close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5015

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5015
(13) C1
(19)
7
(51) G 01R 31/34
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СТЕНД ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
(21) Номер заявки: a 19990326
(22) 1999.04.06
(46) 2003.03.30
(71) Заявитель: Проектно-ремонтно-строительное объединение по проектированию, строительству, ремонту и
содержанию автомобильных дорог
"МОГИЛЕВОБЛДОРСТРОЙ" (BY)
(72) Авторы: Шкрадюк Леонид Семенович;
Геращенко Василий Васильевич; Яскевич Михаил Яковлевич; Башаримова Валентина Николаевна; Серков
Александр Владимирович; Жадик Александр Васильевич (BY)
(73) Патентообладатель: Проектно-ремонтно-строительное объединение по проектированию, строительству, ремонту
и содержанию автомобильных дорог
"МОГИЛЕВОБЛДОРСТРОЙ" (BY)
BY 5015 C1
(57)
Стенд для диагностирования электродвигателей, содержащий электродвигатель, подключенный к сети посредством пускателя, включающего электромагнитную катушку,
силовые контакты, блок-контакт, кнопку пуска электродвигателя, кнопку останова электродвигателя, а также нагружатель, выполненный в виде электромагнитного тормоза с
обмоткой возбуждения, соединенного с электродвигателем упругим валом, датчик момента, установленный на упругом валу, регистрирующие приборы, подключенный к обмотке
возбуждения электромагнитного тормоза регулятор нагрузки, включающий первый регулируемый источник постоянного тока, и сравнивающий элемент, отличающийся тем, что
содержит фазорегулятор, включенный между силовыми контактами пускателя и электродвигателем, датчик частоты вращения, установленный на упругом валу, второй регулируемый источник постоянного тока, электрическую лампу, диод, первый операционный
BY 5015 C1
усилитель, включенный как повторитель напряжения, при этом к выходу датчика момента
подключен измерительный прибор постоянного тока, сравнивающий элемент, выполненный на втором операционном усилителе, включенным как компаратор, инвертирующий
вход которого подключен к выходу датчика частоты вращения, неинвертирующий вход
подключен ко второму регулируемому источнику постоянного тока, а выход соединен со
входом повторителя напряжения, выход которого подключен посредством диода, включенного в обратном направлении, к электрической лампе.
(56)
SU 1404988 A1, 1988.
RU 2014627 C1, 1994.
EP 0731361 A2, 1996.
JP 57052873 A, 1982.
US 5291128 A, 1994.
DE 3941495 A1, 1990.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для диагностирования электродвигателей переменного тока после их ремонта или изготовления.
Известно нагрузочное устройство для испытания электрических машин, содержащее
электромагнитный тормоз с обмоткой, расположенной на статоре, и ротором, жестко связанным с валом испытуемой машины, и датчик тока, подключенный через усилитель, выпрямительный мост и сглаживающий фильтр к сравнивающему элементу, вход которого
соединен с задающим потенциометром, а выход - со статорной обмоткой тормоза, при
этом в качестве датчика применен трансформатор тока, включенный в цепь питания испытуемой машины [1].
Недостатком известного нагрузочного устройства является то, что с его использованием недостаточно снижаются затраты на эксплуатацию технологического оборудования, на
котором устанавливаются после испытания электродвигатели. Это вызвано ограниченными функциональными возможностями известного нагрузочного устройства, так как на нем
не обеспечивается возможность диагностирования электродвигателей после их ремонта
или изготовления.
Известно нагрузочное устройство для испытания электрической машины, содержащее
электромагнитный тормоз с обмоткой возбуждения, расположенной на статоре, и ротором, предназначенным для сопряжения с валом испытуемой электрической машины, датчик момента, подключенный к одному из входов схемы сравнения, и усилитель, при этом
выход схемы сравнения соединен с обмоткой возбуждения с целью повышения точности
воспроизведения характера нагрузки, оно снабжено датчиком частоты вращения, установленным на валу тормоза, и блоком возведения в квадрат, при этом датчик частоты вращения через блок возведения в квадрат подключен ко второму входу схемы сравнения [2].
