Przedmiotem wynalazku jest wskaznik zwarc zv.ojov.-yeh cewek maszyn elektrycznych, przeznaczony do wykrywania i dokonywania pomiarów metoda oezstykowa zwarc miedzy zwójowyeh samych cewek jak i zamontowanych w wirnikach i stojanach maszyn elek¬ trycznych.Dotychczasowy stan techniki, Z polskiego opisu patentowego nr 57 089 ki. 21e 29/11, G01r, znany Jest przyrzad do wykrywania zwarc miedzy zwojami bezrdzeniowych cewek elek¬ trycznych, w którym wówczas, gdy badana cewka posiada zwój zwarty zachodzi zjawisko zwiekszonego poboru pradu przez obwód wzbudzajacy SEM. Przyrzad ten jest wyposazony w trzypunktowy samowzbudny oscylator, posiadajacy w swym obwodzie wejsciowym miernik wy- chylowy a w obwodzie wyjsciowym obwód rezonansowy LC, którego skladowa samoindukcyjna w postaci cewki lub jej czesci stanowi jednoczesnie cewke probiercza sprzezona indukcyj¬ nie za posrednictwem anteny ferrytowej lub innego rdzenia ferromagnetycznego z cewka ba¬ dana oraz cewka odczepowa polaczona z przelacznikiem odczepów i zwieraczem.Z opisu patentowego RFN (Offenlegungsschrift) nr 2 028 473, 21e 31/06, G01r 31/06, znane jest urzadzenie kontrolne zawierajace zespól synchronizowanego generatora impulsów sterujacych o bardzo krótkim okresie trwania, obciazony autotransformatorem pozwalajacym na plynna regulacje napiec udarowych poprzez transformator wysokiego napiecia. Napiecia udarowe sa przykladane z jednej strony dodatnie do anody ignitronu i z drugiej strony ujemne, poprzez uklad sondy stykowej, cewke badanej maszyny i kondensatory gromadzace energie elektryozna do katody ignitronu. Elektroda sterujaca ignitronu jest przylaczona do ukladu sterujacego odpowiednio napieciem sieciowym. Moment wyzwolenia ignitronu powo¬ duje wyzwolenie sie duzej energii w postaci krótkich impulsów elektrycznych o duzym nate¬ zeniu w badanej cewce.Z innego polskiego opisu patentowego nr 59 022 2le 31/02, G01r, znany jest przyrzad do wykrywania zwarc miedzyzwójowyeh maszyn elektrycznych. Przedmiotem tego wynalazku jest2 128253 ) przyrzad skladajacy sie z zasilacza napiecia stalego i zespolu generatora t^ybkozmiennyeh impulsów sterujacych stanowiacy uklad rezonansu równoleglego elementów LC, jgdzie elemen¬ tem L jest indukcyjnosc uzwojenia, które sprawdzane jest na zwarcia miedzytfiojowe, zawie¬ rajacy, pomiarowy uklad mostkowy polaczony z iskiernikiem i kondensatorem, ijklad mostkowy tworza kondensatory, pomiedzy którymi znajduje sie optyczny wskaznik wykryu^ania zwarcia oraz uzwojenie badane dolaczone do przyrzadu przewodami z zewnatrz. .: niedogodnoscia powyzszego przyrzadu jest nie kontrolowana SEM w badane?) cewce maszyny.Zastosowanie iskiernika nie zapewnia stabilnej pracy, a zjawisko rezonansu hapieciowego doprowadza do przepiec miedzy zwójowyeh, a wiec istnieje mozliwosc uszkodzenia badanej cewki. i Z opisu zgloszeniowego nr W.51 140, G01r, opublikowanego w Biuletynie Urzedu Patento¬ wego nr 11/41/1974, na str. 216 znany jest wskaznik zwarc zwojowyoh posiadajacy w swym ukladzie generujacym zespól synchronizowanego generatora impulsów sterujacych, regulowany zasilaoz tyratronowy z dwoma przesuwnlkami fazowymi i przeksztaltnik