроля электротехнического состояния машин имеют следующие недостатки. Существенным недостатком аналога является съем с подвижного состава или с оборудования электрической машины для оценки технического состояния. Кроме того, для испытаний машин требуется изготовление и использование специальных стендов.

Прототипом предлагаемого способа является (см. патент России №1035742, А Н 02 К 23/12, 1983, БИ №30) «Способ контроля коммутации машин постоянного тока», Реализация данного способа осуществляется с помощью устройства, состоящего из конденсатора и индикатора, включаемые в дополнительную обмотку возбуждения электродвигателя. Данный способ позволяет определять качество коммутации якоря по изменению магнитного потока в зазоре главных полюсов электрической машины.

Несмотря на простоту, этот способ контроля имеет недостаток, заключающийся в контроле только одного параметра машины - нарушения коммутации.

Технической задачей предлагаемого изобретения является экспресс-контроль параметров состояния электрических машин и цепей их управления путем подключения к обмоткам диагностического устройства. Данное устройство обеспечивает снятие характеристик переходного процесса, по которому судят о качестве технического состояния электрической машины.

Предлагаемый способ отличается от существующего тем, что: к обмоткам электрической машины периодически, через коммутирующее устройство подается напряжение с обкладок заряженного конденсатора от источника постоянного тока. По индикатору, в который входит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и персональная электронная вычислительная машина (ПЭВМ), определяется характер переходного процесса [фиг.1]. При этом, в случае исправного состояния двигателя характер процесса колебательный [фиг.2], в противном случае (обрыв, межвитковое замыкание обмоток, нарушение коммутации якоря и прочие дефекты) характер переходного процесса апериодический [фиг.3].

Устройство контроля электротехнического состояния электрических машин включает следующие элементы:

1. Источник питания;

2. Конденсатор;

3. Коммутирующее устройство (электронный ключ);

4. Входное устройство, преобразователь «тока - напряжение»;

5. Измерительное устройство, состоящее из: аналого-цифрового преобразователя (АЦП); устройства выборки и хранения информации, ПЭВМ;

6. Блок управления.

Величина конденсатора С и сопротивления R подбирается экспериментально под каждый тип испытуемой электрической машины.

Измерительное устройство позволяет с помощью сопротивления R согласовать цепь управления с объектом испытания, и с помощью конденсатора С устройство настраивается на колебательный режим цепи контроля электрической машины.

Процесс контроля состояния электрической машины заключается в следующем. При подаче постоянного напряжения происходит заряд конденсатора С через последовательно включенное сопротивление R. При включении коммутирующего устройства конденсатор разряжается на обмотку электрической машины, и в цепи возникает переходный процесс. По характеру протекания переходного процесса оценивают техническое состояние электрической машины. Если машина исправна, характер переходного процесса колебательный, в противном случае (неисправное состояние машины) - переходный процесс апериодический.

Проведен эксперимент на серии стрелочных электродвигателей постоянного тока типа МСП-0,25, МСП-0,15.

Использование изобретения позволит: оперативно выявить непосредственно на рабочем месте оборудования отказы в электрических машинах постоянного, переменного тока и трансформаторах. Эффективность контроля выражается в сокращении эксплуатационных расходов при периодической проверке машин, качественном улучшении условий труда и техники безопасности.

Способ контроля электротехнического состояния электрических машин, использующий подключение к обмоткам машины, конденсатора, индикатора и источника постоянного напряжения, а также наблюдение по индикатору технического состояния машины, отличающийся тем, что к обмоткам отключенной от питающей сети машины периодически через коммутирующее устройство подается напряжение с обкладок заряженного от источника постоянного напряжения конденсатора и по индикатору определяется характер переходного процесса, при этом в случае исправного состояния машины характер переходного процесса колебательный, в противном случае характер переходного процесса апериодический.