Усовершенствованный измеритель уровня искрения Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА

Том 301 ^ ' 1975

УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ ИСКРЕНИЯ

»

3. Ф. ИДРИСОВ, Г. А. СИПАИЛОВ, В. С. СТУКАЧ, А. Я. ЦИРУЛИК

(Представлена научным семинаром кафедр электрических машин и общей электротехники)

Искрение щетож является главным и определяющим фактором неудовлетворительной коммутации машин постоянного тока, Интенсивность искрения на коллекторе согласно ГОСТу 183—66 есть характеристика, определяемая интенсивностью световою излучения искр о-дуговых разрядов. Интенсивность светового излучения оценивается визуально, что является причиной необъективности этого способа -измерения. По указанной причине объективная оценка интенсивности искрения и анализ искрения электрических машин имеют весьма существенное значение как для выяснения причин неудовлетворительной коммутации, так и для ее настройки. Делаются попытки разработать объективные методы измерения искрения с помощью прибор о©, регистрирующих и измеряющих параметры :каких-лм(бо объективных сигналов, порождаемых процессом искрения. Все известные приборы используют один принцип— усреднение параметров сигналов от разрядов на всех ламеляос и получение некоторого' интегрального показателя в усланных единицах, который считается пропорциональным определенному уровню искрения, выраженному в баллах ,по шкале ГОСТа. С нашей точки зрения такой принцип не соответствует физике явления [1].

В опубликованной ранее работе [2] изложен новый метод и описан разработанный на его основе прибор для определения интенсивности искрения. Трехканалыный вариант прибор а -измерителя искрения был опробован на испытательном стенде заводской лаборатории. Испытания позволили сделать вывод, что прибор правильно* отражает количественную и качественную стороны ¡явлений, связанных с искро-образованием, но не лишен недостатков и требует дальнейшей доработки. Блок-схема усовершенствованного прибора приведена на рис. 1. Импульсы напряжения искродуговых разрядов улавливаются высокоом-ным датчиком емкостного типа 1, пр едет а!в л я ю щ его собой медную пластинку, площадью (0,6^-1) см2, устанавливаемую с помощью специальной скобочки на щеткодержателе на расстоянии (2-нб) мм от поверхности коллектора. Датчик прост по конструкции и удобен в эксплуатации, что имеет свои несомненные преимущества при контроле и настройке коммутации серийно выпускаемых . машин в условиях испытательной станции завода-изготовителя. Применение такого датчика повышает также и надежность прибора в целом. Для согласования датчика с усилителем 3 используется высокочастотный эмиттерный повторитель 2. С усилителя импульсы поступают на осциллограф 4. Изображение импульсов напряжения на экране осциллографа позволяет судить о характере коммутационных процессов и приближенно о причинах иакро-

л

зп

оси

-Г а

Лтплитуд^ыи дискрипинап^ор | «Црп1

ЖГ1 К

s 6

ты к

АВ

гпн

ОГ1Л/7и годный

дас/грипина -_

Рис. 1. Полная функциональная схема прибора

образования. Усиленные сигналы поступают также и на два однотипных канала, один из которых дополнительно содержит инвертор 4' для. обеспечения на входе триггера Шмитта Т. Ш. 5 импульсов положительной полярности. Наличие двух каналов позволяет определять одновременно уровень искрения от пере- и недокоммутации, что необходимо в процессе настройки коммутации машин. Каждый канал состоит из триггера Шмитта 5, выполняющего функцию формирователя импульсов и запускаемого положительными импульсами, электронного ключа 6, который создает необходимый перепад потенциала для надежной работы генератора пилообразного напряжения 7 и самого ГПН, который преобразует длительность импульсов ¡в амплитуду. С ГПН пилообразное-напряжение поступает как в многоканальный амплитудный дискриминатор, так и на амплитудный вольтметр 8. Схема амплитудного вольтметра разработана- таким образом, что стрелочный прибор, установленный в АЙВ, реагирует только на амплитуду импульсов, но не реагирует на частоту повторения импульсов и на их скважность. Амплитудный дискриминатор представляет собой десять однотипных каналов, каждый из которых включает в себя амплитудный компаратор 9, ждущий мультивибратор 10, схему логики 11 и индикаторную лампочку 12. В схеме АК происходит сравнение амплитуды пилы с уровнем опорного напряжения иоп. 1- Уровни опорного напряжения устанавливаются при настройке прибора от генератора прямоугольных импульсов. Ждущий мультивибратор используется как расширитель импульсов. Благодарят схеме логики каждый канал амплитудного дискриминатора срабатывает только на свою длительность.

Итак, в приборе будет работать только один канал, а именно тот, который настроен на длительность, равную длительности входного импульса.

¡Ввиду того, что у вольтметра, хотя он и амплитудный, сохраняются (пусть даже в незначительной мере) интегральные свойства, то он будет давать в своих показаниях какую-то погрешность. Во избежании, этой погрешности в приборе предусмотрены индикаторные лампочищ,. обеспечивающие необходимое быстродействие и простоту в отсчете..

|В описанном приборе используется тот же принцип оценки искре--шя по максимальным длительностям, что соответствует физике явления, однако, в отличие от ранее разработанного прибора, в ншам —-используется шкала длительности без привязки к баллам, что исключает субъективность в оценке уровня искрения.

6*

ва

Описанный прибор, обладая объективностью в оценке искрения и правильно отражая' количественную и качественную стороны явления, .опробован в лабораторных условиях и показал надежную работу. .

ЛИТЕРАТУРА

1. А. Я. Цирулик, В. С. Стукач, 3. Ф. Ид рисов. Исследование связи параметров искродуговых разрядов на коллекторе с интенсивностью искрения в баллах. Известия ТПИ, т. 284, Томск, изд-во ТГУ, 1974.

2. 3. Ф. И д р и с о в, Г. П. Трофимов, А. Я. Цирулик, В. С. Стука ч. Прибор для измерения интенсивности искрения на коллекторе в машинах постоянного тока. Известия ТПИ, т. 284, Томск, изд-во ТГУ, 1974. '

3. Расчет и проектирование импульсных устройств на транзисторах под ред. М. Д. Ш'те рка. М., «Советское радию», 1964.

4. |М. И. Грязн о в, М. Л. Гуревич, 3. В. Маграчев. Измерение импульсных напряжений. М., «Советское радио», 1969.

5. Л. М. Гольденберг. Основы импульсной техники, М., «Связь», 1964.