PL159566B1

PL159566B1 - Method and device for testing electrical machines and their terminals

Info

Publication number: PL159566B1
Application number: PL27694688A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Mikolajczyk
Original assignee: Zaklady Naprawcze Taboru Kolej
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1992-12-31
Also published as: PL276946A1

Abstract

A device for detecting short circuits and breaks in electrical machines, consisting of a power source switched at fixed intervals and an averaging dual-input amplifier loaded with a meter with zero in the scale middle, characterized in that two circuits are connected in series to the positive terminal of the power source, where the first circuit is composed of a backward diode (D1) and a resistor (R11) and the second circuit is composed of a resistor (R12) and a backward diode (D2), and a reference choke (L) is connected in parallel to one of those circuits, and the other circuit has two terminals for connecting the electrical machine (M) to be tested, and the resistors (R11, R12) are connected with their one ends with the inputs of the averaging dual-input amplifier (W) while they are connected with each other with their other ends, and with the mass of the averaging dual-input amplifier (W), to the input of which a meter (P) with zero in the scale middle is connected.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wnalazku Jest urządzenie do w^'urywania zwarć i przerw w maszynach elektrycznych.The subject of the invention is a device for breaking short circuits and interruptions in electrical machines.

Znane są urządzenia ao wykrywania zwarć maszyn elektrycznych z ich zacisków jak na przykład: mostki prądu przemiennego, ammeroiiderz i woltomierz przy badaniu metodą techniczną, mostki zaopatrzone w wzmaaniacze dwuwjściowe uśredniające obciążone miernikiem z zerem pośrodku skali przy pomiarach [młodą różnicową.There are known devices for detecting short-circuits of electrical machines from their terminals, such as: alternating current bridges, ammeroidal and voltmeter during technical test, bridges equipped with two-input modifiers, averaging the loaded meter with zero in the middle of the scale when measuring [young differential.

Znane są również rozwiązania polegające na przyłączeniu zacisków badanej maszyny elektrycznej do załączonego ze stałą częstotliwością źródła po czym po odłączeniu tego źródła następuje ładowanie kondensatora a wartością wyjściową Jes-t napięcie mierzone na kondensatorze.There are also known solutions consisting in connecting the terminals of the tested electrical machine to a source connected with a constant frequency, and then after disconnecting this source, the capacitor is charged and the output value Jes-t is the voltage measured on the capacitor.

Urządzenia te nie zapewne ją w warunkach warsztatowych niezbędnej dolktαZra>ścn, szczególnie przy zwarciach Jednozwojnych lub wymigaJą zasilania dużymi prądami przemiennymi.In the workshop conditions, these devices probably do not have the necessary reduction, especially with single-turn short-circuits or they will fail to supply high alternating currents.

Urządzenie według wnaLazku posiada złączane ze stałą częstotliwością źródło zasilające do dodatniego zacisku,do którego dołączone są szeregowo połączone dwa obwody.The device according to WnaLazek has a power source connected with a constant frequency to the positive terminal to which two circuits connected in series are connected.

Obwód pierwszy składa się z diody zwrotnej i rezystora a obwód drugi składa się z rezystora 1 diody zwoonej.The first circuit consists of a reverse diode and a resistor, and the second circuit consists of a coil diode resistor 1.

Do Jednego z tych obwodów rówiolegle przyłączony Jest dławik wzorcowy, natomiast pozostały obwód posiada dwa zaciski do przyłączania badanej maszyny elektrycznej.One of these circuits is connected to a standard choke, while the remaining circuit has two terminals for connecting the tested electrical machine.

Z wejściem uśredniającego dwuwjściswegs wzaicniacza połączone są Jednym końcem rezystory obu obwodów, podczas gdy drugimi końcami połączone są one ze sobą i masą uśredMającego dwlWlJśclowegs Do wJścia uśredniającego ZwuwJścislegs izaicniaczα podłączony Jest miernik z zerem pośrodku skMi.The resistors of both circuits are connected with the input of the averaging of the two-output coefficient at one end, while the other ends are connected with each other and with the mass of the averaging two-phase coefficient.

Zaletą rozwiązania według wnalazku jest, iż przy sprawdzaniu zwarć Jednego lub dwóch zwojów truidym Jes-t w uzwojeniach wielozlsJowynh np. biegwiów bocznikowych maszyn prądu stałego lub tr^^sRrraa^or^^w malej mocy, określić tradycyjnymi metodami aostkowyai czy takie zwarcie rzeczywiście wstępu Je, natomiast urządzenie w^Hość tę dzięki bardzo wsoltkej czułości eliminuje w ur'S!^t:atowe₁] praktyce.The advantage of the solution according to the invention is that when checking the short-circuits of one or two coils of the true J-t in multi-axis windings, e.g. shunt runs of direct current machines or tr ^^ sRrraa ^ or ^^ in low power, it is necessary to determine using traditional aostrictive methods and whether such a short-circuit is actually It is, however, the device in [...] this, thanks to a very general sensitivity, eliminates in ur'S! ^ T: atowe ₁ ] practice.