Недостатком известного способа и устройства является то, что с его помощью недостаточно обеспечивается снижение затрат на эксплуатацию технологического оборудования, на котором устанавливаются после контроля электродвигатели. Объясняется это
ограниченными функциональными возможностями известного устройства, так как обоснованное решение может быть принято, если в процессе контроля решается задача диагностики. Естественно решать задачу диагностики в процессе оценки технического
состояния электродвигателя. Поэтому возникает необходимость в разработке стенда для
диагностирования электродвигателей.
Задачей изобретения является снижение затрат на эксплуатацию электродвигателей путем обеспечения диагностирования электродвигателей после их ремонта или изготовления.
Сущность изобретения заключается в том, что стенд для диагностирования электродвигателей, содержащий электродвигатель, подключенный к сети посредством пускателя,
2
BY 5015 C1
включающего электромагнитную катушку, силовые контакты, блок-контакт, кнопку пуска
электродвигателя, кнопку останова электродвигателя, а также нагружатель, выполненный
в виде электромагнитного тормоза с обмоткой возбуждения, соединенного с электродвигателем упругим валом, датчик момента, установленный на упругом валу, регистрирующие приборы, подключенный к обмотке возбуждения электромагнитного тормоза
регулятор нагрузки, включающий первый регулируемый источник постоянного тока, и
сравнивающий элемент, согласно изобретению, содержит фазорегулятор, включенный
между силовыми контактами пускателя и электродвигателем, датчик частоты вращения,
установленный на упругом валу, второй регулируемый источник постоянного тока, электрическую лампу, диод, первый операционный усилитель, включенный как повторитель
напряжения, при этом к выходу датчика момента подключен измерительный прибор постоянного тока, сравнивающий элемент, выполненный на втором операционном усилителе, включенным как компаратор, инвертирующий вход которого подключен к выходу
датчика частоты вращения, неинвертирующий вход подключен ко второму регулируемому источнику постоянного тока, а выход соединен со входом повторителя напряжения,
выход которого подключен посредством диода, включенного в обратном направлении, к
электрической лампе.
На фигуре изображена общая схема стенда для диагностирования электродвигателей.
Стенд содержит (фиг.) электродвигатель 1, подключенный к сети посредством пускателя 2, включающего электромагнитную катушку 3, силовые контакты 4, блок-контакт 5,
кнопку 6 пуска электродвигателя 1, кнопку 7 останова электродвигателя 1, а также нагружатель, выполненный в виде электромагнитного тормоза 8 с обмоткой 9 возбуждения, соединенного с электродвигателем 1 упругим валом 10, датчик 11 момента, установленный
на упругом валу 10, регистрирующие приборы 12, подключенный к обмотке 9 возбуждения электромагнитного тормоза 8 регулятор нагрузки, включающий первый регулируемый источник 13 постоянного тока, и сравнивающий элемент, фазорегулятор 14,
включенный между силовыми контактами 4 пускателя 2 и электродвигателем 1, датчик 15
частоты вращения, установленный на упругом валу 10, второй регулируемый источник 16
постоянного тока, электрическую лампу 17, диод 18, первый операционный усилитель 19,
включенный как повторитель 20 напряжения, при этом к выходу датчика 11 момента подключен измерительный прибор 21 постоянного тока, сравнивающий элемент, выполненный на втором операционном усилителе 22, включенным как компаратор 23,
инвертирующий вход 24 которого подключен к выходу датчика 15 частоты вращения, неинвертирующий вход 25 подключен ко второму регулируемому источнику 16 постоянного тока, а выход соединен со входом повторителя 20 напряжения, выход которого
подключен посредством диода 18, включенного в обратном направлении, к электрической
лампе 17.
Датчик 11 момента имеет первый и второй металлические диски 26, 27 с радиальными
прорезями и выступами, установленный по концам упругого вала 10, первый и второй
преобразователи 28, 29 импульсные щелевые, установленные вблизи упругого вала 10 с
возможностью вхождения соответствующих дисков 26, 27 в их щели, вычитающий элемент 30, выполненный на двух резисторах 31, 32, выпрямитель 33, конденсатор 34. Датчик
15 частоты вращения имеет металлический диск 35 с радиальными прорезями и выступами, установленный на упругом валу 10, преобразователь 36 импульсный щелевой, установленный вблизи вала 10 с возможностью вхождения диска 35 в его щель,
дифференцирующую цепь 37, выполненную на резисторах 38, 39 и конденсаторе 40, диод
41, конденсатор 42, резистор 43. Первый регулируемый источник 13 постоянного тока
имеет автотрансформатор 44 с движком 45, выпрямитель 46, конденсатор 47, трансформатор 48.
Стенд работает следующим образом. С помощью фазорегулятора 14 устанавливается
напряжение, прикладываемое к электродвигателю 1, равное номинальному. Запускается
диагностируемый электродвигатель 1, включаются регулируемые источники 13, 16 посто3
BY 5015 C1
янного тока, а также преобразователи 28, 29, 36 импульсные щелевые. С помощью вращения движка 45 автотрансформатора 44 по измерительному прибору 21 подается напряжение на обмотку возбуждения 9 такой величины, которое вызывает на валу электродвигателя 1 момент, равный номинальному.
Металлические диски 26, 27 проходят в щели преобразователей 28, 29, в результате
чего на электрических выводах этих преобразователей формируются прямоугольные импульсы одинаковой высоты и длительности. Преобразователи 28, 29 подключены к вычитающему элементу 30 таким образом, что их выходные сигналы находятся в противофазе.
С появлением момента на валу 10 сигналы на резисторах 31, 32 смещаются один относительно второго, так как вал под действием крутящего момента, приложенного от тормоза
8, закручивается. Импульсы, сформированные преобразователем 29, отстают по фазе от
импульсов, сформированных преобразователем 28. Величина фазы отставания импульсов
одной последовательности от второй пропорциональна моменту на валу 10. На выходе
вычитающего элемента 30 появляется сигнал, состоящий из разнополярных прямоугольных импульсов, длительность каждого из которых пропорциональна моменту на валу 10.
Далее сигнал выпрямляется с помощью выпрямителя 33 и сглаживается с помощью конденсатора 34. Одновременно металлический диск 35 проходит в щель преобразователя 36,
на входе дифференцирующей цепи 37 появляется последовательность прямоугольных импульсов. С помощью дифференцирующей цепи 37 эти импульсы дифференцируются, образуется разнополярная последовательность экспоненциальных импульсов. Эти импульсы
выпрямляются и сглаживаются с помощью конденсатора 42. На резисторе 43 формируется
сигнал, уровень которого пропорционален частоте вращения вала электродвигателя 1.
Диагностирование электродвигателя производится следующим образом. Принимается
заданное значение частоты вращения электродвигателя n3, например, равное 1400 об/мин,
которое меньше номинального значения, равного, например, 1420 об/мин. Если диагностируемый электродвигатель находится после ремонта или изготовления в хорошем техническом состоянии, то его частота вращения при номинальном моменте на его валу
больше заданного значения: n > n3. На выходе компаратора 23 в соответствии с передаточной характеристикой имеется отрицательное напряжение UВЫХ.МИН, которое прикладывается посредством повторителя напряжения 20 к диоду 18 и лампе 19. Лампа горит,
оператором принимается решение о хорошем техническом состоянии диагностируемого
электродвигателя.
Если диагностируемый электродвигатель имеет неисправности, то его частота вращения при номинальном моменте на его валу меньше заданного значения n < n3. На выходе
компаратора 23 имеется положительное напряжение UВЫХ.МАКС. Так как диод 18 включен
в обратном направлении по отношению к электрической лампе 17, то в этом случае лампа
17 не горит. Оператором принимается решение о наличии неисправностей в электродвигателе и проведения регулировочных и профилактических работ.
Применение предлагаемого стенда обеспечивает значительный экономический эффект, так как при его внедрении снижаются затраты на эксплуатацию электродвигателей.
Данный стенд отличается простотой конструкции, на нем обеспечивается высокая точность диагностирования за счет применения бесконтактных измерительных устройств, а
также интегральных электронных приборов.
Источники информации:
1. A.c. СССР 410518, 1974.
2. А.с. СССР 1404988 А1, 1988.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
116 Кб
Теги
by5015, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа