DOI: https://doi.org/10.15802/etr.v0i5.24313

Analysis of the methods and means of diagnosing of the switching electric dc motors

И. А. Трошин

Abstract


Increased reliability and improved use of the drive, aimed at increasing productivity, constrained by the lack of reliability of electric motors and their individual components. The main problem is the reliability of the brush-collector device, the status of which is necessary to carry out continuous monitoring.

The search for constructive solutions aimed at improving the reliability of the collector- brush assembly, such as the improvement of the design, the use of a variety of composite materials brushes and collector plates, setting compensation winding, different technologies and treatments have not led to significant results, but only reduced the number of failures and increased time between the traction motors to failure.

The article is an analysis of the various methods of diagnosing the level of arcing brushes electrical machinery DC, showing their implementation, and identifies areas of application. It is shown that the preferred application method for evaluation of a switching method of assessing the level of arcing, and the average maximum length of arc discharges.

Keywords


electric DC motor; commutation; diagnosis; brush-collector junction; assessment of sparking

References


Абрамов Н. Г. О перебросах дуги по коллектору двигателя [Текст] / Н. Г. Абрамов // Электрическая и тепловозная тяга. – 1978. – №6.

Исмаилов Ш. К. Повышение коммутационной надёжности [Текст] / Ш. К. Исмаилов, В.П.Беляев, В.Г.Шилер, И.Ф Генодман, Е.С.Максимов // Электрическая и тепловозная тяга. – 1989.

Карасев М.Ф. Анализ искрения коллекторных машин [Текст] / М. Ф. Карасев, В. П. Суворов //Электричество. – 1959. – №12. – С. 50-54.

Исмаилов Ш.К. О коммутационной надёжности тяговых двигателей [Текст] / Ш.К.Исмаилов, В.П.Беляев, В.Г.Шилер, И.Ф Генодман, Е.С.Максимов // Электрическая и тепловозная тяга. – 1989. – № 2, 6, 12.

А.с. 1112495 СССР, МКИ Н02К 13/14. Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин с волновой обмоткой якоря [Текст] / Л. Я. Макаровский, А. Б. Немнонов, В. А. Прудников, И. А. Скоробогатов // Открытия. Изобретения. – 1984. – №83.

А.с. 771808 СССР, МКИ Н02К 13/14. Устройство улучшения коммутации коллекторных электрических машин с волновой обмоткой якоря / А. И. Скороспешкин, Э. Г. Чеботков, В. А. Прудников и др.// Бюллетень изобретений. – 1980. – №38.

Дудырев А.К. К вопросу объективной оценки коммутации машин постоянного тока [Текст] / А. К. Дудырев // Материалы V всесоюзной конф. По коммутации электрических машин. – Омск: Омский ин-т инж. Ж.-д. трансп., 1976. – С. 144-146.

А.с. 1000949 СССР, МКИ G01R 31/34. Способ диагностирования электрической машины [Текст] / В. Н. Потапов, В. С. Ватагин // Открытия. Изобретения. – 1983. – №8.

А.с. 1067455 СССР, МКИ G01R 31/34. Устройства контроля скользящего контакта элек-тродвигателя постоянного тока [Текст] / В. Н. Пота-пов, В. Ф. Герман, А.Н. Антипов и др. // Открытия. Изобретения. – 1984. – №2.

А.с. 1193610 СССР, МКИ G01R 31/34. Устройство для диагностирования коллекторных электрических машин [Текст] / И. В. Кабашкин, В. Н. Потапов, В. Д. Гаврилов // Открытия. Изобретения. – 1985. – №43.

А.с. 907476 СССР, МКИ G01R 31/34. Устройство для контроля коммутации электрической машины [Текст] / Е. А. Горбунов, В. Б. Волонцевич // Открытия. Изобретения. – 1982. – №7.

Бекишев Р.Ф. Исследование уровня радиопо-мех при работе коллекторных электрических машин постоянного тока [Текст] / Р. Ф. Бекишев, А. И. Селяев // Электротехника. – 1980. – №4. – С. 44-46.