Dzięki zastosowaniu metody impulsowania źródło zasilające przyrządu może być malej mocy a pomimo to oprócz zwarć urządzenie ^krywa również niedslutslania uzwojeń. W przypadku bowiem niedol^onA skraca się czas zanikania prądu w obwozie uzw^enla badanego co wskazuje miernik urządzenia.Due to the use of the pulsing method, the power source of the device can be of low power and yet, apart from short-circuits, the device also covers the winding failures. This is because in the case of a failure, the time of decay of the current in the winding circuit of the tested coil is shortened, which is indicated by the device's meter.

tyyalazek Jest bliżej objaśniony na p«^s^t;awle przykładu wkonania przedstawionego na rysunku będącym schematem ideowm urządzenia.tyyalazek It is explained in more detail in the example of the embodiment shown in the figure which is a schematic diagram of the device.

159 566159 566

Do źródła zasilającego, będącego źródłem prądowym Jo albo źródłem napięciowym Uo dołączone są szeregowo połączone doa obwody, z których Jeden składa się z diody D1 zwrotnej 1 rezystora R11 a drugi obwód z rezystora R12 i diody D2 zwoonej. Przy tym do tych obwodów przyłączone są dwa obwody z których Jeden składa się z rezystora R21 a drugi z rezystora K22. Do Jednego z obwodów dołączonych do źródła zasiljjącego przyłączony Jest równolegle dławik L wzorcowy. Uśredniający awlwieśnlowy wzmmcniacz V posiada pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego złożoną z rezystorów R3, R4 i R5 oraz kondensator C przyłączony równoległe do rezystora R5 i połączony Jest poprzez rezystory R3, R4 z końcami rezystorów odpowiednio R11 i R12. Do wejścia uśredniającego dwlwojśniooego wzmaamnacza W przyłączony Jest miernik P z zerem pośrodku skąd.The power source, being a current source Jo or a voltage source Uo, is connected in series with circuits, one of which consists of a reverse diode D1 of the resistor R11, and the other a circuit of a resistor R12 and a convolution diode D2. Two circuits are connected to these circuits, one of which consists of the resistor R21 and the other of the resistor K22. One of the circuits connected to the supply source is connected in parallel with the model L choke. The averaging V-V has a negative feedback loop composed of resistors R3, R4 and R5 and a capacitor C connected in parallel to the resistor R5 and it is connected through resistors R3, R4 with the ends of resistors R11 and R12, respectively. W is connected to the averaging input of the bipolar signal. There is a P meter with zero in the middle from where.

W przykładzie wykonoiia rezystancje rezystorów R21 i R22 są sobie równe, przy czym wartość rezystancci rezystorów RJ i R4 w obwodzie uśredniającego dwuweściowego wzmaanlacza V również są sobie równe.In the embodiment example, the resistances of the resistors R21 and R22 are equal to each other, and the values of the resistors RJ and R4 in the averaging circuit of the two-input V-transformer are also equal.

Badanie maszyny M elektrycznej polega na przyłączeniu Jednego jej zacisku do końcówki dławika L wzorcowego a drugiego zacisku do źródła prądowego Jo lub źródła napiędowego Uo urządzenia, przez co tworzy się szeregowe połączenie uzwojenia badanej maszyny M elektrycznej z uzwojeniem dławika L wzorcowego.Testing of the electrical machine M consists in connecting one of its terminals to the end of the L standard choke and the other to the current source Jo or the device's driving source Uo, which creates a series connection between the winding of the tested electrical machine and the winding of the L standard choke.

Po załączeniu układu łącznikiem Ł zaczyna pracować załączane ze stałą częstotdwością źródło prądowe Jo albo źródło napięciowe Uo, przy czym korzystnie Jest zachować współczynnik wżenienia przebiegu prądu zasila^cego rozumiany Jako stosunek czasu załączenia źródła prądowego Jo do sumy czasów Jego załączenia 1 wyłączenia znacznie pnniźej 0,5, aby w obwodzie rozładowczym dioda D1 - rezystor R11 oraz dioda D2 - rezystor R12 nie pojawił się prąd ciągły. Narastanie prądu w szeregowo połączonym obwodzie dławika L wzorcowego z uzwojeniem badanej maszyny M elektrycznej trwa do chwil, gdy łącznik Ł załączający źródło prądowe Jo albo źródło napięciowe Uo Jest zaCcnięty. Po wyłączeniu łącznika Ł prąd zaczyna zanikać ze stałą czasową określoną parametrami Indukcyjności badanej maszyny M elektrycznej i oporności rozładowującego rezystora R11. Rozładowanie Jednakowego prądu płynącego przez obie indukcyjnośd, to znaczy badanej maszyny M elektrycznej i dławika L wzorcowego odbywa się w dwóch niezależnych od siebie obwodach. Napięcie z rezystorów R11, R12 znajdujących się w obwodach rozładowania Jest z kolei uśrednione w awιwiJśniowym wzmacriiaczu W i następnie rejestoowane w mierniku P z zerem pośrodku skąd.After the system is switched on with the switch Ł, the current source Jo, switched on with a constant frequency, or the voltage source Uo, switched on with a constant frequency, starts to work, while it is preferable to maintain the factor of the supply current waveform understood as the ratio of the current source switch-on time Jo to the sum of its switch-on and switch-off times much below 0, 5, so that no continuous current appears in the discharge circuit diode D1 - resistor R11 and diode D2 - resistor R12. The rise of the current in the series-connected circuit of the reference choke L with the winding of the tested electrical machine M lasts until the switch L which switches the current source Jo or the voltage source Uo is cut off. After switching off the switch L, the current begins to decay with the time constant determined by the parameters of the tested electrical machine inductance M and the resistance of the discharging resistor R11. Discharge The same current flowing through both inductances, i.e. the tested electrical machine M and the reference choke L, takes place in two independent circuits. The voltage from the resistors R11, R12 located in the discharge circuits It is in turn averaged in the W and then recorded in the P meter with a zero in the center from where.

V przypadku wystąpienia w badanej maszyaLe M elektrycznej zwarcia zwojowego, wskutek zmieJ8Zdni.j lndukcyjności uzwoenia badanej maszyny następuje szybszy zanik prądu 1 spadek napięcia na rezystorze R12 w obiidzii z diodą D2 zwrotną zmnejsza się. Poww duje to wy^chhlenie wskazówki miernika P z zerem pośrodku skdi w Jedną stronę.In the case of a winding short-circuit in the tested machine M, due to the change in inductance of the winding of the tested machine, the current decay occurs faster and the voltage drop across the R12 resistor in the area with the reverse diode D2 decreases. ENWW lands that you ^ch hlenie tips P meter with a zero in the middle skdi one side.

Urządzenie cha-akteryzujące się dużą czułością pozwala na wykrycie zwarcia Jednego zwoju w biegunie bocznikowym. Podobrde układ zacho-wije się w przypadku połączenia w nieprawidłową stronę biegunów badanej maszyny M elektrycznej. Niedolutdicnii przy odpowiednio silnym impasie prądowym w granicach 0,05 do 0,1 Jn powoduje przy niezmienionej inaukcyjnośni powiększenie wypadków^ rezystancji w dbwidale rozładowczym rezystor R12 - aldda D2 zwrotna 1 szybszy zanik prądu. Średnia różnica napięć na rezystorach R11, R12 nie Jest więc równa zeru, co wykazuje wycieleniem wskazówki miernik P z zerem pośrodku skąd.The highly sensitive device allows for the detection of a short circuit in one turn in the shunt pole. A similar system will behave in the case of connection in the wrong side of the poles of the tested electrical machine M. With an adequately strong current impasse within the range of 0.05 to 0.1 Jn, the loss of resistance increases in the dbwidth of the discharge resistor R12 - aldda D2, and faster current decay. The average voltage difference across the resistors R11, R12 is therefore not equal to zero, which is shown by the pointer calibration of the P meter with zero in the center from where.

Wyyrycie przerwy uzwojenia badanego uιro01iwicją rezystory R21, R22 włączone równolegle do uzw^Je^^a badanego i izdrcoiigd umodżiwlająn przepływ prądu w dbwodzie Γozlzdowc2y^l mimo przerwy w obw^die uzwojenia badanego.Removal of a break in the tested winding by means of the resistors R21, R22 connected in parallel to the winding of the tested person and the health of the tested person enables the current flow in the circuit of the examined person, despite the break in the circuit of the tested winding.

Claims

A device for detecting short-circuits and breaks in electrical machines, containing a power source switched on with a constant frequency and an averaging ZwιwlJścisw, rated loaded with a meter with zero in the middle of the power source, characterized in that two circuits connected in series with the first one are from a short-circuit diode (D) and a resistor (R11), and the other one consists of a resistor (R12), 1 feedback diode (D2), and one of these circuits is connected with a standard reactor (L) and the remaining circuit has two terminals for connecting the tested electrical machine (M), where the resistors (R11, R12) are connected with one end to the input of the average output amplifier (W), and at the other ends they are connected to each other and to the mass of the averaging two-input amplifier (W), to the output of which Jes is connected -t meter (P) with zero in the middle of steai.