[实用新型]电机轴承的故障在线检测装置

说明书

一种电机轴承的故障在线检测装置，用来判断电机轴承是否磨损，其包括传感器和检测单元，传感器包括极板（3），极板固定在刚性的绝缘体（5）上，绝缘体连接在电机的端盖（6）上；极板与转轴（1）之间留有间隙，极板与转轴构成电容器C1；检测单元包括：对电容器C1采样电路、将电容器C1的电容变化值与一基准值比较的比较电路；当电容器C1的电容值变化超范围时，运算放大器A2输出一方波脉冲，作为电机停止运行的控制信号。其有益效果是，传感器自身具有滤波功能，能滤除高频干挠，使得检测单元的线路结构简单，整机的故障机率大大降低，可靠性好，传感器便于制作，使用和安装都方便，便于推广。

技术领域

本发明涉及一种电机轴承的故障在线检测装置，用来判断电机轴承是否磨损。

背景技术

轴承磨损会使电机在运行过程中产生振动，磨损严重时会使定子铁芯与转子铁芯相互摩擦，在一些有可燃性气体的场合，定子铁芯与转子铁芯相互摩擦会产生火花引发电机爆炸，因此有必要对电机轴承进行监测，及时发现故障，排除故障。现有电机轴承故障检测装置结构复杂，在线监测很不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电机轴承的故障在线检测装置，其检测可靠，使用方便，生产成本低。

本发明的技术方案是，一种电机轴承的故障在线检测装置，其包括传感器和检测单元，其特征是，传感器包括极板3，极板固定在刚性的绝缘体上，绝缘体连接在电机的端盖6上；极板与转轴1之间留有间隙，极板与转轴构成电容器C1；

检测单元包括：电容信号采样电路、电压跟随器、比较电路；

电容信号采样电路包括电容器C2，电容器C2的一端接直流电源VCC，电容器C2的另一端通过电容器C1接地；

电压跟随器，包括运算放大器A1，运算放大器A1的同相输入端接电容器C2的另一端，运算放大器A1的反相输入端与输出端连接；

比较电路包括运算放大器A2，运算放大器A2的反相输入端通过电阻R1接运算放大器A1的输出端，运算放大器A2的同相输入端通过电阻R2接直流电源VCC，运算放大器A2的同相输入端通过电阻R3接地，运算放大器A2的同相输入端与输出端之间串联有电阻R4和可变电阻R5。

其工作原理是：极板与转轴构成电容器C1，转轴由轴承8支承，轴承未磨损时，转轴转动时极板与转轴之间的间隙保持不变或间隙波动很小；轴承磨损后，转轴转动时极板与转轴之间的间隙波动很大，间隙波动时电容器C1的电容值也相应地变化；电容信号采样电路对电容器C1的电容值采样，电压跟随器对电容值采样信号进行功率放大，比较电路将电压跟随器的输出信号与一基准信号进行比较，当电容器C1的电容值变化较小或无变化时，运算放大器A2输出无方波脉冲输出；当电容器C1的电容值变化超范围时，运算放大器A2输出一方波脉冲，方波脉冲可用来报警或作为电机停止运行的控制信号，也可输送给计算机进行故障判断。

本发明的有益效果是，传感器自身具有滤波功能，能滤除外部的高频干挠，使得检测单元的线路结构简单，这样整机的故障机率大大降低，可靠性好，传感器便于制作，检测单元组成的电子元件少，使生产成本低，另外电机轴承的故障在线检测装置使用和安装都方便，便于推广。

附图说明

图1为传感器的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为检测单元的电路原理图。

图4为检测单元中比较电路的相关点的波形图。

具体实施方式

一种电机轴承的故障在线检测装置，其包括传感器和检测单元；传感器包括极板3和绝缘体，绝缘体由工程塑料或电工胶木制成；极板可为平板，绝缘体为一角板，绝缘体的竖直部与电机端盖连接，绝缘体的水平部与极板连接，极板与转轴之间留有间隙，极板与转轴1构成电容器C1。