PL62553B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.111.1971 62553 KI. 21 e, 31/06 MKP G 01 r, 31/06 UKD Twórca wynalazku: Henryk Kubica Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Doswiadczalne Przemyslu Maszyn Elektrycznych „Kornel", Katowice (Polska) Sposób badania uzwojen stojanów silników trójfazowych Przedmiotem wynalazku jest sposób badania uzwojen stojanów silników trójfazowych celem wykrywania wad i uszkodzen powstalych podczas ich wytwarzania lub po ich remoncie.Niezaleznie od stosowanej technologii wytwa¬ rzania uzwojen stojanów silników trójfazowych powstaja w nich róznego rodzaju wady, które po¬ legac moga na nierównomiernym doborze liczby zwojów, nieprawidlowosci polaczen lub na zwar¬ ciach. Moga to byc zwarcia miedzy poszczególny¬ mi zwojami jednego uzwojenia, zwarcia miedzy sekcjami uzwojenia lub zwarcia miedzy uzwoje¬ niami róznych faz. Ze wzgledów ekonomicznych wady takie nalezy wykrywac i wyeliminowac przed ostatecznym montazem maszyny, a nawet jeszcze przed procesem impregnacji uzwojen sto- jana.Znany jest sposób wykrywania wad w uzwoje¬ niu stojana, przy którym wykorzystuje sie do te¬ go celu wirujacy czujnik elektromagnetyczny. Do wykonywania badan tym sposobem potrzebne jest stanowisko pomiarowe typu stacjonarnego. Na pul¬ picie pomiarowym przymocowuje sie podstawe dla ustawienia czujnika wirujacego. Po nasunieciu na czujnik badanego stojana, czujnik ten musi byc ustawiony dokladnie w osi stojana. Nastepnie zo¬ staje on sprzegniety z generatorem kolowej pod¬ stawy czasu oscylografu katodowego. Badany sto- jan zasilany jest z drugiego generatora napieciem o czestotliwosci akustycznej. Koncówki czujnika 2 laczy sie poprzez wzmacniacz z oscylografem. W czasie dokonywania badan czujnik wiruje. Indu¬ kowana w nim sila elektromotoryczna ukazuje sie na ekranie oscylografu w postaci wirujacego pro- 5 mienia, którego wielkosci i kat nachylenia od¬ wzorowuja stan pola magnetycznego w danym miejscu stojana.Badajacy obserwuje równoczesnie ekran oscy¬ lografu i kontrolowany stojan i na podstawie znie- 10 ksztalcen obrazu wnioskuje o usterce w uzwoje¬ niu.Niedogodnoscia tego sposobu jest okolicznosc, ze dla kazdej wielkosci badanych maszyn potrzebny jest inny czujnik wirujacy wraz z jego baza usta- 15 lajaca go wzgledem stojana.Poza tym sposób ten wymaga wiekszej ilosci urzadzen, co pociaga za soba koniecznosc mon¬ towania calosci na stanowisku typu stacjonarnego mogacego sluzyc do badan maszyn o nieduzych 20 tylko gabarytach.Celem wynalazku jest znalezienie takiego spo¬ sobu wykrywania usterek w uzwojeniach, który eliminowalby element dodatkowy w postaci czuj¬ nika wirujacego i zwiazanych z nim operacji oraz 25 bylby prostszy w swej zasadzie pomiarowej oraz pozwolil rozszerzyc zakres badan na maszyny o róznej wielkosci mechanicznej.Zadanie techniczne polega na minimalizacji ilos¬ ci i ciezaru potrzebnych do pomiarów urzadzen, 8o tak by ich komplet mógl byc umieszczony w ja- 62553kims przenosnym mozliwie uniwersalnym urza¬ dzeniu, pozwalajacym równiez na pomiar np. re¬ zystancji uzwojen oraz rezystancji izolacji wzgle¬ dem korpusu, przy równoczesnym skróceniu czasu wzglednie zautomatyzowaniu wszelkich potrzeb¬ nych podczte