Лавринович Л.Л. Экспериментальные иссле-дования в скользящем контакте [Текст] / Л. Л. Лавринович // Вестник электропромышленности. – 1956. – №11. – С. 45-50.

А.с. 1100961 СССР, МКИ Н02К 13/14. Устройство для исследования коммутации коллек-торных электрических машин [Текст] / В. В. Трошин, Э. Г. Чеботков, В. Е. Антропов и др.// Открытия. Изобретения. – 1986. – №45.

А.с. 1275659 СССР, МКИ Н02К 13/14. Коллекторная электрическая машина с устройством улучшения коммутации [Текст] / А. И. Скороспешкин, В. В. Трошин, А. Б. Немнонов и др.// Открытия. Изобретения. – 1986. – №45.

А.с. 100961 СССР, МКИ Н02К 13/14. Способ объективной оценки интенсивности искрения под щеткой электрической коллекторной машины / Л. Л. Лавринович, И. А. Барсуков // Бюллетень изобретений. – 1955. – №7.

Арнольд Э. Машины постоянного тока / Э. Арнольд, И. Л. Ла-Кур – М.: Гостехиздат, 1931. – 496 с.

Карасев М.Ф. Коммутация коллекторных машин постоянного тока. – М.:- Л.: Госэнергоиздат, 1961. – 224 с.

Нейкирхен К. Угольные щетки и причины непостоянства условий коммутации машин постоянного тока / ОКТИ НКТТ СССР. – М., 1937. – 163 с.

Трушков А.М. Об особенностях коммутации тяговых двигателей НБ-406 при нестационарных режимах [Текст] / А. М. Трушков, Г. И. Солоненко // Электрическая и тепловозная тяга. – 1964. – №4.

Трушков А.М. Способ оценки искрения щёток тяговых двигателей [Текст] / А. М. Трушков // Электрическая и тепловозная тяга. – 1958 – №3.

Карасев М.Ф. Метод оценки искрения [Текст] / М. Ф. Карасев, В. П. Суворов // Вестник электропромышленности. – 1962. – №1. – С. 76-78.

Ющенко Л. В. Контроль качества коммутации тяговых электродвигателей подвижного состава / Л. В. Ющенко, В. Д. Авилов, А. А. Рябцун, Р. Х. Сайфутдинов // Науч. тр. Хабаров. ин-т инж. ж.-д. трансп. – Хабаровск, 1984. – № 49. – С. 33-37.

Сазонов А.В. Модернизация индикатора искрения с применением полупроводниковых линейно-импульсных микросхем [Текст] / А. В. Сазонов // Материалы V всесоюзной конф. по коммутации электрических машин. – Омск: Омский ин-т инж. Ж.-д. трансп, 1976. – С. 12, 13.

Карасев М. Ф. Прибор контроля коммутации ПКК-0У4 и исследования областей его применения [Текст] / М. Ф. Карасев, В. Д. Авилов, А. В. Сазонов и др. // Электротехническая промышленность. – 1979. – Вып. 6 (100). – С. 16, 17.

Авилов В. Д. Устройство АСК – 1 для анализа состояния коммутации коллекторных электрических машин [Текст] / В. Д. Авилов, Ю. Я. Безбородов, В. И. Тимошина, В. Ф. Шкреба // Межвуз. темат. сб. науч. тр. – Омск: Омский ин-т инж. ж.-д. трансп., 1980. – С. 43-50.

А.с. 970571 СССР, МКИ Н02К 13/14. Устройство для анализа коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока [Текст] / В. Ф. Шкреба, Ю. Я. Безбородов, В. В. Харламов // Открытия. Изобретения. – 1982. – №40.

А.с. 522535 СССР, МКИ Н02К 13/14. Устройство для измерения интенсивности искрения на кол-лекторе электрической машины / З. Ф. Индрисов, А. Я. Цирулик, Г. П. Трофимов, В. С. Стукач // Бюлле-тень изобретений. – 1976. – №27.

