УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ИНТЕНСИВНОСТИ ИСКРЕНИЯ ЩЕТОК КОЛЛЕКТОРНО-ЩЕТОЧНОГО УЗЛА

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано для наблюдения и оценки интенсивности искрения коллекторно-щеточных узлов электродвигателей и генераторов по степени искрения под сбегающим краем щетки по шкале, приведенной в ГОСТ 183-74.
Визуальная оценка искрения в баллах является полезной мерой оценки качества коммутации в машинах постоянного тока. Традиционно она производится 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 (если не сделать подпитку);
представляет большую опасность для оператора из-за условий наблюдения или расположения двигателя.
В настоящее время отсутствует возможность безопасной непосредственной оценки наличия искрения и его интенсивности в процессе эксплуатации и своевременной корректировки условий работы электрической машины. Кроме того, такая непосредственная оценка искрения по стандартной шкале необходима для тарировки различных датчиков искрения, сигналы об искрении с которых получают в виде значений токов или напряжений, которые необходимо «привязать» к шкале искрения в баллах в соответствии с ГОСТ 183-74. Для этого необходимо получать с одного щеткодержателя одновременно сигналы с датчика искрения и визуальную непосредственную картину искрения.
Задача полезной модели - создание безопасного устройства для визуальной оценки интенсивности искрения щеточно-коллекторного узла. Кроме того, задачей полезной модели является создание возможности наблюдать на одном экране визуальную картину искрения и показания датчика искрения.
Поставленная задача решается тем, что устройство для оценки интенсивности искрения щеток коллекторно-щеточного узла посредством визуального наблюдения искрения содержит Web-камеру, установленную на манипуляторе, состоящем из штатива с узлом крепления на крышке смотрового люка электродвигателя, узла регулирования положения камеры по вертикали, и узла регулирования углового положения камеры в
вертикальной и горизонтальной плоскостях; при этом, указанная Web-камера связана с TV-тюнером, соединенным с персональным компьютером или телевизором, на экране которого отображается непосредственная картина искрения,
Узел регулирования положения камеры по вертикали состоит из патрона, в боковой стенке которого выполнено резьбовое отверстие, в котором перемещается винт с помощью регулировочной гайки.
Узел регулирования углового положения камеры состоит из шпильки, расположенной во внутреннем отверстии, выполненном вдоль всей длины штатива, на верхнем конце шпильки установлен движок, а нижний конец шпильки соединен с рычагом, жестко связанным с корпусом Web-камеры.
Заявляемое устройство позволяет безопасно проводить визуальное 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.
Далее сущность полезной модели поясняется с помощью рисунков, на которых представлено: на фиг.1а и 1б схематически показана структурная схема устройства в двух видах (вид сбоку и вид спереди); на фиг.2 показана блок схема устройства; на фиг.3 показана схема установки устройства напротив щеточно-коллекторного узла.
Устройство для наблюдения и оценки интенсивности искрения состоит из Web-камеры 1, установленной на штативе 2 с помощью устройства крепления 3, позволяющего поворот камеры 1 в вертикальной плоскости. Штатив 2 закреплен на крышке 4 смотрового люка электродвигателя посредством узла крепления, состоящего из патрона 5, в боковой стенке которого выполнено отверстие 6, в котором по резьбе перемещается винт 7 с помощью поворота регулировочной гайки 8. С помощью винта 7 и гайки 8 можно регулировать положение камеры по вертикали, в направлении стрелки.
Узел регулирования угла поворота Web-камеры 1 состоит из шпильки 9, расположенной внутри полого цилиндрического штатива 2. На верхнем конце шпильки 9 установлена ручка 10, а нижний конец шпильки соединен с рычагом 11, жестко связанным с корпусом 12 камеры 1.
Для настройки четкости изображения камера снабжена линзой 13 с фиксирующим винтом 14. Кроме того, камера может быть снабжена устройством подсветки 15, выполненным либо в виде инфракрасной подсветки, либо в виде подсветки видимого света посредством светодиодов 16, необходимых для четкой настройки камеры на
щеточно-коллекторный узел. Web-камера 1 через TV-тюнер 17 (фиг.2) соединена с персональным компьютером или с переносным телевизором 18.
Устройство работает следующим образом: с помощью манипулятора камера устанавливается напротив щеточно-коллекторного узла 19, как показано на фиг.3. Web-камера 1 подключается к источнику питания постоянного тока 20, выход Web-камеры подключают к аналоговому видео-входу персонального компьютера или переносного телевизора 18. Настраивается положение камеры по вертикали посредством узла регулирования, состоящего из патрона 5, винта 7 и гайки 8. Поворотом ручки 10 по часовой стрелке или в обратном направлении, шпилька 9 воздействует на рычаг 11, меняя угол обзора камеры. После настройки положения камеры, видеосигналы с нее поступают на экран монитора или телевизора 18, позволяя наблюдать реальную картину искрения на экране и оценивать ее визуально, сопоставляя со шкалой искрения по ГОСТу 183-74 в совершенно безопасном режиме.
Устройство может также использоваться для тарировки датчика искрения, устанавливаемого на щеткодержателе этого же щеточно-коллекторного узла. Для этого устройство наблюдения настраивается для наблюдения искрения щеток щеткодержателя, на котором установлен датчик искрения. Сигналы с датчика искрения и видеосигналы с устройства визуального наблюдения подают на один экран монитора. Путем сопоставления оцененной в баллах искрения визуальной картины искрения с показаниями датчика искрения для данного типа двигателя производят тарировку датчика искрения для получения его показаний непосредственно в шкале баллов по ГОСТ 183-74.