impulsów, a w ukla¬ dzie pomiarowym polaczone kolejno szerokopasmowy wzmacniacz malych sygnalów, detektor na¬ piec miedzyazczytowych w ukladzie podwajacza napiecia i podwójny wzmacniacz róznicowy oraz stabilizowany zasilaoz polaczony z obu wzmacniaczami ukladu pomiarowego, na wyjsciu którego znajduje sie miernik wycnylowy wycechowany w wartosciach napiec szczytowych. We wskazniku tym, do zaoisków wyjsciowych przeksztaltnika impulsów oraz do zacisków wejscio¬ wych szerokopasmowego wzmacniacza jest przylaczona sonda pomiarowa o dwóch wykonanych w ksztalcie litery "U" uzwojeniach.Niedogodnoscia powyzszego wskaznika zwarc jest duza niestabilnosc pracy zalezna od ksztaltu napiecia i czestotllwosoi sieci. W pracy wskaznika wystepuja czeste awarie, któ¬ rych powodem jest mala trwalosc lamp takich jak tyratrony czy ignitrony. Do wytworze¬ nia SEM w badanej cewce potrzeba duzej mocy a wiec w ukladzie wskaznika zachodzi koniecz¬ nosc zainstalowania duzych transformatorów sieciowych co wplywa na zwiekszenie wymiarów samego przyrzadu jak równiez jego masy wlasnej.Istota wynalazku. Wskaznik zwarc zwojowych wedlug wynalazku sklada sie z zespolu syn¬ chronizowanego generatora impulsów sterujacych zestawionego z przerzutnika Schmitta, z wejsciem umozliwiajacym sterowanie impulsami dodatnimi o podwójnej czestotliwosci sie¬ ci, kluczowanego przerzutnikiem rnonostabilnym z reczna regulacja progu zadzialania, prze¬ suwajacego czolo impulsu prostokatnego i posrednio polaczonego z ni:.: pr ser. odowo zespolu sondy wzbudnikowo-pomiarowej zlozonego z dwóch niezaleznych, polaczonych przewodami, ob¬ wodów elektromagnetycznych to jest z obwodu wzbudnika SELI i obwodu poniaru, polaczonych z odpowiedniki zaciskami zasilacza stabilizowanego i z odpowiednimi zespolami wskaznika oraz z miernika wychylowego, stanowiacego koncowy element pomiarowy wskaznika.Istote wynalazku stanowi sterowany, znanym zespolem synchronizowanego generatora im¬ pulsów sterujacych i polaczony z nim przewodowe, zespól ksztaltowania impulsów mocy, zlo¬ zony z polaczonych równolegle ze soba torów wzmacniacza impulsu bezposredniego i wzmac¬ niacza impulsu opóznionego o 1 milisekunde wraz z szeregowo przylaczonymi do nich tyry¬ storami pracujacymi na przemian w ukladzie ladujaco-rozladowujacym.Wyjscie zespolu ksztaltowania impulsów mocy jest polaczone za pomoca przewodów ze zna¬ nym zespolem sondy wzbudnikowo-pomiarowej a do niej jest przylaczony równiez przewodowo, zalezny elektrycznie, zespól analizatora wysokosci impulsów i woltomierza napiec szczyto¬ wych zaopatrzony w uklad pomiaru napiec szczytowych polaczony szeregowo-równolegle z ukla¬ dem wykrywania zwarc w badanych cewkach i z ukladu kompensacji napiec zaklócajacych pomiar wraz ze znanym miernikiem wychylowym.Zalety techniczne wynalazku. Zastosowanie do wykrywania zwarc zwojowych w cewkach ma¬ szyn elektrycznych wskaznika wedlug wynalazku eliminuje powstawanie pomylek, ulatwia prze¬ prowadzanie pomiarów oraz skraca do niezbednego minimum czas potrzebny do ich wykonania.i i 7 128253 .3 Poza tym dzieki analizie impulsu pomiarowego i kompensacji zaklócen umozliwia spraw¬ dzenie wszystkich cewek zarówno zabudowanych jak i nie zabudowanych w maszynach elek¬ trycznych w dowolnym ukladzie oraz o dowolnym rodzaju polaczen (faliste, petlicowe, z po¬ laczeniami wyrównawczymi lub bez nich). Szczególnie polaczenia wyrównawcze nie pozwalaja na przeprowadzenie sprawdzenia uzwojonych wirników maszyn elektrycznych na zwarcia zwojo¬ we znanymi dotychczas metodami pomiarów* Objasnienia rysunku. Przedmiot wynalazku uwidoczniono na rysunku przedstawiajacym uproszczony schemat ideowy wskaznika zwarc zwojowych.Przyklad wykonania wynalazku* Bedacy przedmiotem wynalazku wskaznik zwarc zwojowych w cewkach maszyn elektrycznych zawiera w swym ukladzie zespól synchronizowanego generato¬ ra impulsów sterujacych 1, polaczony z nim przewodowo zespól ksztaltowania impulsów mocy 2, którego wyjscie jest polaczone za pomoca przewodów z zespolem sondy wzbudnikowo-pomiaro- wej 3 oraz polaczony z nia równiez przy pomocy przewodów, zalezny elektrycznie, zespól analizatora wysokosci impulsów i woltomierza napiec szczytowych 4. Zespoly te sa przyla¬ czone za pomoca przewodów do odpowiednich zacisków zasilacza stabilizowanego 5 dostarcza¬ jacego napiec niezbednych do prawidlowej pracy wskaznika to jest napiec symetrycz¬ nych + U i - Uco wzgledem masy i napiec niesymetrycznych + U i - U wzgledem masy wskaznika.Zespól synchronizowanego generatora impulsów sterujacych 1 jest zaopatrzony w prze- rzutnik Schmitta z wejsciem umozliwiajacym sterowanie impulsami dodatnimi o podwójnej czestotliwosci sieci, kluczowanym przerzutnikiem monostabilnym z reczna regulacja progu zadzialania. Pulsujace napiecie dodatnie + U o podwójnej czestotliwosci sieci podaje sie na wejscie zespolu synchronizowanego generatora impulsów sterujacych 1 i po przetwo¬ rzeniu i uksztaltowaniu, na jego wyjsciu otrzymuje sie impulsy prostokatne, których czolo jest przesuwane w granicach kata elektrycznego od dziewiecdziesiat do sto osiemdziesiat stopni.Impulsy te sa podawane na wejscie zespolu ksztaltowania impulsów mocy 2, skladajacego sie z polaczonych ze soba równolegle torów wzmacniacza impulsu bezposredniego i wzmacnia¬ cza impulsu opóznionego o 1 ms wraz z przylaczonymi do nich szeregowo tyrystorami pracuja¬ cymi na przemian w ukladzie ladujaco-rozladowujaoym, przy czym w nich uzyskuje sie dwa identyczne impulsy, z których jeden jest opózniony o 1 milisekunde wzgledem drugiego.Nastepnie, po odpowiednim wzmocnieniu, impulsy te sa podawane poprzez transformatory dopasowujace do bramek polaczonych szeregowo tyrystorów. Jeden z tyrystorów laduje odpo¬ wiednio duza pojemnosc natomiast drugi rozladowuje ja w bardzo krótkim czasie poprzez in- dukcyjnosc cewki wzbudnika.Do wyjscia zespolu ksztaltowania impulsów mocy 2 jest podlaczony za pomoca przewodów zespól sondy wzbudnikowo-pomiarowej 3 zestawiony z dwóch oddzielnych obwodów elektromag¬ netycznych to jest z obwodu wzbudnika SEM oraz obwodu pomiaru, pozwalajacy na dokonywanie pomiarów metoda bezstykowa. Sonda jest zaopatrzona równiez w sygnalizacje swietlna zwarcia* Za posrednictwem zespolu sondy wzbudnikowo-pomiarowej 3 przylozonej do badanej cewki w taki sposób, aby strumien magnetyczny otwartego obwodu