RU2468376C2 - Способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2468376C2
RU2468376C2 RU2010143196/28A RU2010143196A RU2468376C2 RU 2468376 C2 RU2468376 C2 RU 2468376C2 RU 2010143196/28 A RU2010143196/28 A RU 2010143196/28A RU 2010143196 A RU2010143196 A RU 2010143196A RU 2468376 C2 RU2468376 C2 RU 2468376C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
test signal
indicators
magnetic
indicator
Prior art date
Application number
RU2010143196/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010143196A (ru
Inventor
Владимир Степанович Цепелев
Виктор Васильевич Конашков
Аркадий Моисеевич Поводатор
Владимир Викторович Вьюхин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2010143196/28A priority Critical patent/RU2468376C2/ru
Publication of RU2010143196A publication Critical patent/RU2010143196A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2468376C2 publication Critical patent/RU2468376C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для экспресс-диагностики магнитопроводов трансформаторов, автотрансформаторов или дросселей преимущественно для блоков питания мощностью до 100 Вт, их подбора, замены, ремонта, в том числе вне заводских условий. Сущность: испытательный сигнал подают на первичную обмотку трансформатора с первым магнитопроводом. Посредством первого индикатора определяют величину сигнала на его вторичной обмотке. Испытательный сигнал синхронно подают на первичную обмотку трансформатора со вторым магнитопроводом. Посредством второго индикатора определяют величину сигнала на его вторичной обмотке. После этого сравнивают показания обоих индикаторов. Устройство содержит генератор испытательного сигнала, трансформатор с первым магнитопроводом, трансформатор со вторым магнитопроводом и таким же количеством витков в обмотках, как у трансформатора с первым магнитопроводом, два буфера, два индикатора. Генератор испытательного сигнала через оба буфера подключен к обеим первичным обмоткам трансформаторов. К вторичным обмоткам трансформаторов подключены индикаторы. Технический результат: упрощение и ускорение диагностики магнитопроводов при их подборе, повышение наглядности и достоверности процедуры, возможность снижения квалификационных требований к персоналу. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, электронике, измерительной технике и предназначено для экспресс-диагностики магнитопроводов трансформаторов, автотрансформаторов или дросселей преимущественно для блоков питания мощностью до 100 Вт, их подбора, замены, ремонта, в том числе вне заводских условий, и может быть использовано при достоверном, наглядном и быстром сравнительном контроле магнитопроводов неквалифицированным персоналом, в частности, при идентификации, замене, подборе или ремонте трансформаторов, а также при обучении студентов электротехнических специальностей.
Известны способ и устройство для определения эксплуатационных параметров магнитопроводов посредством измерения индуктивности, добротности и емкости трансформаторов или дросселей на их основе при разных частотах цифровым портативным универсальным измерителем Motech MT 4080D, производства Taiwan - аналог. Недостатком аналога является сложность экспресс-диагностики идентификации магнитопровода в данных конкретных условиях вследствие косвенной оценки эксплуатационных параметров магнитопроводов и выбора необходимого магнитопровода даже высококвалифицированным персоналом.
Прототипом предложенных способа экспресс-диагностики магнитопроводов и устройства для его осуществления является способ, при котором испытательный сигнал от генератора подают на первичную обмотку трансформатора с первым магнитопроводом, после чего оценивают сигнал на его вторичной обмотке, при этом используют устройство, содержащее трансформатор с первым магнитопроводом, первичная обмотка которого соединена с выходом генератора испытательного сигнала, а его вторичная обмотка соединена с первым индикатором выходного сигнала - см. Р.Трейстер, Дж.Мейо «44 источника электропитания для любительских электронных устройств». - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.60, рис.3.11, 3.12. В качестве испытательного сигнала используют синусоидальное напряжение с действующим значением 6 В или 115 В от силовой сети, которая является выходом генератора испытательного сигнала. Оценивают сигнал на вторичной обмотке трансформатора путем прямой индикации этого сигнала, например, вольтметром переменного напряжения. Недостатком этих способа и устройства является длительность и сложность косвенной оценки эксплуатационных параметров магнитопроводов и выбора на этой основе необходимого магнитопровода даже высококвалифицированным персоналом, сложность осуществления экспресс-диагностики идентификации магнитопровода в конкретных данных условиях. В наибольшей степени эти недостатки сказываются в условиях небольших производств при изменении номенклатуры применяемых магнитопроводов, при необходимости в быстром подборе, замене или ремонте трансформаторов или дросселей, а также при обучении студентов электротехнического профиля, в частности, при лабораторных работах.
Технической задачей предлагаемой группы изобретений является ускорение, повышение наглядности и достоверности экспресс-диагностики магнитопроводов, упрощение процедуры их подбора, а также обеспечение возможности снижения квалификационных требований к персоналу.
Для решения поставленной задачи предлагается способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления.
