PL166145B1 - Układ do wykrywania zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach maszyn elektrycznych, zwłaszcza trakcyjnych - Google Patents

Abstract

Układ do wykrywania zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach maszyn elektrycznych, zwłaszcza trakcyj57) nych, zawierający zasilacz regulowanego wysokiego napięcia stałego i generator impulsów i generator impulsów o dużej amplitudzie napięcia, składający się z iskiernika i połączonego z nim równolegle układu złożonego z połączonych szeregowopierwszego kondensatora i układu mostkowego, który zawierapierwszągałąź przeznaczoną dla podłączeniagałęzi badanego uzwojenia i przeciwległą jej drugą gałąź zawierającądrugi kondensator, a do przekątnej układu mostkowego, wyznaczającej jego punkty bierne, jest przyłączony blok detekcyjny zawierający człon prostowniczy i połączony z blokiem badającym napięcie niezrównoważenia układu mostkowego, znamienny tym, że jedna z gałęzi układu mostkowego przyległych do jego pierwszej gałęzi, stanowiąca trzecią gałąź układu mostkowego, zawiera pierwszy człon przełączający (P1) połączony z jednym końcem tej trzeciej gałęzi, jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź trzeciej gałęzi, przeznaczoną dla podłączenia drugiej takiej samej gałęzi (L2) badanego uzwojenia z drugim końcem trzeciej gałęzi i zarazempołączony poprzez drugą podgałąź trzeciej gałęzi, zawierającą pierwszy rezystor (R1), z tym samym drugim końcem tej trzeciej gałęzi, zaś czwarta gałąź układu mostkowego, przeciwległa do jego trzeciej gałęzi, zawiera drugi człon przełączający (P2) połączony z jednym końcem tej czwartej gałęzi,jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź czwartej gałęzi, zawierającą trzeci kondensator (C3), z drugim końcem czwartej gałęzi i zarazem połączony poprzez drugą podgałąź czwartej gałęzi, ....

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do wykrywania zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach maszyn elektrycznych, zwłaszcza trakcyjnych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 53 022 przyrząd do wykrywania zwarć międzyzwojowych maszyn elektrycznych, a zwłaszcza maszyn trakcyjnych, zawierający zasilacz wysokiego napięcia stałego i generator szybkozmiennych impulsów o dużej amplitudzie napięcia, składający się z iskiernika i połączonego z nim równolegle układu złożonego z połączonych szeregowo kondensatora i układu mostkowego, utworzonego z dwóch kondensatorów, pomiędzy którymi jest załączona neonówka oraz z dwóch jednakowych gałęzi badanego uzwojenia, dołączonych do przyrządu przewodami z zewnątrz. Wadą tego przyrządu jest mała czułość elementu sygnalizującego, którym jest neonówka. Zapalenie się neonówki jest uzależnione od określonej wartości napięcia. W przypadku małej asymetrii uzwojeń, na przykład przy zwarciu uzwojenia poprzez rezystancję, neonówka nie sygnalizuje uszkodzeń uzwojenia. Przyrząd nie posiada także regulacji amplitudy generowanego impulsu napięcia. Do wykrywania zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach maszyny elektrycznej konieczne jest podłączenie do przyrządu dwóch jednakowych gałęzi badanego uzwojenia, co uniemożliwia wykrywanie zwarć międzyzwojowych w przypadku dostępności wyłącznie jednej gałęzi badanego uzwojenia.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 59 022 przyrząd do wykrywania zwarć międzyzwojowych maszyn elektrycznych, zwłaszcza maszyn trakcyjnych, zawierający zasilacz regulowanego wysokiego napięcia stałego i generator impulsów o dużej amplitudzie napięcia, składający się z iskiernika i połączonego z nim równolegle układu złożonego z połączonych szeregowo kondensatora i układu mostkowego, utworzonego z dwóch kondensatorów oraz dwóch jednakowych gałęzi badanego uzwojenia, dołączonych do przyrządu przewodami z zewnątrz. Do

166 145 przekątnej układu mostkowego jest włączony układ detekcyjny złożony z diody i połączonego równolegle kondensatora z rezystorem, przy czym układ detekcyjny jest połączony z okiem magicznym. Wadą także tego przyrządu jest brak możliwości wykrywania zwarć międzyzwojowych w przypadku dostępności wyłącznie jednej gałęzi badanego uzwojenia. Oko magiczne stanowiące blok badający napięcie niezrównoważenia układu mostkowego nie umożliwia pomiaru wartości tego napięcia, a zatem nie umożliwia szacowania liczby zwojów zwartych badanego uzwojenia i oceny zakresu tolerancji parametrów gałęzi badanego uzwojenia.