magnetycznego wzbudnika zamykal sie poprzez zelazo czynne zlobka maszyny elektrycznej, jest przenoszony krótki impuls o duzej mocy powtarzany co 0,01 sekundy. Impuls pradowy wzbudnika wzbudza, na drodze sprzezenia magnetycznego, w badanej cewce SEI.I. Y/ wyniku dzialania zmiennego strumienia magnetycznego nastepuje przeplyw pradu w czesci zwartej cewki maszyny. ?r?»d Ten powoduje powstanie, w obwodzie magnetowodu cewki pomiarowej, zmiennego strumienia marr.etycznego indukujac w niej SELI proporcjonalna do wielkosci zwarcia.Uzyskane napiecie pomiarowe z obwodu pomiaru zespolu sondy wzbudnikowo-pomiarowej 3 jest podawane na polaczony z nia przewodowo i zalezny elektrycznie zespól analizatora wy¬ sokosci impulsów i woltomierza napiec szczytowych 4, skladajacy sie z ukladu pomiaru na¬ piec szczytowych polaczonego szeregowo-równolegle z ukladem wykrywania zwarc w badanych cewkach i z ukladu kompensacji napiec zaklócajacych pomiar z miernikiem wychylowym, któ-i ) 4 128253 \ rego zadaniem jest cechowanie czyli ustalanie wartosci napiecia przypadajacej na jeden zwój badanej cewki, kompensowanie napiec zaklócajacych pomiary orafc wykrywanie zwarc w ba¬ danych cewkach. Magnetoelektryczny miernik wychylowy jest wycechowany w wartosciach napiec szczytowych. J Zastrzezenie patentowe Wskaznik zwarc zwojowych cewek maszyn elektrycznych zestawiony z zespolu synchronizo¬ wanego generatora impulsów sterujacych zaopatrzonego w przerzutnik Schmitta, z wejsciem umozliwiajacym sterowanie impulsami dodatnimi o podwójnej czestotliwosci sieci, kluczowa¬ ny przerzutnikiem monostabilnym z reczna regulacja progu zadzialania, przesuwajacy czolo impulsu prostokatnego i posrednio polaczonego z nim przewodowo zespolu sondy wzbudnikowo- -pomiarowej zlozonego z dwóch oddzielnych, polaczonych przewodami, obwodów elektromagne¬ tycznych to jest z obwodu wzbudnika SEM i obwodu pomiaru, przylaczonych za pomoca przewo¬ dów do odpowiednich zacisków zasilacza stabilizowanego dostarczajacego napiec niezbednych do prawidlowej pracy wskaznika i polaczonych z jego odpowiednimi zespolami oraz z mierni¬ ka wychylowego, wycechowanego w wartosciach napiec szczytowych, stanowiacego koncowy ele¬ ment pomiarowy wskaznika, znamienny tym, ze posiada sterowany zespolem syn¬ chronizowanego generatora impulsów (1) oraz polaczony z nim przewodowo, zespól ksztalto¬ wania impulsów mocy (2), skladajacy sie z równolegle polaczonych ze soba torów wzmacnia¬ cza impulsu bezposredniego i wzmacniacza impulsu opóznionego o 1 milisekunde wraz z przy¬ laczonymi do nich szeregowo tyrystorami pracujacymi na przemian w ukladzie ladujaco-rozla- dowujacym, którego wyjscie jest za pomoca przewodów polaczone zespolem sondy wzbudnikowo- -pomiarowej (3) oraz polaczony z nia przewodowo, zalezny elektrycznie, zespól analizatora wysokosci impulsów i woltomierza napiec szczytowych (4) wyposazony w uklad pomiaru napiec szczytowych polaczony szeregowo-równolegle z ukladem wykrywania zwarc w badanych cewkach i z ukladem kompensacji napiec zaklócajacych pomiar wraz z miernikiem wychylowym. hziJV Pracownia Poligraficzni UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL