УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИСКРЕНИЯ НА КОЛЛЕКТОРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к устройствам, предназначенным для экспериментального исследования и контроля искрения на коллекторе.
Известно устройство для оценки искрения на коллекторе по длительности коммутационных разрядов, которое содержит датчик в виде вспомогательной щетки или фотоэлектрического прибора, осциллограф со спиральной разверткой и устройство синхронизации развертки осциллографа с частотой вращения якоря исследуемой машины, содержащее прерывающий свет диск, закрепляемый на валу якоря, переставляемый по окружности диска осветитель и фотоэлемент, выдающий электрический импульс для запуска развертки осциллографа. Устройство дает возможность осциллографировать импульсы напряжения разрядов одновременно на всех пластинах. По осциллограмме можно сделать выводы качественного характера о распределении искрения по окружности коллектора (Авторское свидетельство СССР №99408, кл. Н 02 К 15/00, 1954).
Недостаток данного устройства заключается в том, что в нем не содержится средств для автоматического измерения длительности разрядов. Измерение длительности по осциллограмме весьма трудоемко, а при наличии
большого числа коллекторных пластин практически невозможно. Определение класса искрения по осциллограмме весьма субъективно.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины по длительности импульсов напряжения разрядов, содержащее датчик импульсов напряжения разрядов и блок измерения интенсивности искрения по длительности указанных импульсов, включающее последовательно соединенные усилитель, формирователь прямоугольных импульсов и индикатор, подключенный к датчику и блоку питания, блок измерения снабжен последовательно соединенными логической схемой «И», счетчиком и дешифратором, подключенными к формирователю, и генератором прямоугольных импульсов, датчиком положения и индукционным датчиком, соединенными с входом схемы «И» (Авторское свидетельство СССР №987747, кл. Н 02 К 13/14, 1983).
Недостатками указанного устройства являются: необходимость настройки индуктивного датчика; необъективность полученных результатов за счет того, что искрение разных коллекторных пластин определяется за разные периоды времени, а с учетом того, что процесс коммутации носит стохастический характер и картина искрения меняется с каждым оборотом, полученные результаты не отражают действительного состояния коммутации; большие затраты времени, обусловленные необходимостью установки коэффициента деления для определения длительности коммутации каждой новой коллекторной пластины.
Целью полезной модели является повышение точности и объективности оценки искрения и сокращение времени измерения, за счет получения информации о длительности импульсов искрения всех коллекторных пластин за один оборот якоря электрической машины.
Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее последовательно соединенные бесконтактный датчик импульсов напряжения разрядов и блок формирования прямоугольных импульсов, последовательно
соединенные генератор прямоугольных импульсов и счетчик, ко второму входу которого подключен датчик положения, а также индикатор, дополнительно снабжено последовательно соединенными инвертором, первым одновибратором, первым блоком памяти, вычитателем и блоком обработки информации; а также последовательно соединенными вторым одновибратором и вторым блоком памяти; причем входы инвертора и второго одновибратора подключены к выходу формирователя прямоугольных импульсов, а вторые входы первого и второго блоков памяти подключены к выходу счетчика, выход второго блока памяти соединен со вторым входом вычитателя и со вторым входом блока обработки информации, к выходу которого подключен индикатор.
На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.
Датчик импульсов 1 соединен с формирователем прямоугольных импульсов 2. К выходу формирователя прямоугольных импульсов 2 подключены первый 5 и второй 6 одновибраторы, причем первый одновибратор 5 подключен через инвертор 3. Выходы первого 5 и второго 6 одновибраторов подключены соответственно к входам первого 9 и второго 10 блоков памяти. Генератор прямоугольных импульсов 8 соединен с счетчиком 7, второй вход которого подключен к датчику положения 4. Выход счетчика 7 подключен ко вторым входам первого 9 и второго 10 блоков памяти. Выход первого блока памяти 9 подключен к входу вычитателя 11, выход второго блока памяти 10 подключен ко второму входу вычитателя 11 и к блоку обработки информации 12. Выход вычитателя 11 подключен к входу блока обработки информации 12. Блок обработки информации 12 соединен с индикатором 13.
Устройство работает следующим образом.
Датчик 1 устройства закрепляют у искрящего края рабочей щетки на коллекторе. Импульсы напряжения разрядов (точка "а" на фиг.2) поступают от датчика 1 в блок формирования прямоугольных импульсов 2, в котором
происходит их усиление и формирование прямоугольных импульсов (точка "б"), с длительностью равной длительности импульсов напряжения разрядов. Эти импульсы поступают на инвертор 3 и второй одновибратор 6. Импульсы с выхода инвертора 3 (точка "в") подаются на вход первого одновибратора 5. Таким образом, второй одновибратор 6 формирует управляющий импульс в момент начала импульса искрения (точка "г"), а первый одновибратор 5 - в момент его окончания (точка "д"). Далее полученные управляющее импульсы поступают на входы блоков памяти 10 и 9 соответственно. Датчик положения 4 фиксирует начало оборота и формирует управляющий сигнал разрешения счета импульсов (точка "е"), поступающих от генератора прямоугольных импульсов 8 (точка "ж"), на счетчик 7. Код, соответствующий текущему значению времени, с выхода счетчика 7 поступает в блоки памяти 9 и 10, и в момент появления управляющего сигнала от второго одновибратора 6, значение времени начала импульса искрения записывается во второй блок памяти 10. Аналогично по управляющему сигналу от первого одновибратора 5, в первый блок памяти 9 записывается значение времени окончания импульса искрения. Далее записанная информация о времени начала и окончания импульса искрения поступает на вход вычитателя 11, который на ее основании формирует значение длительности импульсов искрения. Аналогично формируется информация о последующих импульсах искрения, до момента прихода второго импульса от датчика положения 4. Значения времени начала всех импульсов искрения и их длительностей поступают в блок обработки информации 12, который производит математическую обработку информации, запись в базу данных и формирование информации об интенсивности искрения, отображаемую индикатором 13.
Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить достоверность измерений, путем формирования распределения импульсов искрения по коллектору, что позволяет проводить анализ причин, влияющих
на состояние коммутации, и выдавать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации.