RU2274869C2 - Method for controlling electro-technical state of electric machines - Google Patents

Method for controlling electro-technical state of electric machines Download PDF

Info

Publication number
RU2274869C2
RU2274869C2 RU2004119900/09A RU2004119900A RU2274869C2 RU 2274869 C2 RU2274869 C2 RU 2274869C2 RU 2004119900/09 A RU2004119900/09 A RU 2004119900/09A RU 2004119900 A RU2004119900 A RU 2004119900A RU 2274869 C2 RU2274869 C2 RU 2274869C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electric
machines
control
machine
electric machine
Prior art date
Application number
RU2004119900/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004119900A (en
Inventor
Александр Владимирович Горелик (RU)
Александр Владимирович Горелик
Игорь Александрович Менщиков (RU)
Игорь Александрович Менщиков
Борис Сергеевич Монахов (RU)
Борис Сергеевич Монахов
Original Assignee
Российский государственный открытый технический университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации (РГОТУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский государственный открытый технический университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации (РГОТУПС) filed Critical Российский государственный открытый технический университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации (РГОТУПС)
Priority to RU2004119900/09A priority Critical patent/RU2274869C2/en
Publication of RU2004119900A publication Critical patent/RU2004119900A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2274869C2 publication Critical patent/RU2274869C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use for express control of serviceability of electric machines, in particular, electric engines, generators of direct, alternating currents and transformers.
SUBSTANCE: method for controlling electro-technical state of electric machines includes connecting device to electric machine in non-operative state, producing oscillating or non-periodic process in winding circuit of electric machine. If oscillating process is registered in windings of electric machine, then electric machine is considered to be functional. If non-periodic signal is observed, electric machine is considered non-functional. As a result, there is no need for stand tests in conditions of electric workshop or control-test station, economical efficiency is improved, operation costs are reduced, serviceability control of all types of electric machines is provided , for example, for direct current machines, stepping, linear, asynchronous alternating current motors, synchronous machines, and also all types of transformers, while remote control over technical state of electric machines is provided for remotely positioned control subject.
EFFECT: possible operative control of working state of electric machines by connecting a control device to machine, checking its electric parameters in static (disconnected from power grid) mode.
3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способу контроля рабочего состояния электрических машин.The invention relates to electrical engineering, in particular to a method for monitoring the operating condition of electrical machines.

В электротехнике при испытании электрических машин известен способ (см. Инструкция Министерства путей сообщения департаментов вагонного хозяйства и локомотивов ЦТВР №4099 «Испытание электрических машин подвижного состава на железнодорожном транспорте»), в соответствии с ГОСТами: ГОСТ 25000, ГОСТ 25941, ГОСТ 11929, ГОСТ 11929, ГОСТ 11929, ГОСТ 12379, СТ 1107 - методы определения сопротивления обмоток без отключения машины от сети, предусматривающие использование специально разработанных стендов. На стендовом оборудовании выполняются следующие электротехнические испытания машин: измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машин; измерение активного и реактивного сопротивления обмоток; проверка электрической прочности межвитковой изоляции обмоток. Недостаток аналога заключается в низкопроизводительном контроле параметров электрической машины.In electrical engineering, when testing electric machines, a method is known (see the Instruction of the Ministry of Railways of the departments of wagon economy and locomotives of TsTVR No. 4099 “Testing electric vehicles of rolling stock in railway transport”), in accordance with GOST: GOST 25000, GOST 25941, GOST 11929, GOST 11929, GOST 11929, GOST 12379, ST 1107 - methods for determining the resistance of windings without disconnecting the machine from the network, using specially designed stands. The following electrical tests of machines are performed on bench equipment: measuring the insulation resistance of the windings relative to the machine body; measurement of active and reactive resistance of windings; checking the electrical strength of the interturn insulation of the windings. The disadvantage of an analogue is low-performance control of the parameters of an electric machine.

Периодические испытания электрических машин проводят в определенные установленные стандартами или техническими условиями сроки. Цель периодических испытаний - убедится в том, что в процессе производства или эксплуатации техническое качество электрических машин не изменилось существенно по сравнению с результатами приемочных испытаний.Periodic testing of electrical machines is carried out in certain time frames established by standards or specifications. The purpose of periodic tests is to make sure that during the production or operation, the technical quality of electric machines has not changed significantly compared with the results of acceptance tests.

Однако известные способы контроля электротехнического состояния машин имеют следующие недостатки. Существенным недостатком аналога является съем с подвижного состава или с оборудования электрической машины для оценки технического состояния. Кроме того, для испытаний машин требуется изготовление и использование специальных стендов.However, the known methods for monitoring the electrical state of machines have the following disadvantages. A significant drawback of the analogue is removal from rolling stock or from the equipment of an electric machine to assess the technical condition. In addition, for testing machines, the manufacture and use of special stands is required.

Прототипом предлагаемого способа является (см. патент России №1035742, А Н 02 К 23/12, 1983, БИ №30) «Способ контроля коммутации машин постоянного тока», Реализация данного способа осуществляется с помощью устройства, состоящего из конденсатора и индикатора, включаемые в дополнительную обмотку возбуждения электродвигателя. Данный способ позволяет определять качество коммутации якоря по изменению магнитного потока в зазоре главных полюсов электрической машины.The prototype of the proposed method is (see Russian patent No. 1035742, A N 02 K 23/12, 1983, BI No. 30) "Method for controlling the switching of DC machines", the implementation of this method is carried out using a device consisting of a capacitor and indicator, included into the additional excitation winding of the electric motor. This method allows you to determine the quality of switching the armature by changing the magnetic flux in the gap of the main poles of the electric machine.

Несмотря на простоту, этот способ контроля имеет недостаток, заключающийся в контроле только одного параметра машины - нарушения коммутации.Despite its simplicity, this method of control has the disadvantage of controlling only one parameter of the machine — switching disturbance.

Технической задачей предлагаемого изобретения является экспресс-контроль параметров состояния электрических машин и цепей их управления путем подключения к обмоткам диагностического устройства. Данное устройство обеспечивает снятие характеристик переходного процесса, по которому судят о качестве технического состояния электрической машины.The technical task of the invention is the express control of the state parameters of electrical machines and their control circuits by connecting to the windings of a diagnostic device. This device provides a characterization of the transient, which is used to judge the quality of the technical condition of the electric machine.

Предлагаемый способ отличается от существующего тем, что: к обмоткам электрической машины периодически, через коммутирующее устройство подается напряжение с обкладок заряженного конденсатора от источника постоянного тока. По индикатору, в который входит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и персональная электронная вычислительная машина (ПЭВМ), определяется характер переходного процесса [фиг.1]. При этом, в случае исправного состояния двигателя характер процесса колебательный [фиг.2], в противном случае (обрыв, межвитковое замыкание обмоток, нарушение коммутации якоря и прочие дефекты) характер переходного процесса апериодический [фиг.3].The proposed method differs from the existing one in that: voltage is applied to the windings of an electric machine periodically through a switching device from the plates of a charged capacitor from a direct current source. The indicator, which includes an analog-to-digital converter (ADC) and a personal electronic computer (PC), determines the nature of the transition process [Fig.1]. In this case, in the case of a healthy condition of the engine, the nature of the process is oscillatory [figure 2], otherwise (open circuit, inter-turn winding closure, impaired switching of the armature and other defects) the aperiodic nature of the transition process [figure 3].

Устройство контроля электротехнического состояния электрических машин включает следующие элементы:The control device for the electrical condition of electrical machines includes the following elements:

1. Источник питания;1. The power source;

2. Конденсатор;2. Capacitor;

3. Коммутирующее устройство (электронный ключ);3. Switching device (electronic key);

4. Входное устройство, преобразователь «тока - напряжение»;4. The input device, the Converter "current - voltage";

5. Измерительное устройство, состоящее из: аналого-цифрового преобразователя (АЦП); устройства выборки и хранения информации, ПЭВМ;5. The measuring device, consisting of: analog-to-digital Converter (ADC); devices for selecting and storing information, PC;

6. Блок управления.6. The control unit.

Величина конденсатора С и сопротивления R подбирается экспериментально под каждый тип испытуемой электрической машины.The value of the capacitor C and the resistance R are selected experimentally for each type of the tested electric machine.

Измерительное устройство позволяет с помощью сопротивления R согласовать цепь управления с объектом испытания, и с помощью конденсатора С устройство настраивается на колебательный режим цепи контроля электрической машины.The measuring device allows using the resistance R to coordinate the control circuit with the test object, and using the capacitor C, the device is tuned to the oscillatory mode of the control circuit of the electric machine.

Процесс контроля состояния электрической машины заключается в следующем. При подаче постоянного напряжения происходит заряд конденсатора С через последовательно включенное сопротивление R. При включении коммутирующего устройства конденсатор разряжается на обмотку электрической машины, и в цепи возникает переходный процесс. По характеру протекания переходного процесса оценивают техническое состояние электрической машины. Если машина исправна, характер переходного процесса колебательный, в противном случае (неисправное состояние машины) - переходный процесс апериодический.The process of monitoring the state of an electric machine is as follows. When a constant voltage is applied, the capacitor C charges through a series-connected resistance R. When the switching device is turned on, the capacitor is discharged to the winding of the electric machine, and a transient occurs in the circuit. The nature of the transition process evaluate the technical condition of the electric machine. If the machine is operational, the nature of the transition process is oscillatory, otherwise (malfunctioning state of the machine) - the transition process is aperiodic.

Проведен эксперимент на серии стрелочных электродвигателей постоянного тока типа МСП-0,25, МСП-0,15.An experiment was conducted on a series of arrow DC motors of the type MSP-0.25, MSP-0.15.

Использование изобретения позволит: оперативно выявить непосредственно на рабочем месте оборудования отказы в электрических машинах постоянного, переменного тока и трансформаторах. Эффективность контроля выражается в сокращении эксплуатационных расходов при периодической проверке машин, качественном улучшении условий труда и техники безопасности.Using the invention will allow: to quickly identify directly in the workplace equipment failures in electrical machines, DC, AC and transformers. The effectiveness of control is expressed in the reduction of operating costs during periodic inspection of machines, a qualitative improvement in working conditions and safety.

Claims (1)

Способ контроля электротехнического состояния электрических машин, использующий подключение к обмоткам машины, конденсатора, индикатора и источника постоянного напряжения, а также наблюдение по индикатору технического состояния машины, отличающийся тем, что к обмоткам отключенной от питающей сети машины периодически через коммутирующее устройство подается напряжение с обкладок заряженного от источника постоянного напряжения конденсатора и по индикатору определяется характер переходного процесса, при этом в случае исправного состояния машины характер переходного процесса колебательный, в противном случае характер переходного процесса апериодический.A method for monitoring the electrical condition of electrical machines using a connection to the windings of the machine, a capacitor, an indicator and a constant voltage source, as well as monitoring the indicator of the technical condition of the machine, characterized in that voltage is applied to the windings of the machine disconnected from the mains supply through the switching device from the DC voltage source of the capacitor and the indicator determines the nature of the transient process, while in case of good condition In the case of a machine, the nature of the transition process is oscillatory, otherwise the nature of the transition process is aperiodic.
RU2004119900/09A 2004-07-01 2004-07-01 Method for controlling electro-technical state of electric machines RU2274869C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004119900/09A RU2274869C2 (en) 2004-07-01 2004-07-01 Method for controlling electro-technical state of electric machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004119900/09A RU2274869C2 (en) 2004-07-01 2004-07-01 Method for controlling electro-technical state of electric machines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004119900A RU2004119900A (en) 2006-01-10
RU2274869C2 true RU2274869C2 (en) 2006-04-20