Układ według wynalazku, zawierający zasilacz regulowanego wysokiego napięcia stałego i generator impulsów o dużej amplitudzie napięcia, składający się z iskiernika i połączonego z nim równolegle układu złożonego z połączonych szeregowo pierwszego kondensatora i układu mostkowego, który zawiera pierwszą gałąź przeznaczoną dla podłączenia gałęzi badanego uzwojenia i przeciwległą jej drugą gałąź zawierającą drugi kondensator, a do przekątnej układu mostkowego, wyznaczającej jego punkty bierne jest przyłączony blok detekcyjny, zawierający człon prostowniczy i połączony z blokiem badającym napięcie niezrównoważenia układu mostkowego, charakteryzuje się tym, że jedna z gałęzi układu mostkowego przyległych do jego pierwszej gałęzi, stanowiąca trzecią gałąź układu mostkowego, zawiera pierwszy człon przełączający połączony z jednym końcem tej trzeciej gałęzi, jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź trzeciej gałęzi, przeznaczoną dla podłączenia drugiej takiej samej gałęzi badanego uzwojenia z drugim końcem trzeciej gałęzi i zarazem połączony poprzez drugą podgałąź trzeciej gałęzi, zawierającą pierwszy rezystor, z tym samym drugim końcem tej trzeciej gałęzi, zaś czwarta gałąź układu mostkowego, przeciwległa do jego trzeciej gałęzi, zawiera drugi człon przełączający połączony z jednym końcem tej czwartej gałęzi, jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź czwartej gałęzi, zawierającą trzeci kondensator, z drugim końcem czwartej gałęzi i zarazem połączony poprzez drugą podgałąź czwartej gałęzi, zawierającą drugi rezystor, z tym samym drugim końcem tej czwartej gałęzi, przy czym blokiem badającym napięcie niezrównoważenia układu mostkowego jest miernik napięcia o wskazaniach dyskretnych.

Zaletą układu według wynalazku jest możliwość wykrywania zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach maszyn elektrycznych zarówno w przypadku podłączenia dwóch jednakowych gałęzi badanego uzwojenia jak również w przypadku podłączenia jednej gałęzi badanego uzwojenia, co ma szczególne znaczenie przy dostępności wyłącznie jednej gałęzi badanego uzwojenia. Ponadto, dzięki zastosowaniu miernika napięcia o wskazaniach dyskretnych jako bloku badającego napięcie niezrównoważenia układu mostkowego układ według wynalazku posiada dużą czułość i umożliwia pomiar wartości napięcia niezrównoważenia układu mostkowego, służącego do szacowania liczby zwojów zwartych w badanym uzwojeniu i oceny zakresu tolerancji parametrów gałęzi badanego uzwojenia. Układ według wynalazku posiada przy tym regulację amplitudy generowanego impulsu napięcia.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku pokazującym schemat blokowy układu według wynalazku.

Układ według wynalazku zawiera zasilacz 1 regulowanego wysokiego napięcia stałego i generator 2 impulsów o dużej amplitudzie napięcia. Zasilacz 1 regulowanego wysokiego napięcia stałego posiada dużą rezystancję wewnętrzną. Generator 2 impulsów o dużej amplitudzie napięcia składa się z iskiernika S i połączonego z nim równolegle układu złożonego z połączonych szeregowo pierwszego kondensatora C1 i układu mostkowego. Pierwsza gałąź układu mostkowego jest przeznaczona dla podłączenia gałęzi L1 badanego uzwojenia. Druga gałąź układu mostkowego, leżąca naprzeciw jego pierwszej gałęzi, zawiera drugi kondensator C2. Trzecia gałąź układu mostkowego, będąca jedną z gałęzi układu mostkowego przyległych do jego pierwszej gałęzi, zawiera pierwszy człon przełączający P1 połączony z jednym końcem tej trzeciej gałęzi, jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź trzeciej gałęzi, przeznaczoną dla podłączenia drugiej takiej samej gałęzi L2 badanego uzwojenia, z drugim końcem trzeciej gałęzi i zarazem połączony poprzez drugą podgałąź trzeciej gałęzi, zawierającą pierwszy rezystor R1, z tym samym drugim końcem tej trzeciej gałęzi. Czwarta gałąź układu mostkowego, przeciwległa do jego trzeciej gałęzi, zawiera drugi człon przełączający P2 połączony zjednym końcem tej czwartej gałęzi, jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź czwartej gałęzi, zawierającą trzeci kondensator C3, z drugim końcem

166 145 czwartej gałęzi i zarazem połączony poprzez drugą podgałąź czwartej gałęzi, zawierającą drugi rezystor R2, z tym samym drugim końcem tej czwartej gałęzi. Pierwszy człon przełączający P1 i drugi człon przełączający P2 są wzajemnie ze sobą sprzężone i zrealizowane w postaci dwóch różnych zespołów zwór umieszczonych we wtykach przewodów podłączeniowych układu według wynalazku. Do przekątnej układu mostkowego, wyznaczającej jego punkty bierne, jest przyłączony blok detekcyjny 3 zawierający człon prostowniczy i połączony z miernikiem napięcia 4 o wskazaniach dyskretnych, stanowiącym blok badający napięcie niezrównoważenia układu mostkowego. Miernik napięcia 4 o wskazaniach dyskretnych jest zrealizowany w postaci wyświetlacza paskowego złożonego z zespołu diod elektroluminescencyjnych.

