RU2668996C1 - Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин - Google Patents
Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2668996C1 RU2668996C1 RU2017143285A RU2017143285A RU2668996C1 RU 2668996 C1 RU2668996 C1 RU 2668996C1 RU 2017143285 A RU2017143285 A RU 2017143285A RU 2017143285 A RU2017143285 A RU 2017143285A RU 2668996 C1 RU2668996 C1 RU 2668996C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- collector
- brushes
- intensity
- sparking
- diagnosing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/58—Means structurally associated with the current collector for indicating condition thereof, e.g. for indicating brush wear
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть применено для диагностирования причин высокого уровня искрения на коллекторе электрической машины. Техническим результатом является повышение достоверности диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин за счет повышения информативности данных, получаемых в процессе измерения и обработки параметров сигнала импульсов напряжения, обусловленных искрением под щетками. В способе диагностирования состояния коммутации коллекторной электрической машины секции обмотки якоря, идентично расположенные в пазах сердечника, объединяют в группы, количество которых равно отношению числа секций обмотки якоря на число пазов якоря; определяют значения средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения под щетками для каждой полученной указанным образом группы секций обмотки якоря отдельно. На основании полученных данных диагностируют причины высокой интенсивности искрения под щетками. Способ позволяет диагностировать причины высокой интенсивности искрения щеток путем выявления источников повышенного искрения и формировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации коллекторных электрических машин. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть применено в качестве способа диагностирования причин высокого уровня искрения на коллекторе электрической машины.
Аналогом предлагаемого изобретения является 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, 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. Целью данного устройства 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. Устройство формирует информацию о времени начала каждого импульса искрения и его длительности. Полученная информации позволяет выявить причины, влияющие на ухудшение коммутации электрической машины и сформулировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации [1].
Недостатком указанного устройства является то, что оно не позволяет получать и обрабатывать статистические данные о параметрах импульсов, что затрудняет диагностирование конкретной неисправности.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины, содержащее последовательно соединенные бесконтактный датчик импульсов напряжения дуговых разрядов, формирователь прямоугольных импульсов, инвертор, первый одновибратор, первый блок памяти и вычитатель; к выходу формирователя прямоугольных импульсов подключены последовательно соединенные второй одновибратор и второй блок памяти, причем выход второго блока памяти соединен со вторым входом вычитателя; датчик положения и генератор прямоугольных импульсов подключены соответственно к первому и второму входам счетчика, причем выход счетчика подключен ко вторым входам первого и второго блоков памяти, выходы первого и второго блоков памяти подключены к вычитателю; снабженное тремя блоками памяти, двумя блоками вычисления среднего квадратического отклонения, двумя блоками вычисления среднего значения, блоком формирования интервала измерения и блоком принятия решения; выход вычитателя соединен с третьим блоком памяти; выход третьего блока памяти соединен с первым входом блока принятия решения через последовательно соединенные первый блок вычисления среднего квадратического отклонения, четвертый блок памяти и первый блок вычисления среднего значения; выход третьего блока памяти соединен со вторым входом блока принятия решения через последовательно соединенные второй блок вычисления среднего квадратического отклонения, пятый блок памяти и второй блок вычисления среднего значения; выход датчика положения соединен с первым входом блока формирования интервала измерения, со вторыми входами первого блока вычисления среднего квадратического отклонения и вторым входом четвертого блока памяти; выход счетчика соединен со вторым входом блока формирования интервала измерения; выход блока формирования интервала измерения соединен со вторыми входами второго блока вычисления среднего квадратического отклонения и вторым входом пятого блока памяти; выход блока принятия решения соединен с индикатором. Использование предлагаемого устройства позволяет диагностировать причины высокой интенсивности искрения щеток путем выявления источников повышенного искрения и формировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации коллекторных электрических машин [2].
Недостатком указанного устройства является то, что оно получает статистические данные о параметрах импульсов искрения (среднюю интенсивность искрения и среднее квадратичное отклонение интенсивности искрения), не разделяя импульсы от секций обмотки якоря, находящиеся в различных частях паза, что затрудняет диагностирование конкретной неисправности.
Целью изобретения является повышение достоверности диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин за счет повышения информативности данных, получаемых в процессе измерения и обработки параметров сигнала импульсов напряжения, обусловленных искрением под щетками.
Указанная цель достигается тем, что в способе диагностирования технического состояния коллекторно-щеточного узла электрических машин, производится измерение параметров импульсов напряжения, обусловленных искрением между электрическими щетками и коллектором, и определение средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения с последующей постановкой диагноза о причинах высокой интенсивности искрения щеток; при этом секции обмотки якоря, идентично расположенные в пазах сердечника, объединяются в группы, количество которых равно отношению числа секций обмотки якоря на число пазов якоря; определение значений средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения проводится для каждой полученной указанным образом группы секций обмотки якоря отдельно.
На фиг. показан пример, поясняющий объединение секций обмотки якоря в четыре группы в виде фрагмента поперечного сечения якоря коллекторной электрической машины, на котором изображены проводники секций обмотки якоря с указанием номеров групп 1-4, в которые они объединены, и сердечник якоря 5.
Предлагаемый способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин реализуется следующим образом. Сигнал импульсов напряжения, обусловленных искрением между электрическими щетками и коллектором, записывается и обрабатывается, например, теми же устройствами, которые входят в состав прототипа. Диагностическая информация, получаемая в процессе измерений, представляет собой значения напряжений импульсов искрения и соответствующие им значения времени. Временной диапазон измерений диагностического сигнала разбивается на участки, равные периоду следования коллекторных пластин. Длина каждого такого участка равна периоду коммутации секции обмотки якоря, и на каждом из данных участков может присутствовать или отсутствовать только один импульс напряжения искрения. Далее полученным участкам поочередно присваиваются номера от 1 до N, где N - число секций обмотки якоря, приходящихся на один паз. После каждого N-го участка нумерация начинается с первого номера. Таким образом, полученные в процессе обработки сигнала параметры импульсов искрения разделяются на группы. Каждая группа параметров импульсов соответствует группе секций обмотки якоря, проводники которой расположены в пазах якоря идентично. Анализ значений параметров импульсов искрения ведется по каждой группе отдельно: определяются средняя интенсивность искрения и среднее квадратическое отклонение интенсивности искрения.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет диагностировать причины высокой интенсивности искрения щеток путем выявления источников повышенного искрения и формировать рекомендации по устранению дефектов и настройке коммутации коллекторных электрических машин.
Источники информации
1. Патент на полезную модель РФ №53820, МПК H01R 39/58, G01R 31/34, 2006.
2. Патент на полезную модель РФ №100679, МПК H01R 39/58, G01R 31/34, 2010.
Claims (1)
- Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин, включающий измерение параметров импульсов напряжения, обусловленных искрением между электрическими щетками и коллектором, и определение средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения с последующей постановкой диагноза о причинах высокой интенсивности искрения, отличающийся тем, что секции обмотки якоря, идентично расположенные в пазах сердечника, объединяются в группы, количество которых равно отношению числа секций обмотки якоря на число пазов якоря; определение значений средней интенсивности искрения и среднего квадратического отклонения интенсивности искрения проводится для каждой полученной указанным образом группы секций обмотки якоря отдельно.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143285A RU2668996C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143285A RU2668996C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2668996C1 true RU2668996C1 (ru) | 2018-10-05 |
Family
ID=63798251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143285A RU2668996C1 (ru) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2668996C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206379U1 (ru) * | 2021-01-26 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство регистрации интенсивности искрения тяговых двигателей в условиях эксплуатации |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1476527A (en) * | 1974-10-02 | 1977-06-16 | Suhl Elektrogeraete Veb K | Arrangement for detecting sparking at the brushes of electrical machines |
| JPS5749870A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-24 | Toshiba Corp | Monitoring device for brush sparking |
| JPS619139A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Hitachi Ltd | 集電装置の火花監視装置 |
| RU67284U1 (ru) * | 2007-02-12 | 2007-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Устройство индикации искрения коллекторных электрических машин постоянного тока с разрезными щетками |
