Przedmiotem wynalazku jest uklad do diagnosty¬ ki silników elektrycznych pradu stalego. Dotych¬ czas do diagnostyki silników elektrycznych pradu stalego stosowano indukitory, mostki Thomsona i Wheatstonea, amperomierze, woltomierze lub mier¬ niki uniwersalne typu UMSb.Zastosowanie przy diagnostyce silników elektry¬ cznych pradu stalego wyzej wymienionych mierni¬ ków nie moglo byc wykonane na stanowisku pracy silnika, lecz wymagalo zdjecia go i ustawienia na specjalnym stanowisku kontrolnym. Sprawdzanie takie bylo pracochlonne i klopotliwe, a ponadto nie umozliwialo jednoznacznego rozpoznania ro¬ dzaju uszkodzenia silnika. Celem wynalazku jest usuniecie tych niedogodnosci, a zadaniem technicz¬ nym postawionym do rozwiazania jest utworzenie przenosnego ukladu do diagnostyki silników elek¬ trycznych pradu stalego, umozliwiajacego w ten sposób latwy i prosty sprawdzenie dzialania silnika elektrycznego pradu stalego na jego stanowisku pracy, bez potrzeby demontazu i ustawiania go na specjalnym stanowisku kontrolnym.Wyznaczony cel zostal osiagniety, a postawione zadanie techniczne zostalo wykonane zgodnie z ni¬ niejszym wynalazkiem przez utworzenie przenos¬ nego, zabudowanego w obudowie o dowolnym ksztalcie ukladu do diagnostyki silników elektrycz¬ nych pradu stalego, zlozonego z podukladu stero¬ wania, zasilanego z sieci pradu zmiennego poprzez obnizajacy napiecie sieci transformator i wlaczane- 10 15 20 25 go przy pomocy czterech zacisków wyjsciowych do uzwojen badanego silnika, podukladu pomiarowe¬ go sterowanego podukladem sterowania, zawieraja¬ cym dwa generatory relaksacyjne o regulowanej czestotliwosci drgan, zlozone kazdy z dwóch tran¬ zystorów sterujacych fazowo dwoma tyrystorami, tworzacymi tyrystorowy regulator napiecia pod¬ ukladu pomiarowego, wlaczone w obwód podukla¬ du sterowania i podukladu pomiarowego w ten sposób, ze baza pierwszego z dwóch tranzystorów tworzacych generator relaksacyjny wlaczona jest do kolektora drugiego tranzystora tworzacego gene¬ rator relaksacyjny, a kolektory pierwszych tran¬ zystorów i bazy drugich tranzystorów tworzacych generatory relaksacyjne wlaczone sa do dzielników napiec zlozonych z dwóch oddzielnych dla kazdego generatora oporów, wlaczonych szeregowo w obwód zasilania podukladu sterowania, natomiast emitery kazdego drugiego tranzystora, tworzacego generator relaksacyjny polaczone sa jednoczesnie z kolekto- raimi tranzystorów sterujacych drganiami genera¬ torów relaksacyjnych i poprzez kondensatory z ujemnym biegunem obwodu zasilania podukladu sterowania oraz poprzez diody kazdy generator relaksacyjny wlaczony jest do jednego z biegunów wtórnego uzwojenia transformatora zasilajacego obwód podukladu sterowania.Emitery tranzystorów regulujacych czestotliwosc drgan generatorów relaksacyjnych wlaczone sa po¬ przez opory do dodatniego bieguna obwodu zasila- 111 558111 558 oia podukladu sterowania, zas bazy tychze tran¬ zystorów poprzez oddzielne opory wlaczone sa do wspólnego zmiennego dzielnika napiec, zlozonego z potencjometru i oporu, wlaczonych szeregowo w obwód zasilania podukladu sterowania.Jednoczesnie emitery pierwszych z dwóch tran¬ zystorów tworzacych generatory relaksacyjne wla¬ czone sa kazdy do bramki jednego z dwóch tyry¬ storów wlaczonych w poduklad pomiarowy zasilany