Przy podłączeniu do układu według wynalazku dwóch jednako wych gałęzi L1i L2 badanego uzwojenia maszyny elektrycznej gałąź L1 badanego uzwojenia podłącza się do pierwszej gałęzi układu mostkowego, a wzajemnie sprzężone ze sobą oba człony przełączające P1 i P2 włączają drugą gałąź L2 badanego uzwojenia do trzeciej gałęzi układu mostkowego i trzeci kondensator C3 do czwartej gałęzi układu mostkowego.

Przy podłączeniu do układu według wynalazku jednej gałęzi L1 badanego uzwojenia maszyny elektrycznej gałąź L1 badanego uzwojenia podłącza się do pierwszej gałęzi układu mostkowego, a wzajemnie sprzężone ze sobą oba człony przełączające P1 i P2 włączają pierwszy rezystor R1 do trzeciej gałęzi układu mostkowego i drugi rezystor R2 do czwartej gałęzi układu mostkowego.

W czasie przeskoku iskry na iskierniku S w generatorze 2 występują drgania gasnące, które powodują rozpływ prądów w gałęziach układu mostkowego. W przypadku nie występowania zwarcia międzyzwojowego w uzwojeniu maszyny elektrycznej układ mostkowy jest zrównoważony i między jego punktami biernymi nie występuje różnica potencjałów. Natomiast w przypadku istnienia zwarcia międzyzwojowego w uzwojeniu maszyny elektrycznej układ mostkowy staje się niezrównoważony i pojawia się różnica potencjałów między jego punktami biernymi, która jest wykrywana w bloku detekcyjnym 3 i mierzona miernikiem napięcia 4 o wskazaniach dyskretnych. Na podstawie wartości napięcia niezrównoważenia układu mostkowego szacuje się liczbę zwojów zwartych w badanym uzwojeniu oraz ocenia się zakres tolerancji parametrów gałęzi badanego uzwojenia maszyny elektrycznej.

Wynalazek nie ogranicza się do przedstawionego przykładu wykonania. Możliwe jest również takie wykonanie wynalazku, w którym członami przełączającymi P 1i P2 są łączniki półprzewodnikowe lub przekaźniki, a miernikiem napięcia 4 o wskazaniach dyskretnych jest woltomierz cyfrowy, miernik wartości szczytowej lub oscylograf katodowy. Jeszcze w innym wykonaniu wynalazku możliwe jest wykorzystanie zasilacza 1 regulowanego wysokiego napięcia stałego o małej rezystancji wewnętrznej, który podłącza się do generatora 2 impulsów o dużej amplitudzie napięcia poprzez rezystor ograniczający wartość prądu.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do wykrywania zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach maszyn elektrycznych, zwłaszcza trakcyjnych, zawierający zasilacz regulowanego wysokiego napięcia stałego i generator impulsów i generator impulsów o dużej amplitudzie napięcia, składający się z iskiernika i połączonego z nim równolegle układu złożonego z połączonych szeregowo pierwszego kondensatora i układu mostkowego, który zawiera pierwszą gałąź przeznaczoną dla podłączenia gałęzi badanego uzwojenia i przeciwległą jej drugą gałąź zawierającą drugi kondensator, a do przekątnej układu mostkowego, wyznaczającej jego punkty bierne, jest przyłączony blok detekcyjny zawierający człon prostowniczy i połączony z blokiem badającym napięcie niezrównoważenia układu mostkowego, znamienny tym, że jedna z gałęzi układu mostkowego przyległych do jego pierwszej gałęzi, stanowiąca trzecią gałąź układu mostkowego, zawiera pierwszy człon przełączający (Pl) połączony z jednym końcem tej trzeciej gałęzi, jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź trzeciej gałęzi, przeznaczoną dla podłączenia drugiej takiej samej gałęzi (L2) badanego uzwojenia z drugim końcem trzeciej gałęzi i zarazem połączony poprzez drugą podgałąź trzeciej gałęzi, zawierającą pierwszy rezystor (R1), z tym samym drugim końcem tej trzeciej gałęzi, zaś czwarta gałąź układu mostkowego, przeciwległa do jego trzeciej gałęzi, zawiera drugi człon przełączający (P2) połączony z jednym końcem tej czwartej gałęzi, jak również połączony poprzez pierwszą podgałąź czwartej gałęzi, zawierającą trzeci kondensator (C3), z drugim końcem czwartej gałęzi i zarazem połączony poprzez drugą podgałąź czwartej gałęzi, zawierającą drugi rezystor (R2), z tym samym drugim końcem tej czwartej gałęzi, przy czym pierwszy człon przełączający (P1) i drugi człon przełączający (P2) są wzajemnie ze sobą sprzężone, a blokiem badającym napięcie niezrównoważenia układu mostkowego jest miernik napięcia (4) o wskazaniach dyskretnych.