CS204379B1 - Device for detection of the short-circuit between the turns of single-layered coils - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení k zjišťování zkratu mezi závity jednovrstvých cívek.

Při navíjení jednovrstvových cívek zejména' u vodičů o větším průřezu dochází často k mechanickému poškození izolace mezi závity cívky a tím ke zkratu mezi sousedními závity. Je známo, že zjišťování zkratů mezi závity se provádí buď měřicí metodou stejnosměrnou nebo měřením změny indukčnosti mezi zkoušenou a referenční cívkou. Stejnosměrná metoda k zjišťování zkratu mezi závity se používá zejména u cívek, jejichž vinutí snáší větší proudové zatížení. Měřené vinutí cívky je napájeno velkým stejnosměrným proudem a milivoltmetrem se měří úbytek napětí za sebou následujícím závitu. Odchylka od předpokládané postupně vzrůstající napěťové hodnoty určuje zkrat a jeho umístění. Nevýhodou této měřící metody je nutnost buzení vinutí velkým proudovým výkonem, nutnost galvanického spojení obou vstupů milivoltmetru s měřenou cívkou. Tuto metodu nelze využít u cívek s plně izolovaným vinutím, kde nelze vytvořit elektrický dotyk. Vyhodnocení tohoto měření je poměrně náročné.' Metoda měření zkratu mezi závity změnou indukčnosti cívky se využívá pro měření kompletně sestavené cívky a má tu výhodu, že měření se nemusí provádět.měřením mezi jednotlivými závity. Změří se pouze indukčnóst cívky, která se porovnává s indukčnosti referenční cívky. Nevýhodou této měřicí metody je, že vyžaduje zhotovení referenční cívky, přičemž porovnávaní naměřené indukčnosti není dostatečně spolehlivé vzhledem k toleranci mezi kvalitou a rozměry vodičů a nemožnost určení místa zkratu.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zařízení k zjišťování zkratu mezi závity, jednovrstvých cívek podle vynálezu, jehož podstatou je generátor střídavého napětí, jedním výstupem spojený s vinutím měřené cívky a druhým výstupem spojený se synchronním detektorem, který je výstupem spojen s milivoltmetrem a druhým vstupem spojen se snímací cívkou, jejíž průměr je stejný případně menší než průměr vodiče měřené cívky.

Hlavní předností tohoto zařízení je, že umožňuje bezdotykové měření mezi závity cívky a tím přesné zjištění zkratu mezi sousedícími závity jednovrstvých cívek, jejichž vodič je plně pokryt izolací. Další výhodou je možnost zjišťování i nepřímých nebo ne zcela ještě dokonalých zkratů, jejich odpor bývá mnohonásobně větší než odpor po průkazu, dále možnost automatizace měření a malý budicí výkon měřené cívky, který zabraňuje změnám v režimu měření.

Přiložený výkres blíže objasní zařízení podle vynálezu. Vinutí měřené cívky 2 je spo204379 jeno s prvním výstupem střídavého generátoru 1, který generuje sinusový signál. Druhý výstup střídavého generátoru 1 například se signálem obdélníkového průběhu je spojen s referenčním vstupem synchronního detektoru 4 výstupem spojeného s milivoltmetrem 5. Druhý vstup synchronního detektoru 4 je spojen se snímací cívkou 6. Kvalita výsledku měření je závislá na konstrukci snímací cívky 6, jejíž rozměr musí být co možná minimální s maximálním . počtem závitů, přičemž její průměr ve vertikální ose nemá být větší než průměr vodiče měřené cívky.

Při měření se postupuje následovně. Střídavým generátorem 1 sinusovým signálem se vybudí ve vinutí měřené cívky 2 střídavé magnetické pole. Snímací cívkou 6 se snímá velikost radiálního nebo axiálního magnetického pole z každého jednotlivého závitů 3 vinutí cívky 2. Vzdálenost snímací cívky 6 nad závitem 3 nemá být větší než 0,01 m. Snímací cívka 6 se posouvá nad jednotlivými závity. Snímaný signál se porovnává s referenčním signálem v synchronním detektoru 4. Výsledný stejnosměrný signál je pak měřen milivoltmetrem 5 a zanášen do grafu. Průběh radiálního magnetického pole u bezzkratové cívky 2 je v podstatě plynulý. Odchylky magnetického pole do maxima indikují zkrat mezi závity a určují jeho polohu. Naproti tomu průběh axiálního magnetického pole v místě zkratu vykazuje maximální strmost průběhu magnetického pole. Synchronní detektor 4 umožňuje současně rozlišit i správný směr měřené indukce magnetického pole.

Popisovaný způsob a zařízení umožňuje dokonalé a spolehlivé zjišťování zkratu například v cívkách určených pro napájení měřicího magnetu u spektrometru NMR, čímž docílí úspory energie a zlepšuje homogenitu magnetického pole mezi pólovými nástavci.

Claims (1)

1. Zařízení k zijšťování zkratu mezi závity jednovrstvových cívek vyznačené tím, že sestává z generátoru (1) střídavého napětí, který je jedním výstupem spojen s vinutím měřené cívky (2) a druhým výstupem spojen se synchronním detektorem (4), který je výstupem spojen s milivoltmetrem (5) a druhým vstupem spojen se snímací cívkou (6), jejíž průměr je stejný případně menší než průměr vodiče měřené cívky (2).