УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ИСКРЕНИЯ ЩЕТОК КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОГО УЗЛА МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОД СБЕГАЮЩИМ И НАБЕГАЮЩИМ КРАЯМИ ЩЕТОК

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для визуальной оценки степени искрения коллекторно-щеточных узлов электродвигателей и генераторов.
Известна визуальная оценка коммутации искрения щеток коллекторно-щеточного узла машин постоянного в баллах путем наблюдения, числа искр и их интенсивности на одной щетке и сравнения со шкалой, приведенной в ГОСТ 183-74 для грубой оценки интенсивности искрения. Такая оценка имеет ряд недостатков:
- не у всех машин хорошо просматриваются щеткодержатели и сбегающие края щетки;
- у некоторых машин не наблюдается видимого искрения;
- непосредственное наблюдение искрения оператором через открытый смотровой люк двигателя недопустимо из-за опасности поражения и по правилам техники безопасности.
Известно устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла (Патент РФ №75254 от 2008.07.27). Оно содержит Web-камеру, установленную на манипуляторе, состоящем из штатива с узлом крепления Web-камеры на крышке смотрового люка электродвигателя, узла регулирования положения Web-камеры по вертикали, и узла регулирования углового положения Web-камеры в горизонтальной и в вертикальной плоскостях. Web-камера через TV-тюнер соединена с монитором персонального компьютера или с телевизором, на экране которого отображается непосредственная картина искрения.
Такая оценка имеет ряд недостатков:
- не у всех машин искрение проявляется только под сбегающим краем щетки;
- искрение может возникать не только под одной щеткой, а под несколькими и зафиксировать искрение с помощью устройства для оценки интенсивности искрения нельзя.
В настоящее время не известно устройство для визуальной оценки коммутации искрения щеток под сбегающим и набегающим краями щеток коллекторно-щеточного узла.
Задача полезной модели - создание безопасного устройства для визуальной оценки коммутации искрения щеток под сбегающим и набегающим краями щеток коллекторно-щеточного узла.
Поставленная задача решается при помощи устройства визуальной оценки искрения щеток под сбегающим и набегающим краями щеток (далее устройство визуальной оценки искрения). Устройство визуальной оценки искрения состоит из полого цилиндрического штатива, закрепленного на крышке смотрового люка тягового двигателя, узла крепления, включающем патрон. Устройство отличается тем, что дополнительно содержит Web-камеру, закрепленную на едином узле крепления Web-камер, соединенными механизмом изменения угла наклона камер, рычаги, соединенные со шпильками. Шпильки имеют возможность перемещения по направляющим, установленным внутри полого цилиндрического штатива. Web-камеры через квадратор и TV-тюнер подключены к персональному компьютеру или телевизору, на экране которого отображается непосредственная картина искрения под сбегающим и набегающим краями.
На фиг.1 и фиг.2 схематически показана структурная схема заявляемого устройства в двух видах (вид сбоку и вид спереди). На фиг.3 показана блок схема устройства. На фиг.4 схема установки устройства визуальной оценки искрения.
Устройство визуальной оценки искрения (фиг.1, фиг.2) состоит из Web-камер 1 и 2, установленных на полом цилиндрическом штативе 3 с помощью устройства крепления 4, выполненного с возможностью кругового поворота Web-камер 1 и 2 в вертикальной плоскости и вверх-вниз. Штатив 3, закрепленный на крышке 5 смотрового люка тягового двигателя, посредством узла крепления, состоит из патрона 6. В боковой стенке патрона 6 выполнены отверстия с резьбой 7 и 8, для перемещения по вертикали винтов 9 и 10 посредством регулировочных гаек 11 и 12.
Узел регулирования угла поворота Web-камер 1 и 2 состоит из шпилек 13 и 14 с возможностью перемещения по направляющим 15 и 16 посредством регулировочных гаек 17 и 18, расположенные внутри полого цилиндрического штатива 3. На верхнем конце шпилек 13 и 14 выполнены петли 19 и 20, а нижние концы шпилек 13 и 14 соединены с рычагами 21 и 22, жестко связанными с корпусами 23 и 24 Web-камер 1 и 2.
Для настройки четкости изображения Web-камер 1 и 2 снабжены линзами 25 и 26 с фиксирующими винтами 27 и 28. Кроме того, Web-камеры 1 и 2 могут быть снабжены устройством подсветки 29 и 30, выполненном либо в виде инфракрасной подсветки, либо в виде подсветки видимого света посредством светодиодов 31, необходимых для четкой настройки Web-камер 1 и 2 на коллекторно-щеточный узел. Web-камеры 1 и 2 через квадратор 32 (фиг.3), состоящий из стандартизированного блока MV77-1 и его модификации, позволяющего на одном экране наблюдать изображение с двух Web-камер 1 и 2, и TV-тюнер 33 AVer TV Studio707 и его модификации, состоящий из стандартизированного устройства, преобразующего аналоговый видео сигнал в цифровой (Фиг.3) соединены с персональным компьютером (ПК)/переносным телевизором (TV) 34, и источником питания постоянного тока (ИП) 35. В качестве Web-камер 1 и 2 могут быть использованы аналоговые Web-камеры.
Устройство визуальной оценки искрения работает следующим образом: Web-камеры 1 и 2 устанавливают напротив щеточно-коллекторных узлов 36 и 37, как показано на фиг.4., подключают Web-камеры 1 и 2 к квадратору 32 и через аналоговый видео вход TV-тюнера 33 через USB вход к персональному компьютера (ПК)/переносного телевизора (TV) 34 и источнику питания постоянного тока 35 (ИП). Настраивают положение Web-камеры 1 и 2 по вертикали посредством узла регулирования, состоящего из патрона 6, винтов 9 и 10, гаек 11 и 12. При нажатии на петли 19 и 20 вниз или вытягивании их вверх, шпильки 13 и 14 воздействуют на рычаги 21 и 22, изменяя угол обзора Web-камер 1 и 2. После настройки положения Web-камер 1 и 2 видеосигналы с них поступают на квадратор 31, затем на персональный компьютер (ПК)/переносной телевизор (TV) 34, позволяя наблюдать реальную картину искрения на экране и оценивать ее визуально, сопоставляя со шкалой искрения по ГОСТу 183-74 в совершенно безопасном режиме.
Заявляемое устройство для визуальной оценки искрения коллекторно-щеточного узла позволяет безопасно проводить наблюдение искрения как в процессе эксплуатации машины постоянного тока, так и в условиях испытательной станции. Устройство легко устанавливается на крышке смотрового люка тяговых двигателей, напротив щеточно-коллекторного узла, и не вносит каких-либо конструктивных изменений в конструкцию двигателя и коллекторно-щеточного узла.