RU2700724C1 - Diagnostic device of electric motor of technical system for its reliability - Google Patents

Diagnostic device of electric motor of technical system for its reliability Download PDF

Info

Publication number
RU2700724C1
RU2700724C1 RU2018140238A RU2018140238A RU2700724C1 RU 2700724 C1 RU2700724 C1 RU 2700724C1 RU 2018140238 A RU2018140238 A RU 2018140238A RU 2018140238 A RU2018140238 A RU 2018140238A RU 2700724 C1 RU2700724 C1 RU 2700724C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
microcontroller
electric motor
reliability
seismic
Prior art date
Application number
RU2018140238A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Макаров
Игорь Николаевич Окань
Вячеслав Николаевич Федоров
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ
Priority to RU2018140238A priority Critical patent/RU2700724C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700724C1 publication Critical patent/RU2700724C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/028—Acoustic or vibration analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/05—Testing internal-combustion engines by combined monitoring of two or more different engine parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/18—Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
    • G01V1/189—Combinations of different types of receiving elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to diagnostics of technical systems for checking industrial equipment and technical systems for their reliable operation, which can be related to bearings of electric motors, belt conveyors, etc., and can be used for diagnostics of electric motor of technical system for its reliability. Device comprises electromagnet field sensor of electric machine, electric motor windings temperature sensor, engine bearing units temperature sensors, electric insulation resistance value sensor of electric machine, a clock output sensor, a device for detecting structural changes in solid bodies, a seismic sensor, an infra-low frequency three-component piezoelectric accelerometer, a microcontroller, a reference supply source, a result register, a control system, a seismic measuring device and a differential accelerometer.
EFFECT: increase in the measurements accuracy.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области диагностики технических систем для проверки промышленного оборудования и технических систем на предмет их надежной работы, к которым могут быть отнесены подшипники электродвигателей, ленточные конвейеры и т.п.и, может быть использовано для диагностики электродвигателя технической системы на предмет его надежности.The invention relates to the field of diagnostics of technical systems for checking industrial equipment and technical systems for their reliable operation, which may include electric motor bearings, belt conveyors, etc., can be used to diagnose an electric motor of a technical system for its reliability.

Известно своим практическим использованием устройство [1], принцип работы которого основан на использовании датчиков вибраций подшипниковых узлов.Known for its practical use of the device [1], the principle of which is based on the use of vibration sensors of bearing assemblies.

Недостатками данного устройства является отсутствие возможности датчика вибрации обеспечить требуемую точность и достоверность диагностики электромашины.The disadvantages of this device is the inability of the vibration sensor to provide the required accuracy and reliability of the diagnosis of the electric machine.

Наиболее близким по технической сущности является устройство [2] принцип работы которого основан на обеспечения повышения точности и достоверности мониторинга технического состояния двигателя роботизированного комплекса, с использованием устройства для выявления структурных изменений в твердых телах, сейсмодатчика и инфранизкочастотного трехкомпонентного пьезоэлектрического датчика ускорений.The closest in technical essence is the device [2] whose principle of operation is based on providing increased accuracy and reliability of monitoring the technical condition of the engine of the robotic complex, using a device for detecting structural changes in solids, a seismic sensor and an infra-low-frequency three-component piezoelectric acceleration sensor.

Применение подобных устройств ограничивается недостаточной чувствительностью датчиков и неудовлетворительной надежностью полученных данных при измерениях в условиях дополнительного воздействия других физических полей, например тепловых, электромагнитных, магнитных и т.п., а так же тем, что наряду с полезным сигналом происходит наложение паразитных звуковых колебаний, которые могут действовать в различных направлениях.The use of such devices is limited by the insufficient sensitivity of the sensors and the unsatisfactory reliability of the data obtained during measurements under the conditions of additional exposure to other physical fields, for example, thermal, electromagnetic, magnetic, etc., as well as the fact that, along with a useful signal, spurious sound vibrations overlap, which can act in different directions.

Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего удовлетворительную чувствительность датчиков, надежность полученных данных и повышением точности измерений в широком диапазоне температуры. Решение данной задачи может быть обеспечено введением в схему устройства сейсмоизмерительного устройства и дифференциального акселерометра [3,4].The objective of the invention is to provide a device that provides satisfactory sensitivity of the sensors, the reliability of the data and increasing the accuracy of measurements in a wide temperature range. The solution to this problem can be provided by introducing a seismic measuring device and a differential accelerometer into the device’s circuit [3,4].

