Приставка к персональному компьютеру для проверки исправности электродвигателей с блоком обработки сигналов

УДК 681.7.068

Приставка к персональному компьютеру

для проверки исправности электродвигателей

с блоком обработки сигналов

О. М. Ивашко

Научный руководитель Г. А. МИХАЛЬЦЕВИЧ

Трехфазные асинхронные электродвигатели (ТАД), ТАД с фазным ротором, синхронные электродвигатели находят самое широкое применение на производстве и в быту. Бывают случаи, что ток, потребляемый электродвигателем, возрастет, мощность на валу уменьшится, а электродвигатель начнет сильно нагреваться, то это может произойти из-за износа подшипников в электродвигателе и соединенном с ним механизме. Но чаще всего это происходит при появлении короткозамкнутых витков в обмотках электродвигателя. Поэтому устройства и приборы, позволяющие выявлять такую неисправность, являются востребованными в мастерских по ремонту электрооборудования.

Одним из таких приборов является аппарат ЕЛ-1У4. Он при помощи синхронного переключателя посылает импульсы напряжения на испытываемые обмотки. В них возникают затухающие колебания. Если при испытании двух обмоток обнаружится витковое замыкание или какой-либо другой дефект и на экране появляются две кривые, то для обнаружения обмотки с дефектом нужно одну из обмоток поменять местами с третьей обмоткой. Если после такой замены на экране будет одна кривая, а не две, то дефектной обмоткой является замененная. Недостатком прибора является то, что, он изготовлен на электронных лампах, а ток в обмотки посылается с помощью механического переключателя обладающего низкой надежностью. Контакты его со временем могут окислиться и подгореть. При этом ухудшается стабильность колебаний в обмотках и изображение на экране начнет подергиваться.

Чтобы выяснить в какой из обмоток произошло замыкание их надо менять местами. Для этого требуется дополнительное время.

Авторами было разработано и изготовлено подобное устройство, в котором

Рис. 1. Электрическая схема установки.

БС – блок согласования; ГУН – генератор управляемый напряжением; ОВ1 – одновибратор;

БСИ – блок синхронизации; БОС – блок обработки сигналов; ПК – персональный компьютер;

ТЭД – трёхфазный электродвигатель.

устранены указанные выше недостатки.

Схема установки, позволяющая понять принцип её работы, показана на рис. 1.

Она состоит из блока согласования БС, задающего генератора управляемого напряжением ГУН, одновибратора ОВ1, двоичного счётчика СТ2, с ограниченным модулем счёта , осуществляемое с помощью логического элемента DD2, коммутатора КП, к трём выходам которого подключены с помощью трёх согласующих каскадов, выполненных на транзисторах VT1…VT3, оптронах U1…U3 и резисторах R1…R12, с тремя входами управляемого стабилизатора тока, размещенного на плате А1, силовых токовых ключей на полевых транзисторах VT4…VT6, подключенных своими затворами и истоками к трём выходам стабилизатора тока, а стоками через защитные диоды VD4…VD6 к трём резонансным контурам, состоящих из конденсаторов C7…C9, резистора R15 и внешних трёх испытываемых обмоток электродвигателя, блока синхронизации БСИ и блока обработки сигнала БОС. Питаются выше перечисленные узлы установки от блока питания, основу которого составляют понижающий трансформатор T1, три однополупериодных выпрямителя на диодах VD1…VD3, три емкостных сглаживающих фильтра на конденсаторах C1…C5 и два интегральных стабилизатора на микросхемах DA1 и DA2.

Наблюдение затухающих колебаний в резонансных контурах осуществляется с помощью внешнего монитора, подключенного к компьютеру, запрограммированного работать в виде трехканального виртуального осциллографа. Своим входом он соединён, с помощью соединительного кабеля, к выходам блока БОС.

С помощью блоков БОС и БС задаётся напряжение, определяющее частоту работы ГУН. Частота должна быть такой, чтобы колебательный затухающий процесс в одной обмотке электродвигателя был практически завершенным перед началом следующего затухающего колебательного процесса в другой обмотке. Частота затухающих колебаний зависит, как от значения индуктивности обмоток электродвигателя, так естественно и от значения емкости конденсаторов C7…С9. Конкретное её значение для испытуемых электродвигателей подбирается экспериментально или рассчитывается и фиксируется в БОС. В исправной обмотке за время процесса затухания колебаний должны быть хорошо заметны несколько десятков колебаний.