Family

ID=35871825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004119900/09A RU2274869C2 (en) 2004-07-01 2004-07-01 Method for controlling electro-technical state of electric machines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2274869C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451943C2 (en) * 2010-06-16 2012-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Method for diagnostics of electric circuits containing active resistance and inductance
RU2484490C1 (en) * 2011-10-03 2013-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС (ИрИИТ)) Device for diagnostics of asynchronous electric motors
RU2599910C2 (en) * 2011-08-01 2016-10-20 Технише Универзитет Вена Method and device for online detection of deterioration of electric motor insulation
RU2650428C1 (en) * 2017-01-20 2018-04-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Method of isolation monitoring state results of anchor winding of dc machines
RU2687987C2 (en) * 2016-05-11 2019-05-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of early detection of interturn circuit in the winding of a working electric machine
RU2804260C1 (en) * 2023-04-05 2023-09-26 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Русэлпром" Method and device for monitoring temperature and vibration of electrical machinery

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451943C2 (en) * 2010-06-16 2012-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Method for diagnostics of electric circuits containing active resistance and inductance
RU2599910C2 (en) * 2011-08-01 2016-10-20 Технише Универзитет Вена Method and device for online detection of deterioration of electric motor insulation
RU2484490C1 (en) * 2011-10-03 2013-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС (ИрИИТ)) Device for diagnostics of asynchronous electric motors
RU2687987C2 (en) * 2016-05-11 2019-05-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of early detection of interturn circuit in the winding of a working electric machine
RU2650428C1 (en) * 2017-01-20 2018-04-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Method of isolation monitoring state results of anchor winding of dc machines
RU2804260C1 (en) * 2023-04-05 2023-09-26 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Русэлпром" Method and device for monitoring temperature and vibration of electrical machinery

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004119900A (en) 2006-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. An online groundwall and phase-to-phase insulation quality assessment technique for AC-machine stator windings
CN206975158U (en) A kind of detection means of generator rotor interturn short-circuit situation
US20120330871A1 (en) Using values of prpd envelope to classify single and multiple partial discharge (pd) defects in hv equipment
KR20130014999A (en) Method and system for monitoring a synchronous machine
Yang et al. A stator winding insulation condition monitoring technique for inverter-fed machines
Cherif et al. Stator inter turns fault detection using discrete wavelet transform
RU2274869C2 (en) Method for controlling electro-technical state of electric machines
CN204740329U (en) High -low pressure AC motor testing system
RU112525U1 (en) AUTOMATED DIAGNOSTIC AND MONITORING SYSTEM OF POWER CABLE LINES INSULATION
RU2642521C2 (en) Device for diagnostics of interturn short-circuits in power transformer windings
RU2373547C2 (en) Method of proximate analysis of electromagnetic device winding quality (versions)
Pollak The use of DC current to testing condition of the insulation of electrical machines
KR100798469B1 (en) Apparatus, and method for diagnosing the insulation condition of three phase alternating current rotating machinery, and a medium having computer readable program for executing the method
Drif et al. Rotor cage fault diagnostics in three-phase induction motors, by the instantaneous non-active power signature analysis
Drif et al. The use of the stator instantaneous complex apparent impedance signature analysis for discriminating stator winding faults and supply voltage unbalance in three-phase induction motors
Iamamura et al. Study of interturn short circuit in rotor windings of a synchronous generator using FEM
KR100530467B1 (en) On-line check system for induction motors
RU2250474C1 (en) Method of testing insulation of transformers
RU126844U1 (en) ASYNCHRONOUS MOTOR CONTROL DEVICE
Drif et al. Rotor cage fault diagnostics in three-phase induction motors, by the instantaneous phase-angle signature analysis
David et al. Modeling of the dielectric response of a stator winding insulation from a DC ramp test
JP3847556B2 (en) Soundness evaluation method and test method for electromagnetic induction equipment
CN215678530U (en) Low current testing device
RU103191U1 (en) MOBILE INSTALLATION FOR DIAGNOSTICS OF POWER TRANSFORMERS
RU2472168C2 (en) Method of early detection of turn-to-turn short circuits and diagnostics of technical state of turbine generator rotor winding with determination of rotor current as per stator parameters

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080702