Требуемый технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство диагностики электродвигателя технической системы на предмет его надежности содержит датчик электромагнитного поля, датчик температуры обмоток электромашины, датчики температуры подшипниковых узлов двигателя, датчик сопротивления величины сопротивления изоляции электромашины, датчик выработки часов, устройство для выявления структурных изменений в твердых телах, сейсмодатчик, инфранизкочастотный трехкомпонентный пьезоэлектрический датчик ускорений, микроконтроллер, источник опорного питания, регистр результата, систему управления, сейсмоизмерительное устройство и дифференциальный акселерометр.The required technical result is achieved by the fact that the proposed diagnostic device of the electric motor of the technical system for its reliability contains an electromagnetic field sensor, a temperature sensor of the windings of the electric machine, temperature sensors of the bearing assemblies of the engine, a resistance sensor of the value of insulation resistance of the electric machine, a sensor for generating clocks, and a device for detecting structural changes in solids, seismic sensor, infra-low-frequency three-component piezoelectric acceleration sensor, m krokontroller, a reference power source, the result register, the control system seysmoizmeritelnoe device and a differential accelerometer.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено устройство диагностики электродвигателя технической системы на предмет его надежности, где обозначено:The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a device for diagnosing an electric motor of a technical system for its reliability, where it is indicated:

1 - техническая система;1 - technical system;

2 - электродвигатель;2 - electric motor;

3 - датчик электромагнитного поля;3 - electromagnetic field sensor;

4 - датчики температуры подшипниковых узлов двигателя;4 - temperature sensors of the bearing units of the engine;

5 - датчик температуры обмоток электромашины;5 - temperature sensor of the windings of an electric machine;

6 - датчик сопротивления величины сопротивления изоляции электромашины,6 - resistance sensor value of the insulation resistance of the electric machine,

7 - устройство для выявления структурных изменений в твердых телах;7 - a device for detecting structural changes in solids;

8 - датчик выработки часов;8 - sensor generating hours;

9 - микроконтроллер;9 - microcontroller;

10 - источник опорного питания;10 - reference power source;

11 - регистр результата;11 - result register;

12 - система управления;12 - control system;

13 - сейсмодатчик;13 - seismic sensor;

14 - инфранизкочастотный трехкомпонентный пьезоэлектрический датчик ускорений;14 - infra-low-frequency three-component piezoelectric acceleration sensor;

15 - сейсмоизмерительное устройство;15 - seismic measuring device;

16 - дифференциальный акселерометр.16 - differential accelerometer.

Устройство диагностики электродвигателя технической системы на предмет его надежности работает следующим образом: при включении устройства (сигнал поступает с системы управления 12) подается питание с источника опорного питания 10, сигналы с блоков 3-8, 13-16 поступают на входы микроконтроллера 9, после обработки полученные сигналы поступают на регистр результата 11.The diagnostic device of the motor of the technical system for its reliability works as follows: when the device is turned on (the signal comes from the control system 12), power is supplied from the reference power source 10, signals from blocks 3-8, 13-16 are fed to the inputs of the microcontroller 9, after processing the received signals are sent to the result register 11.

В памяти регистра результата содержатся нормируемые параметры контроля электродвигателя технической системы, которые сравниваются с измеряемыми параметрами, по результатам сравнения делается вывод о надежности системы.The memory of the result register contains the normalized control parameters of the electric motor of the technical system, which are compared with the measured parameters, and the reliability of the system is concluded from the results of the comparison.

Следует отметить, что электродвигатель 2 технической системы 1 может работать как постоянно, так и с перерывами.It should be noted that the electric motor 2 of the technical system 1 can operate both continuously and intermittently.

Источники информации:Information sources:

1. RU 2376564, 2009;1. RU 2376564, 2009;

2. RU 2634327, 2017;2. RU 2634327, 2017;

3. RU 2066467, 1996;3. RU 2066467, 1996;

4. RU 2060506, 1996.4. RU 2060506, 1996.

Claims (1)

Устройство диагностики электродвигателя технической системы на предмет его надежности, состоящее из датчика электромагнитного поля электромашины, датчика температуры обмоток электромашины, датчиков температуры подшипниковых узлов двигателя, датчика сопротивления величины сопротивления изоляции электромашины, датчика выработки часов, микроконтроллера, источника опорного питания, регистра результата, системы управления, устройства для выявления структурных изменений в твердых телах, сейсмодатчика, инфранизкочастотного трехкомпонентного пьезоэлектрического датчика ускорений, отличающееся тем, что в него дополнительно введены сейсмоизмерительное устройство и дифференциальный акселерометр, причем выходы всех датчиков подключены к входам микроконтроллера, выход источника опорного питания - к аналоговому входу микроконтроллера, выход микроконтроллера - к регистру результата и системе управления, выходы сейсмоизмерительного устройства и дифференциального акселерометра подключены к входу микроконтроллера.Diagnostic device of a technical system electric motor for its reliability, consisting of an electromagnetic field sensor of an electric machine, a temperature sensor of an electric machine’s windings, a temperature sensor of an engine’s bearing assemblies, a resistance sensor of an electrical machine’s insulation resistance, a clock output sensor, a microcontroller, a reference power supply, a result register, a control system , devices for detecting structural changes in solids, seismic sensor, infra-low-frequency three-component a piezoelectric acceleration sensor, characterized in that it additionally includes a seismic measuring device and a differential accelerometer, with the outputs of all sensors connected to the inputs of the microcontroller, the output of the reference power source to the analog input of the microcontroller, the output of the microcontroller to the result register and control system, the outputs of the seismic measuring device and differential accelerometer are connected to the input of the microcontroller.
RU2018140238A 2018-11-15 2018-11-15 Diagnostic device of electric motor of technical system for its reliability RU2700724C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140238A RU2700724C1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Diagnostic device of electric motor of technical system for its reliability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140238A RU2700724C1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Diagnostic device of electric motor of technical system for its reliability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700724C1 true RU2700724C1 (en) 2019-09-19