| US7649470B2 (en) * | 2002-09-10 | 2010-01-19 | Alstom Technology Ltd. | Method and apparatus for detection of brush sparking and spark erosion on electrical machines |
| RU100679U1 (ru) * | 2010-07-15 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины |
| EP2658101A1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | Ansaldo Energia S.p.A. | Alternator, preferably for an electric power plant, and method for monitoring the conditions of at least one sliding contact of an alternator |
| RU135423U1 (ru) * | 2013-07-09 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Устройство для диагностики состояния коммутации коллекторных электрических машин |
| US9014995B2 (en) * | 2012-01-04 | 2015-04-21 | General Electric Company | Collector monitoring system |
| RU2551429C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Способ диагностики состояния коммутации коллекторных электрических машин |
-
2017
- 2017-12-11 RU RU2017143285A patent/RU2668996C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1476527A (en) * | 1974-10-02 | 1977-06-16 | Suhl Elektrogeraete Veb K | Arrangement for detecting sparking at the brushes of electrical machines |
| JPS5749870A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-24 | Toshiba Corp | Monitoring device for brush sparking |
| JPS619139A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Hitachi Ltd | 集電装置の火花監視装置 |
| US7649470B2 (en) * | 2002-09-10 | 2010-01-19 | Alstom Technology Ltd. | Method and apparatus for detection of brush sparking and spark erosion on electrical machines |
| RU67284U1 (ru) * | 2007-02-12 | 2007-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Устройство индикации искрения коллекторных электрических машин постоянного тока с разрезными щетками |
| RU100679U1 (ru) * | 2010-07-15 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины |
| US9014995B2 (en) * | 2012-01-04 | 2015-04-21 | General Electric Company | Collector monitoring system |
| EP2658101A1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | Ansaldo Energia S.p.A. | Alternator, preferably for an electric power plant, and method for monitoring the conditions of at least one sliding contact of an alternator |
| RU135423U1 (ru) * | 2013-07-09 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Устройство для диагностики состояния коммутации коллекторных электрических машин |
| RU2551429C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Способ диагностики состояния коммутации коллекторных электрических машин |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206379U1 (ru) * | 2021-01-26 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Устройство регистрации интенсивности искрения тяговых двигателей в условиях эксплуатации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4897607A (en) | Method and device for detecting and localizing faults in electrical installations | |
| JP4726654B2 (ja) | インバータ駆動モータの絶縁評価方法及びその方法を利用した設計方法、検査方法、診断方法並びにそれらの装置 | |
| RU2015140829A (ru) | Передатчик температуры процесса с улучшенной диагностикой датчика | |
| RU2700368C1 (ru) | Способ определения технического состояния цифрового трансформатора по параметрам частичных разрядов в изоляции | |
| Wu et al. | Improved method for acoustic identification of free conductive particle defects in GIL | |
| RU2668996C1 (ru) | Способ диагностирования состояния коммутации коллекторных электрических машин | |
| JP2014160045A (ja) | 部分放電検査装置及び検査方法 | |
| Xu et al. | Loss current studies of partial discharge activity | |
| RU2724991C1 (ru) | Способ определения технического состояния изоляции цифрового трансформатора по параметрам частичных разрядов | |
| US3727133A (en) | Detection of commutation defects | |
| DE69226945T2 (de) | Gerät und verfahren zur topographie von internen verbrennungsmaschinen | |
| CN107544005B (zh) | 一种高压igbt局部放电电流时域参数的确定方法和装置 | |
| JP5113919B2 (ja) | インバータ駆動モータの検査診断方法 | |
| RU100679U1 (ru) | Устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины | |
| CN112305026B (zh) | 检测装置、检测方法、水质检测设备和净水装置 | |
| JPH0580630B2 (ru) | ||
| Zöller et al. | Separation of fundamental wave and transient components of the current signal for machine insulation state monitoring | |
| CN101430351A (zh) | 精准量测自动测试设备内部杂散电容的电路、***与方法 | |
| RU2659194C2 (ru) | Устройство для испытания витковой и корпусной изоляции в обмотках роторов турбогенераторов | |
| JP7455665B2 (ja) | 部分放電検出装置、部分放電検出方法および部分放電検出プログラム | |
| RU2551429C1 (ru) | Способ диагностики состояния коммутации коллекторных электрических машин | |
| RU53820U1 (ru) | Устройство для измерения интенсивности искрения на коллекторе электрической машины | |
| SU363054A1 (ru) | СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗОЛЯЦИИ СЕКЦРНЯ-——-l^lT..: "' ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН | |
| JP2019027785A (ja) | 高圧架空ケーブル用接続体の絶縁劣化診断方法、診断装置 | |
| RU2723926C1 (ru) | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191212 |