pomiarów przelaczen i bez poslu¬ giwania sie wirnikami pomiarowymi.Cel ten zostal osiagniety przez sposób, w któ¬ rym z transformatora zasilajacego doprowadza sie, zaleznie od rezystancji uzwojen stojana napiecie do uzwojenia jednej, dowolnie wybranej fazy sto- Jana, pp czym kolejno podlacza sie nastepne dwa pozostale uzwojenia poprzez wzmacniacz do ply¬ tek pionowego odchylania oscyloskopu. Plytki po¬ ziomego odchylania oscyloskopu podlacza sie do drugiego uzwojenia tegoz transformatora. Otrzyma sie wtedy na oscyloskopie obraz, który w przy¬ padku prawidlowego wykonania i braku uszkodze¬ nia uzwojen we wszystkich trzech fazach posiada dla kazdego z tych uzwojen ten sam ksztalt krzy¬ wej, który dla danego typu i wielkosci maszyny stanowic bedzie obraz wzorcowy sluzacy do ba¬ dania dalszych maszyn danej serii. Po ustaleniu w ten sposób obrazu wzorcowego laczy sie w ba¬ danych maszynach kolejno wszystkie uzwojenia fazowe raz na zasilanie z transformatora a drugi raz poprzez wzmacniacz na oscyloskop.Otrzymane krzywe porównuje sie z krzywa wzorcowa i ustala sie na podstawie zmiany ksztal¬ tu otrzymanych krzywych rodzaj usterki w uzwo¬ jeniu badanej fazy.Glówna zaleta sposobu badania uzwojen we¬ dlug wynalazku jest zakres jego stosowalnosci, gdy± przez eliminacje wirników pomiarowych daje sie ón stosowac dla silników róznych wielkosci mechanicznych. Przelaczanie poszczególnych uzwo¬ jen tezowych, czy to na transformator, czy na oscyloskop, wykonywane jest w urzadzeniu do sto¬ sowania tego sposobu badan przy pomocy prze¬ laczników, które pracowac moga takze samoczyn¬ nie, przy czym nastawienie programu pomiaru wad tyjn samym sposobem trwa od 2 do 10 sekund.Ta szybkosc i niezawodnosc miedzyoperacyjnych badan wad uzwojeniowych pozwala obnizyc od¬ rzut produktów gotowych o prawie polowe. Urza¬ dzenie do realizacji tego sposobu umozliwia rów¬ niez dokonanie pomiaru rezystancji izolacji wzgle¬ dem korpusu, tak ze w przypadku jednostek ciez¬ szych, badania wad uzwojen moga byc dokony¬ wane takze bezposrednio w hali produkcyjnej.Przedmiot wynalazku Jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad pogladowy, fig. 2 schemat blo¬ kowy z przykladowo wlaczona para kontrolowa¬ nych uzwojen, natomiast fig. 3, fig. 4 i fig. 5 nie¬ które charakterystyczne otrzymane oscylogramy.W ukladzie pogladowym na fig. 1 stojan 2 przed¬ stawiony jest schematycznie jako prostokat. W nim przedstawione sa uzwojenia fazy pierwszej, drugiej i trzeciej z koncówkami U-X, V-Y i W-Z. Gdy na przyklad faza pierwsza znajduje sie pod na¬ pieciem zródla pradu przemiennego, to uzwojenie np. fazy drugiej sprzezone elektromagnetycznie z faza pierwsza laczy sie z oscyloskopem, dla, wy¬ kazania w nim sily elektromotorycznej induko¬ wanej przez faze pierwsza. Ze' schematu bloko¬ wego na fig. 2. widac, ze dla wygodniejszego do¬ boru potrzebnych napiec bierze sie jako zródlo zasilania transformator 1 posiadajacy po stronie 5 wtórnej regulacje napiecia, umozliwiajaca dopro¬ wadzenie do stojana 2 napiecia dobranego do re¬ zystancji uzwojen.Jezeli przykladowo uzwojenie U-X fazy pierw¬ szej jest zasilane z transformatora 1 to bada sie np. uzwojenie fazy drugiej laczac jego koncówki V-Y poprzez tranzystorowy wzmacniacz 3 z plyt¬ kami -pionowego odchylania oscyloskopu 4, przy czym plytki odchylania poziomego polaczone sa z drugim uzwojeniem transformatora L Wtedy in¬ dukowana przez sprzezenie elektromagnetyczne w uzwojeniu drugiej fazy sila elektromotoryczna uwidacznia sie w postaci zamknietej krzywej na ekranie oscyloskopu. Jezeli w ten sposób prze¬ bada sie uzwojenia wszystkich trzech faz stojana, przy czyni kazde uzwojenie pracuje kolejno raz jako faza zasilana, a drugi raz jako faza sprze¬ zona, otrzymuje sie na ekranie oscyloskopu cha¬ rakterystyczne krzywe dla kazdej fazy. Dla przy¬ padku, gdy uzwojenia wszystkich trzech faz sa wykonane prawidlowo oraz sa w stanie nie uszko¬ dzonym, obraz otrzymanej krzywej bedzie dla wszystkich faz taki sam. Bedzie ona wtedy krzy¬ wa wzorcowa do badania dalszych maszyn tej sa¬ mej serii.Taka wlasnie krzywa wzorcowa otrzymana dla pewnego typu silnika przedstawiono na fig. 3.Ksztaltem swym przypomina ona nieco krzywa magnesowania. Fig. 4. przedstawia krzywa otrzy¬ mana dla silnika tego samego typu w sprzezo¬ nym uzwojeniu fazy drugiej. Widac, ze otrzyma¬ ny obraz jest odmienny od wzorcowego, petla bowiem jest wezsza od krzywej wzorcowej. Sy¬ gnalizuje to, ze istnieje usterka albo w uzwojeniu fazy pierwszej, albo fazy drugiej. Po przelaczeniu uzwojenia fazy drugiej na zasilanie, a uzwojenia fazy pierwszej jako sprzezonej okazalo sie, ze uszkodzenie, to jest zwarcie pieciu zwoi mialo miejsce w uzwojeniu fazy pierwszej. Obraz uzy¬ skany dla tego przypadku przedstawiony jest na fig. 5. Obraz ten ma charakterystyczna dla tego rodzaju usterek postae krzywej z petlami na jej koncach.Sposób badan uzwojen wedlug wynalazku po¬ zwala wiec szybko i trafnie okreslic nie tylko lo¬ kalizacje ale takze i rodzaj danej usterki. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób badania uzwojen stojanów silników trój- 55 fazowych malej i sredniej mocy, zwartych i piers¬ cieniowych o napeciu roboczym do 500V w proce¬ sie ich wytwarzania lub remontów, znamienny tym, ze doprowadza sie z transformatora zasilajacego za¬ lezne od rezystancji uzwojen stojana napiecie do 80 uzwojenia jednej dowolnie wybranej fazy (U-X stojana (2) i kolejno podlacza sie nastepne dwa pozostale uzwojenia (Y-Y* W-Z) poprzez wzmac¬ niacz (3) do plytek pionowego odchylania oscylo¬ skopu (4), podczas gdy plytki odchylania poziome- 65 go zasila sie napieciem z drugiego uzwojenia te- 15 20 25 80 85 40 455 62558 6 goz transformatora, przy czym otrzymany na oscy¬ loskopie obraz o ksztalcie zblizonym do petli hi- sterezy w przypadku prawidlowego wykonania i braku uszkodzenia uzwojen we wszystkich trzech fazach posiada dla kazdego z tych uzwojen ten sam ksztalt krzywej, który dla danego typu i wiel¬ kosci maszyny stanowi obraz wzorcowy sluzacy do badania dalszych maszyn danej serii, zas po ustaleniu obrazu wzorcowego dla maszyny z uzwo¬ jeniami prawidlowymi laczy sie w badanych ma¬ szynach kolejno uzwojenia fazowe raz na zasila¬ nie z transformatora a drugi raz na oscyloskop i porównuje sie otrzymane krzywe z krzywa wzor¬ cowa oraz ustala sie na podstawie zmiany ksztal¬ tu otrzymanych krzywych rodzaj usterki w uzwo¬ jeniu badanej fazy. zasilanie ~ oscyloskop PL PL