Family

ID=67989689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018140238A RU2700724C1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Diagnostic device of electric motor of technical system for its reliability

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700724C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU775652A1 (en) * 1978-12-27 1980-10-30 Рижское Специализированное Конструкторское И Проектно-Технологическое Бюро По Диагностике Автомобилей Device for vibroacoustic testing of internal combustion engine
GB2296325A (en) * 1994-12-20 1996-06-26 Snap On Tools Corp Accelerometer-based apparatus for determining engine power balance
RU2376564C1 (en) * 2008-04-28 2009-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Диамех 2000" Vibration control device (versions)
RU103934U1 (en) * 2010-11-16 2011-04-27 Российкая Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации TEST STAND FOR HIGH-TURNING ELECTRIC MACHINES
CN106289498A (en) * 2015-05-12 2017-01-04 内蒙航天动力机械测试所 A kind of system and method for on-line measurement solid engines vibration
RU2634327C1 (en) * 2016-10-13 2017-10-25 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Device for monitoring technical condition of robotyzed complex engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU775652A1 (en) * 1978-12-27 1980-10-30 Рижское Специализированное Конструкторское И Проектно-Технологическое Бюро По Диагностике Автомобилей Device for vibroacoustic testing of internal combustion engine
GB2296325A (en) * 1994-12-20 1996-06-26 Snap On Tools Corp Accelerometer-based apparatus for determining engine power balance
RU2376564C1 (en) * 2008-04-28 2009-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Диамех 2000" Vibration control device (versions)
RU103934U1 (en) * 2010-11-16 2011-04-27 Российкая Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации TEST STAND FOR HIGH-TURNING ELECTRIC MACHINES
CN106289498A (en) * 2015-05-12 2017-01-04 内蒙航天动力机械测试所 A kind of system and method for on-line measurement solid engines vibration
RU2634327C1 (en) * 2016-10-13 2017-10-25 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Device for monitoring technical condition of robotyzed complex engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109900475B (en) Bearing inspection device
CN105634718A (en) Apparatus and method for signal synchronization
CN105067106B (en) A kind of intershaft bearing vibration signals collecting method
CN107044882B (en) Measuring circuit
Addabbo et al. A Characterization system for bearing condition monitoring sensors, a case study with a low power wireless Triaxial MEMS based sensor
RU2700724C1 (en) Diagnostic device of electric motor of technical system for its reliability
RU2634327C1 (en) Device for monitoring technical condition of robotyzed complex engine
EP3144640B1 (en) Sensor arrangement and method for operation of a sensor
JP2008032454A (en) Apparatus and method for detecting vibration phase
TW201633025A (en) Diagnostic method for malfunction mode of machine tool main shaft and system thereof
US3404339A (en) Measurement of rotational speed of induction motors
RU2602408C1 (en) Piezoelectric transducer of spatial vibration and control method of its operability on the operating object
RU2378656C2 (en) Method of visual inspection of energy consumption parametres and diagnostics of technical state of alternating current electric equipment
RU2635824C2 (en) Device for diagnostics of electric motor technical condition of mobile robot complex
Stakhova et al. Development of a device for measuring and analyzing vibrations
Wang et al. Intelligent condition monitoring of rotating machinery through electrostatic sensing and signal analysis
US3456484A (en) Transducer calibration system
RU226102U1 (en) Electronic device for measuring diagnostic parameters of an electric motor
JPH0743207A (en) Vibration meter
Lucas et al. Study of a three phase induction motor load estimation system by low-cost piezoelectric sensor
KR20200025610A (en) Integrated apparatus for diagnosing sensors
RU2466368C1 (en) Method of determining dynamic characteristics of tensometric pressure transducer (versions)
RU195983U1 (en) VIBRATION DIAGNOSTIC DEVICE FOR RAILWAY CAR
SU1101725A1 (en) Device for checking moving ferromagnetic articles
RU206481U1 (en) A device for measuring vibration accelerations and vibration displacements of moving elements of machines and mechanisms

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201116