z sieci pradu zmiennego poprzez zlozony z czterech diod prostownik, którego biegun dodatni poprzez beizipieozflfiik,; n przelacznik przylaczony jest do pierwszego zacisku wyjsciowego podukladu pomia¬ rowego, zas biegun ujemny poprzez wlaczony sze¬ regowo opór wlaczony jest do drugiego zacisku wyjsciowego podukladu pomiarowego, tworzac w ten sposób obwód zasilania uzwojen wzbudzania badanego silnika wlaczonych do tychze zacisków wyjsciowych podukladu pomiarowego, ponadto w obwód zasilania podukladu pomiarowego wlaczony jest tyrystorowy regulator napiecia, utworzony z dwóch tyrystorów sterowanych fazowo generatora¬ mi relaksacyjnymi podukladu sterowania i razem z dwoma diodami prostownika wejsciowego tworza¬ cych dwupolówkowy prostownik, którego biegun dodatni .polaczony jest poprzez przekaznik z trze¬ cim wyjsciowym zaciskiem podukladu pomiarowe¬ go, zas biegun ujemny, wspólny dla prostownika wejsciowego polaczony jest poprzez odpowiednio dobrany opór z czwartym zaciskiem wyjsciowym podukladu pomiarowego, tworzac obwód zasilania uzwojen wirnika badanego silnika, podlaczonych do trzeciego i czwartego zacisku podukladu po¬ miarowego przy, czym w obwód zasilania uzwojen wirnoJka i równolegle z tymi uzwojeniami wlaczona jest dioda gaszaca SEM wirnika, oraz w obwód zasilania uzwojen wirnika i w obwód zasilania uzwojen wzbudzania badanego silnika równolegle wlaczony jest odpowiednio wyskalowany miernik oraz polaczony z nim szeregowo piecio-polozenio- wy przelaeznik w ten sposób, ze w pierwszym polozeniu przelacznika miernik zasilany spadkiem napiecia na oporze umozliwia pomiar wielkosci pradu wzbudzania, zas w drugim polozeniu prze¬ lacznika, miernik zasilany napieciem wzbudzania poprzez szeregowo wlaczony opór umozliwia po¬ miar wielkosci napiecia wzbudzania, a w trzecim polozeniu przelacznika, miernik zasilany spadkiem napiecia na dobranym oporze wskazuje wielkosc przeplywajacego pradu w uzwojeniu wirnika ba¬ danego silnika, zas w czwartym polozeniu prze¬ lacznika miernik zasilany napieciem wirnika po¬ przez szeregowo wlaczony dobrany opór wskazuje wielkosc tego napiecia.Przyklad wykonania przedmiotu wynalazku przedstawiony jest na zalaczonym rysunku. Figu¬ ra 1 przedstawia schemat blokowy ukladu do dia¬ gnostyki silników elektrycznych pradu stalego zlo¬ zonego z podukladu pomiarowego przedstawionego na fig. 2 i z podukladu sterowania przedstawio¬ nego na fig. 3.Uklad do diagnostyki silników elektrycznych pradu stalego w przykladzie wykonania przedsta¬ wionym na zalaczonym rysunku sklada sie z pod¬ ukladu sterowania 1 zasilanego z sieci pradu zmiennego poprzez transformator Tr obnizajacy na¬ piecie sieci i prostownik zlozony z diod D©, Th, Da, D9 typu DZG-2 kondensatora elektrolicznego Ci 0 pojemnosci 100 mikrofaradów na napiecie co naj- • mniej 16 woltów, diody Zenera D10 typu DZ 11 (C 10 —C 1(2) i oporu Rl (470 kiloomów, 0,5 wata), oraz z podukladu pomiarowego 2 sterowanego z podukladu sterowania 1 i posiadajacego cztery wyjsciowe zaciski JC, KD, HB i A sluzace do pod- 10 laczenia uzwojen badanego silnika.W obwodzie zasilania podukladu sterowania 1 znajduja sie dwa generatory relaksacyjne utwo¬ rzone kazdy z dwóch tranzystorów T3 typu DC 107 i T4 typu DC 177 oraz T8 typu DC 107 i T7 typu 18 DC 177, wlaczone w obwód