Индрисов З.Ф. К вопросу оценки интенсивно-сти искрения коллекторных машин постоянного тока [Текст] / З. Ф. Индрисов, Г. А. Сипайлов, А. Я. Цирулик // Материалы V всесоюзной конф. по ком-мутации машин постоянного тока. – Омск: Омский ин-т инж. ж.-д. трансп, 1976. – С. 104, 105.

Безбородов Ю. Я. Исследование связи длительностей дуговых разрядов на коллекторе со степенью искрения в баллах [Текст] / Ю. Я. Безбородов, В. П. Клюка, В. С. Стукач, В. И. Тимошина// Омский ин-т инж. ж.-д. трансп. – Омск, 1982. – 18с.-Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 23.06.82, № 1684.

Roumanis S.J. The null point method of commu-tation adjustment // Trans. AIEE. – 1956. P. III.V.75.

А.с. 1150593 СССР, МКИ G01R 31/34. Устройство контроля скользящего контакта элек-тродвигателя [Текст] / В. Ф. Герман, И. Б. Малинский, В. Н. Потапов, Ю. Г. Салиенко // Открытия. Изобретения. – 1985. – №14.

А.с. 951204 СССР, МКИ G01R 31/34. Способ диагностирования скользящего контакта электро-двигателя [Текст] / В. Н. Потапов, В. Ф. Герман // Открытия. Изобретения. – 1982. – №30.

Сергеев В. В., Влияние щеточно-коллекторного узла на коммутацию электрических машин [Текст] / В. В. Сергеев, В. К. Джиоев, С. Ф. Гобозов // Вестник МАНЭБ. – 2010. – том 15 №2.

REFERENCES

Abramov N. G. O perebrosakh dugi po kollek-toru dvigatelya [On flipped the arc of the engine]. El-ektricheskaya i teplovoznaya tyaga - Electric and diesel traction, 1978, no. 6.

Ismailov Sh. K., Belyaev V. P., Shiler V. G., Genodman I. F., Maksimov E. S. Povyshenie kommu-tatsionnoy nadezhnosti [Increased switching reliability]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga - Electric and die-sel traction, 1989.

Karasev M. F., Suvorov V. P. Analiz iskreniya kollektornykh mashin [Analysis sparking commutator machines]. Elektrichestvo – Electricity, 1959, no. 12, pp.50-54.

Ismailov Sh.K., Belyaev V.P., Shiler V.G., Genodman I.F., Maksimov E.S. O kommutatsionnoy nadezhnosti tyagovykh dvigateley [About switching reliability traction motors]. Elektricheskaya i teplovoz-naya tyaga - Electric and diesel traction, 1989, no. 2, 6, 12.

Makarovskiy L. Ya., Nemnonov A. B., Prudnikov V. A., Skorobogatov I. A. A.s. 1112495 SSSR, MKI N02K 13/14. Ustroystvo dlya uluchsheniya kommutatsii kollektornykh elektricheskikh mashin s volnovoy obmotkoy yakorya [A device for improving commutation commutator electric machines with a wave armature winding]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discover-ies. Inventions, 1984, no. 83.

Skorospeshkin A. I., Chebotkov E. G., Prudnikov V. A. A.s. 771808 SSSR, MKI N02K 13/14. Ustroystvo uluchsheniya kommutatsii kollektornykh elek-tricheskikh mashin s volnovoy obmotkoy yakorya [Improver switching commutator electric machines with wave winding anchor]. Byulleten' izobreteniy - Bulletin of inventions, 1980, no. 38.

Dudyrev A.K. K voprosu ob"ektivnoy otsenki kommutatsii mashin postoyannogo toka [On an objec-tive assessment of switching dc machines]. Materialy V vsesoyuznoy konf. Po kommutatsii elektricheskikh mashin [Proceedings of the V All-Union Conf. By switching electric machines], OmIIT, Omsk, 1976, pp. 144 – 146.

Potapov V. N., Vatagin V. S. A.s. 1000949 SSSR, MKI G01R 31/34. Sposob diagnostirovaniya elektricheskoy mashiny [A method of diagnosing an electrical machine]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discover-ies. Inventions, 1983, no. 8.

Potapov V. N., German V. F., Antipov A.N. A.s. 1067455 SSSR, MKI G01R 31/34. Ustroystva kontrolya skol'zyashchego kontakta elektrodvigatelya postoyan-nogo toka [Control device sliding contact DC motor]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discoveries. Inventions, 1984, no. 2.

Kabashkin I. V., Potapov V. N., Gavrilov V. D. A.s. 1193610 SSSR, MKI G01R 31/34. Ustroystvo dlya diagnostirovaniya kollektornykh elektricheskikh mashin [A device for diagnosing commutator electric machines]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discoveries. Inventions, 1985, no. 43.

Gorbunov E. A., Volontsevich V. B. A.s. 907476 SSSR, MKI G01R 31/34. Ustroystvo dlya kontrolya kommutatsii elektricheskoy mashiny [The apparatus for controlling switching of the electric machine]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discoveries. Inventions, 1982, no. 7.

Bekishev R. F., Selyaev A. I. Issledovanie urov-nya radiopomekh pri rabote kollektornykh elektrich-eskikh mashin postoyannogo toka [Postgrad interfer-ence in the work of collecting dc electrical machines]. Elektrotekhnika - Electrical Engineering, 1980, no. 4, pp. 44 – 46.

Lavrinovich L.L. Eksperimental'nye issle-dovaniya v skol'zyashchem kontakte [Experimental studies in sliding contact]. Vestnik elektropromyshlen-nosti - Bulletin of electrical engineering, 1956, no. 11, pp. 45 – 50.

Troshin V. V., Chebotkov E. G., Antropov V. E. Ustroystvo dlya issledovaniya kommutatsii kollek-tornykh elektricheskikh mashin [Switching device for the study of commutator electric machines]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discoveries. Inventions, 1986, no. 45.

Skorospeshkin A. I., Troshin V. V., Nemnonov A. B. Kollektornaya elektricheskaya mashina s ustroystvom uluchsheniya kommutatsii [The collector electric machine with a device to improve switching]. Otkrytiya. Izobreteniya – Discoveries. Inventions, 1986, no. 45.

Lavrinovich L. L., Barsukov I. A. Sposob ob"ektivnoy otsenki intensivnosti iskreniya pod shchetkoy elektricheskoy kollektornoy mashiny [An objective way to evaluate the intensity of sparking a brush electric machine collector]. Byulleten' izobreteniy - Bulletin of inventions, 1955, no. 7.

Arnol'd E., I. L. La-Kur Mashiny postoyannogo toka [DC machines]. Moscow, Gostekhizdat Publ., 1931, 496 p.

Karasev M.F. Kommutatsiya kollektornykh mashin postoyannogo toka [Switching DC commutator machines]. Moscow, Gosenergoizdat Publ., 1961, 224 p.

Neykirkhen K. Ugol'nye shchetki i prichiny ne-postoyanstva usloviy kommutatsii mashin posto-yannogo toka [Carbon brushes and causes variability of switching dc machines]. OKTI NKTT SSSR - . Moscow, 1937, 163 p.

Trushkov A. M., Solonenko G. I. Ob osobennos-tyakh kommutatsii tyagovykh dvigateley NB-406 pri nestatsionarnykh rezhimakh [On peculiarities of switch-ing the traction motors of NB-406 in non-stationary]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga - Electric and die-sel traction, 1964, no. 4.

Trushkov A.M. Sposob otsenki iskreniya shche-tok tyagovykh dvigateley [A method of evaluating sparking brushes traction motors]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga - Electric and diesel traction, 1958, no. .

Karasev M. F., Suvorov V. P. Metod otsenki is-kreniya [A method of estimating sparking]. Vestnik elektropromyshlennosti – Bulletin of electrical industry, 1962, no. 1, pp. 76 -78.

Yushchenko L. V., Avilov V. D., Ryabtsun A. A., Sayfutdinov R. Kh. Kontrol' kachestva kommutatsii tyagovykh elektrodvigateley podvizhnogo sostava [Quality control of traction motors switching rolling stock]. Nauch. tr. Khabarov. in-t inzh. zh.-d. transp. – Scientific works of KhIIT, Khabarovsk, 1984, no. 49, pp. 33 – 37.