podukladu sterowania 1 i podukladu pomiarowego 2 w ten sposób, ze ba¬ zy tranzystorów T3 i Tb wlaczone sa odpowiednio do kolektorów tranzystora T4 i T7, zas bazy tran¬ zystorów T4 i T7, oraz kolektory tranzystorów T3 20 IT8 wlaczone sa do oddzielnych dla kazdego ge¬ neratora dzielników napiec utworzonych z oporów R7 i R8 oraz R9 i Rio wlaczonych szeregowo parami w obwód zasilania podukladu sterowania 1.Czestotliwosc drgan kazdego z generatorów re- 25 laksacyjnych regulowana jest przy pomocy oddziel¬ nego tranzystora T5 i T6 typu DC 177.Bazy tranzystorów T5 i T6 poprzez opory R3 i R4 o wartosci 47 kiloomów wlaczone sa do wspólnego zmiennego dzielnika napiec utworzonego z poten- 30 cjometru Pr o wartosci 100 kiloomów i oporu R2 o wartosci 300 kiloomów polaczonych szeregowo do obwodu zasilania podukladu sterowania 1.Emitery tranzystorów T5 i T6 poprzez opory R5 i R6 o wartosci 3 kiloomów kazdy wlaczone sa do 35 dodatniego bieguna obwodu zasilania podukladu sterowania 1, zas kolektor tranzystorów T5 i T6 polaczony jest odpowiednio z emiterem tranzysto¬ rów T4 i T7 oraz poprzez kondensator C2 i C3 o po¬ jemnosci 0,1 mikrofarada kazdy na napiecie co naj- 40 mniej 100 woltów polaczony jest z biegunem ujem¬ nym obwodu zasilania podukladu sterowania 1 i poprzez diode Di2 i Dn typu DOG G2 podlaczony jest do jednego z biegunów uzwojenia wtórnego transformatora Tr obnizajacego napiecie sieci do 45 11 woltów.Emitery tranzystorów T3 i T8 wlaczone sa prze¬ wodami 3 i 4 odpowiednio do bramek tyrystorów Th T2 typu DTP 10/500, lub podobnych, wlaczo¬ nych w obwód podukladu pomiarowego 2, zasila¬ no nego z sieci pradu zmiennego poprzez prostownik zlozony z diod Di, D2, D4, D5 typu BY I1O/5, którego biegun dodatni wlaczony jest za posrednictwem bezpiecznika B3 o wartosci 1,6 A i przelacznika Pso do wyjsciowego zacisku JC, zas biegun ujemny 55 polaczony jest za posrednictwem oporu RBW two¬ rzacym bocznik miernika M z wyjsciowym zacis¬ kiem KD, tworzac w ten sposób obwód zasilania uzwojen wzbudzania badanego silnika, podlaczony do zacisków wyjsciowych JC, KD, a ponadto w 60 obwód zasilania podukladu pomiarowego 2 wla¬ czony jest tyrystorowy regulator napiecia utworzo¬ ny z tyrystorów Ti i T2, sterowanych fazowo gene¬ ratorami relaksacyjnymi podukladu sterowania 1 i tworzacych razem z diodami Di i D2 dwupolów- 65 kowy prostownik, którego biegun dodatni polacz®-111 558 ny jest poprzez przekaznik Pp z wyjsciowym za¬ ciskiem A podukladu pomiarowego 2, zas biegun ujemny, wspólny dla prostownika utworzonego z diod 04 i D5 poprzez opór RBT tworzacym bocznik miernika M, polaczony jest z wyjsciowym zacis- 5 kiem HB podukladu pomiarowego 2, tworzac w ten sposób obwód zasilania uzwojen danego wir¬ nika podlaczonych do wyjsciowych zacisków A, HB, przy czym w obwód zasilania badanego wirnika równolegle z uzwojeniami wirnika wla- 10 czona jest dioda D3 typu BY 10/5 sluzaca do gaszenia SEM wirnika oraz w obwód zasilania uzwojen wirnika i w obwód zasilania uzwojen wzbudzania badanego silnika wlaczony jest równo¬ legle miernik M o zakresie 60 miliwoltów, oraz po- 15 laczony z nim szeregowo pieciopolozeniowy prze¬ lacznik P w ten sposób, ze w polozeniu JW prze¬ lacznika P miernik M zasilany jest spadkiem na¬ piecia na oporze RBW, umozliwiajac pomiar wiel¬ kosci pradu wzbudzania, zas w polozeniu UW io miernik M zasilany jest napieciem wzbudzania poprzez szeregowo wlaczony opór RW miernika M, umozliwiajac pomiar wielkosci napiecia wzbudza¬ nia, a w polozeniu JT miernik M zasilany spad¬ kiem-napiecia na oporze BBT wskazuje wielkosc as przeplywajacego pradu w uzwojeniu badanego wir¬ nika. W polozeniu UT miernik M zasilany napie¬ ciem ^ wirnika poprzez szeregowo wlaczony opór RT wskazuje wielkosc tego napiecia.W polozeniu SO, gdy przelacznik PSO ustawiony 3f jest w pozycji P, miernik M nie jest zasilany pra¬ dem, lecz moze byc zasilany impulsami indukowa¬ nymi w uzwojeniu wirnika badanego silnika, spo¬ wodowanymi przeplywem impulsów pradu wzbu¬ dzania, wywolanych przyciskaniem przycisku Pz, W wówczas miernik M zasilany jest poprzez prze¬ lacznik P, styk zwierny przelacznika PSO oraz sty¬ ki rozwiemy przekaznika Pp i wtedy wskazówka miernika M wychyla sie w takt impulsów wywo¬ lanych przyciskaniem przycisku Pz. Strefe obojetna 40 szczotek ustawia sie na najmniejsze wychylenia impulsowe wskazówki miernika M.Sposób uzytkowania ukladu do diagnostyki sil¬ ników elektrycznych pradu stalego jest nastepu¬ jacy: Uklad przed uzyciem nalezy sprawdzic i w 45 tym celu nalezy wlaczyc go do sieci pradu zmien¬ nego przy pomocy zacisków R, O lub wlaczonej do nich wtyczki dwubiegunowej, wlozonej do gniazdka polaczonego z siecia o napieciu 220 V i 50 Hz. Przelacznik PSO nalezy ustawic w poloze- 39 niu P, zas przelacznik piecio-polozeniowy P usta¬ wic w polozeniu UW. Wlaczyc wylacznik W a wte¬ dy miernik M powinien wskazywac napiecie sieci.Regulowany potencjometr Pr ustawic na naj¬ mniejsza opornosc az do uslyszenia trzasku wy- 53 lacznika i zadzialania przekaznika Pp. Wylaczyc wylacznik W. Po sprawdzeniu w powyzszy sposób dzialanie ukladu mozna przystapic do diagnostyki silnika elektrycznego pradu stalego w sposób na¬ stepujacy: W Uklad do diagnostyki silników elektrycznych pra¬ du stalego zaciskami wyjsciowymi JC, KD i HB, A podlaczyc do odpowiednio oznakowanych zacis¬ ków badanego silnika, lub jezeli silnik nie posiada odpowiednich oznaczen literowych zacisków, to W biegun dodatni uzwojenia wzbudzania badanego sil¬ nika nalezy podlaczyc do zacisku JC ukladu po¬ miarowego 2, zas biegun ujemny tegoz uzwojenia nalezy podlaczyc do wyjsciowego zacisku KD ukla¬ du pomiarowego 2. Biegun dodatni uzwojenia wir¬ nika badanego silnika nalezy podlaczyc do wyj¬ sciowego zacisku A ukladu, zas biegun ujemny tegoz uzwojenia nalezy podlaczyc z wyjsciowym zaciskiem HB ukladu.W wypadku silników szeregowych uzwojenie wzbudzenia badanego silnika laczymy szeregowo z uzwojeniem wirnika, a konce tak polaczonych uzwojen laczymy do wyjsciowych zacisków A i HB ukladu pomiarowego 2. Wyjsciowe zaciski JC i KD ukladu pozostaja wolne.Po wlaczeniu ukladu do sieci zaciskami R, O i ustawieniu piecio-polozeniowego przelacznika P w polozenie JW wlaczamy miernik M, który wi¬ nien wskazywac 0,9 do 1,1 znamionowego pradu wzbudzania badanego silnika. Nalezy przy tym zwrócic uwage na napiecie pradu wzbudzania ba¬ danego silnika i gdyby znamionowe napiecie wzbu¬ dzania bylo nizsze od 190 woltów to takiego silnika nie wolno podlaczyc bez wlaczenia szeregowo z uzwojeniem wzbudzania silnika odpowiednio do¬ branego oporu, ograniczajacego