Sazonov A.V. Modernizatsiya indikatora is-kreniya s primeneniem poluprovodnikovykh lineyno-impul'snykh mikroskhem [Modernization indicator sparking using semiconductor linear pulse circuits]. Materialy V vsesoyuznoy konf. Po kommutatsii el-ektricheskikh mashin [Proceedings of the V All-Union Conf. By switching electric machines], OmIIT, Omsk, 1976, pp. 12, 13.

Karasev M. F., Avilov V. D., Sazonov A. V. Pribor kontrolya kommutatsii PKK-0U4 i issledovaniya oblastey ego primeneniya [Switching device control PAC-0U4 and research areas of application ]. Elektrotekhnicheskaya promyshlennost' - Electrical indus-try, 1979, issue 6 (100), pp. 16,17.

Avilov V. D., Bezborodov Yu. Ya., Timoshina V. I., Shkreba V. F. Ustroystvo ASK – 1 dlya analiza sostoyaniya kommutatsii kollektornykh elektricheskikh mashin [ASK-1 device for the analysis of switching commutator electric machines]. Mezhvuz. temat. sb. nauch. tr. [Intercollege. temat. Scientific. Works], OmIIT, Omsk, 1980, pp. 43-50.

Shkreba V. F., Bezborodov Yu. Ya., Kharlamov V. V. A.s. 970571 SSSR, MKI N02K 13/14. Ustroy-stvo dlya analiza kommutatsii kollektornykh elek-tricheskikh mashin postoyannogo toka [The device for the analysis of switching collector dc electrical machines]. Otkrytiya. Izobreteniya – Discoveries. Inventions, 1982, no. 40.

Indrisov Z.F., Tsirulik A.Ya., Trofimov G.P., Stukach V.S. A.s. 522535 SSSR, MKI N02K 13/14. Ustroystvo dlya izmereniya intensivnosti iskreniya na kollektore elektricheskoy mashiny [A device for meas-uring the intensity of the spark at the collector electric machine]. Byulleten' izobreteniy - The Bulletin of in-ventions, 1976, no. 27.

Indrisov Z. F., Sipaylov G. A., Tsirulik A. Ya. K voprosu otsenki intensivnosti iskreniya kollektornykh mashin postoyannogo toka[On assessment of the inten-sity of sparking commutator DC machines]. Materialy V vsesoyuznoy konf. po kommutatsii mashin postoyan-nogo toka [Proceedings of the V All-Union Conf. by switching dc machines], OmIIT, Omsk, 1976, pp. 104, 105.

Bezborodov Yu. Ya., Klyuka V. P., Stukach V. S., Timoshina V. I. Issledovanie svyazi dlitel'nostey dugovykh razryadov na kollektore so stepen'yu iskreni-ya v ballakh [Study links durations arcing at the collec-tor with a degree of sparking in points]. OmIIT, Omsk, 1982, 18 p.

Roumanis S.J. The null point method of commu-tation adjustment // Trans. AIEE. – 1956. P. III.V.75.

German V. F., Malinskiy I. B., Potapov V. N., Salienko Yu. G. A.s. 1150593 SSSR, MKI G01R 31/34. Ustroystvo kontrolya skol'zyashchego kontakta elek-trodvigatelya [The device controls the sliding contact of the motor]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discover-ies.Inventions, 1985, no. 14.

Potapov V. N., German V. F. A.s. 951204 SSSR, MKI G01R 31/34. Sposob diagnostirovaniya skol'zyashchego kontakta elektrodvigatelya [A method of diagnosing a sliding contact of the motor]. Otkrytiya. Izobreteniya - Discoveries.Inventions, 1982, no. 30.

Sergeev V. V., Dzhioev V. K., Gobozov S. F. Vliyanie shchetochno-kollektornogo uzla na kommu-tatsiyu elektricheskikh mashin [Effect of brush-collector unit for commutation of electric machines]. Vestnik MANEB [The bulletin of MANEB], 2010, vol. 5, no. 2.


GOST Style Citations