prad wzbudzania.Nastepnie piecio-polozeniowy przelacznik P usta¬ wic w polozenie UW i sprawdzic na mierniku M wskazywane napiecie wzbudzania.Przystepujac do sprawdzania pradu przeplywa¬ jacego w uzwojeniu wirnika nalezy potencjometr Pr ustawic na najmniejsza wartosc oporu pomie¬ dzy suwakiem potencjometru Pr i biegunem do¬ datnim podukladu sterujacego 1 az do chwili za¬ dzialania wylacznika i przekaznika Pp. Nastepnie zwiekszajac opornosc miedzy suwakiem potencjo¬ metru PR, a koncówka polaczona z biegunem do¬ datnim podukladu sterowania 1, zwiekszamy na¬ piecie sterujace, powodujac zwiekszenie kata za¬ plonu tyrystorów Ti i T2 w podukladzie pomiaro¬ wym 2, a w rezultacie zwieksza sie napiecie pradu przeplywajacego w uzwojeniu wirnika badanego silnika. Pojawienie sie pradu przeplywajacego przez uzwojenie wirnika wskazuje miernik M.Zmieniajac napiecie pobierane z suwaka poten¬ cjometru Pr zmieniamy ilosc obrotów wirnika, przy tym obserwujemy plynnosc zmiany ilosci obro¬ tów. Wirnik powinien ruszac wolno lecz plynnie bez szarpniec i przy niewielkim pradzie, plynacym przez uzwojenia twornika oraz bez nadmiernego iskrzenia.Przedstawiajac piecio-polozeniowy przelacznik P w polozeniu UT sprawdzamy na mierniku M war¬ tosc napiecia pradu przeplywajacego w uzwojeniu wirnika badanego silnika.Przy ustawianiu szczotek w strefie obojetnej piecio-polozeniowy przelacznik P nalezy ustawic w polozeniu SO, przelacznik PSO ustawic w polozenie SO, wlaczyc wylacznik W i impulsowo naciskajac przycisk Pz obserwujemy zapalanie sie kontrolnej lampki Z i wychylanie sie w obie strony wska¬ zówki miernika M w takt impulsowego naciskania przycisku Pz.Obserwujac wielkosc wychylenia wskazówki miernika M szczotki silnika nalezy ustawic tak, aby7 111 558 8 to wychylenie wskazówki miernika M bylo naj¬ mniejsze i to przy róznym ustawieniu wirnika.Po wykonaniu w powyzej opisany sposób wszyst¬ kich czynnosci zwiazanych ze sprawdzaniem bada¬ nego silnika, wylaczamy wylacznik W oraz odla¬ czamy zaciski R, O od sieci zasilajacej, a nastep¬ nie uzwojenie badanego silnika odlaczamy od wyj¬ sciowych zacisków IC, KD, HB, A podukladu po¬ miarowego 2.Zastrzezenie patentowe Uklad do diagnostyki silników elektrycznych pra¬ du stalego zlozony z podukladu sterowania zasila¬ nego z sieci pradu zmiennego poprzez transfor¬ mator i prostownik oraz z podukladu pomiarowego wlaczonego przy pomocy czterech zacisków do uzwojen badanego silnika, znamienny tym, ze dwa generatory relaksacyjne o regulowanej czestotli¬ wosci drgan, zlozone z tyrystorów (T3, T4 i T7, T8), sterujace fazowo tyrystorami (Tl, T2), tworza¬ cymi tyrystorowy regulator napiecia podukladu po¬ miarowego (2) wlaczone sa w obwód podukladu ste¬ rowania (1) i podukladu pomiarowego (2) w ten sposób, ze baza tranzystora (T3) wlaczona jest do kolektora tranzystora (T4), a kolektor tranzystora (T3) i baza tranzystora (T4) wlaczone sa do dziel¬ nika napiec zlozonego z oporów (R7, R8) wlaczo¬ nych szeregowo do obwodu zasilania podukladu sterowania (1) i identycznie baza tranzystora (T8) podlaczona jest do kolektora tranzystora (T7), a kolektor tranzystora (T8) i baza tranzystora (T7) wlaczone sa do dzielnika napiec utworzonego z opo¬ rów (R9, RIO), wlaczonych szeregowo w obwód za¬ silania podukladu sterowania (1), zas emiter tran¬ zystora (T4) i kolektor tranzystora (T5) wlaczone sa poprzez kondensator (C2) do ujemnego bieguna obwodu zasilania podukladu sterowania (1) i po¬ przez diode (Dl2) do jednego z biegunów wtórnego uzwojenia transformatora (Tr), a emiter tranzysto¬ ra (T7) i kolektor tranzystora (T6) wlaczone sa poprzez kondensator (C3) do ujemnego bieguna obwodu zasilania podukladu sterowania (1) i po¬ przez diode (Dli) do drugiego z biegunów wtórne¬ go uzwojenia transformatora (Tr), ponadto emitery tranzystorów (T5, T6) wlaczone sa odpowiednio poprzez opory (R5, R6) do dodatniego bieguna ob¬ wodu zasilania podukladu sterowania (1), zas bazy tranzystorów (T5, T6) odpowiednio poprzez opory (R3, R4) wlaczone sa do regulowanego dzielnika napiec, zlozonego z potencjometru (Pr) i oporu (R2) wlaczonych szeregowo do obwodu zasilania pod¬ ukladu sterowania (1), jednoczesnie emitery tran¬ zystora (T3, T8) wlaczone sa odpowiednio do bra- fi mek tyrystorów (Tl, T2) wlaczonych w poduklad pomiarowy (2), zasilany z sieci pradu zmiennego poprzez prostownik zlozony z diod (Dl, D2, D4, D5), którego biegun dodatni wla€2ony jest za posredni¬ ctwem bezpiecznika (B3) i przelacznika (FSO) do 10 wyjsciowego zacisku (IC), zas biegun ujemny po¬ laczony jest za posrednictwem oporu (RBW) z wyj¬ sciowym zaciskiem (KD), tworzac w ten sposób obwód zasilania uzwojen wzbudzania badanego sil¬ nika podlaczonych do zacisków wyjsciowych (IC, W KD), a ponadto w obwód zasilania podukladu po¬ miarowego (2) wlaczony jest tyrystorowy regula¬ tor napiecia, utworzony z tyrystorów (Tl; ¦: T2), ste¬ rowanych fazowo generatorami relaksacyjnymi podukladu sterowania (1) i tworzacych razem z 20 diodami (Dl, D2) dwupolówkowy prostownik, któ¬ rego biegun dodatni polaczony jest poprzez prze¬ kaznik (Pp) z wyjsciowym zaciskiem (A) podukladu pomiarowego (2), zas biegun ujemny, wspólny dla prostownika utworzonego z .diod (D4* D5), pola- 25 czony jest poprzez opór (RBT) z wyjsciowym za¬ ciskiem (AB) podukladu pomiarowego (2), tworzac w ten sposób obwód zasilania uzwojen wirnika badanego silnika, podlaczonych do wyjsciowych za¬ cisków (A, HB) podukladu pomiarowego (2), przy 30 czym w obwód zasilania uzwojen badanego wir¬ nika równolegle z uzwojeniami wirnika wlaczona jest dioda (D3) sluzaca do gaszenia SEM wirnika, oraz w obwód zasilania uzwojen wirnika i w ob¬ wód zasilania uzwojen wzbudzania badanego sil- 31 nika wlaczony jest równolegle wyskalowany mier¬ nik (M) oraz polaczony z nim szeregowo piecio- polozeniowy przelacznik (P) w ten sposób, ze w polozeniu (IW) przelacznika (P) miernik (M) zasi¬ lany jest spadkiem napiecia na oporze (RBW) umo- 40 zliwiajac pomiar wielkosci pradu wzbudzania, zas w polozeniu (UW) miernik (M) zasilany jest na¬ pieciem wzbudzania poprzez szeregowo wlaczony opór (RW) umozliwiajac pomiar wielkosci napiecia wzbudzania, a w polozeniu (IT) miernik (M) zasi- 45 lany spadkiem napiecia na oporze (RBT) wskazuje wielkosci przeplywajacego pradu w uzwojeniu ba¬ danego wirnika, zas w polozeniu (UT) miernik (M) zasilany napieciem wirnika poprzez szeregowo wla¬ czony opór (RT) wskazuje wielkosc tego napiecia.111 558 ft O 6,1 Q|& m -oKD fig. i JC KD HB 9 ? Nri^n A' ** O *"? 0*9r*U flr /62 ^%/ra111 558 fig. i Drukarnia Narodowa Z-6, zam. 348/81 Cena 45 zl PL