В способе экспресс-диагностики магнитопроводов, при котором испытательный сигнал подают на первичную обмотку трансформатора с первым магнитопроводом, посредством первого индикатора определяют величину сигнала на его вторичной обмотке, предлагают то, что испытательный сигнал синхронно подают на первичную обмотку трансформатора со вторым магнитопроводом, посредством второго индикатора определяют величину сигнала на его вторичной обмотке, после чего сравнивают показания обоих индикаторов.
Кроме того, частоту испытательного сигнала выбирают в диапазоне 25 Гц-10 кГц, преимущественно 50-500 Гц.
В устройство для экспресс-диагностики магнитопроводов, содержащее генератор испытательного сигнала, трансформатор с первым магнитопроводом, первичная обмотка которого соединена с выходом генератора испытательного сигнала, его вторичная обмотка соединена с первым индикатором выходного сигнала, введены два буфера, вторые индикатор и трансформатор со вторым магнитопроводом и таким же количеством витков в обмотках, как у трансформатора с первым магнитопроводом, генератор испытательного сигнала через оба буфера подключен к обеим первичным обмоткам трансформаторов, к вторичной обмотке второго трансформатора подключен второй индикатор.
Кроме того, генератор испытательного сигнала выполнен в виде автономного функционального генератора.
Кроме того, индикаторы выполнены в виде ламп накаливания.
Кроме того, индикаторы выполнены в виде светодиодов.
Кроме того, индикаторы выполнены в виде стрелочных приборов.
Кроме того, индикаторы выполнены в виде акустических излучателей.
Отличительные признаки предложенных технических решений - способа и устройства экспресс-диагностики позволяют упростить и ускорить процедуру экспресс-диагностики магнитопроводов при их подборе, повысить наглядность и достоверность этой процедуры, а также обеспечивают наглядность учебного процесса при обучении студентов и возможность снижения квалификационных требований к персоналу.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:
фиг.1 - блок-схема устройства;
фиг.2. - фотография устройства.
Устройство для реализации способа экспресс-диагностики магнитопроводов содержит генератор 1 испытательного сигнала, буферы 2 и 3, трансформаторы 4 и 5 с первым и вторым магнитопроводами, индикаторы 6 и 7. Устройство содержит источник автономного электропитания (на схеме не показано) с напряжением +Eп=9 В на положительной клемме 8. Генератор 1 испытательного сигнала соединен с первичными обмотками трансформаторов 4 и 5 с первым и вторым магнитопроводами через буферы 2 и 3, индикаторы 6 и 7 соединены со вторичными обмотками трансформаторов 4 и 5 с первым и вторым магнитопроводами.
Генератор 1 испытательного сигнала выполнен на микросхеме таймера 555 - см. Трейстер Р. «Радиолюбительские схемы на ИС 555». - М.: Мир, 1988, с.188, рис.6.22. Испытательный сигнал в виде прямоугольных импульсов частотой около 2 кГц и скважностью Q=4 снимают с 3 ножки микросхемы таймера 555. Этот испытательный сигнал может быть, например, треугольным или синусоидальным. В качестве буферов 2 и 3 используют резисторы типа МЛТ - 0,125 номиналом 50 Ом-1 кОм, оптимально 350 Ом. В качестве индикаторов 6 и 7 используют, в различных вариантах, оптические приборы, например, миниатюрные лампы накаливания СМН, светодиоды АЛ307, или малогабаритные гальванометры - индикаторы М47621, либо акустические излучатели, например, наушники или маломощные динамические головки; источник автономного электропитания - 9-вольтовая батарейка («Крона»).
Определение эксплуатационных параметров трансформаторов 4 и 5 с первым и вторым магнитопроводами осуществляют следующим образом. На каждый из магнитопроводов наматывают одинаковое небольшое число витков: первичная обмотка - 50-70 витков, вторичная - около 20 витков. После этого соединяют один из концов каждой первичной обмотки с положительной клеммой 8 источника автономного электропитания (+Eп=9 В), другой конец с буферами 2 и 3. Вторичные обмотки соединяют каждую с соответствующим индикатором 6 и 7. Отметим, что при реализации индикаторов 6 и 7 на миниатюрных лампах СМН связь их яркости и электрической мощности, подводимой к ним, более линейна по сравнению со светодиодами, в то время как светодиоды более экономичны. Индикаторы 6 и 7 также могут быть выполнены в виде акустических излучателей, например, наушников или динамических головок. После того как подключают источник автономного электропитания, сравнивают показания индикаторов 6 и 7, например, интенсивность свечения (в случае ламп накаливания или светодиодов) или отклонения стрелок малогабаритных гальванометров (в случае стрелочных приборов), либо громкость звучания динамических головок (в случае акустических излучателей), и в случае минимального расхождения показаний, например, интенсивности свечения ламп накаливания делают вывод об идентичности параметров магнитопроводов. Фиг.2 иллюстрирует эксперимент по идентификации тороидальных силовых малогабаритных трансформаторов 4 и 5 с первым магнитопроводом из сплава ГМ515, производимым фирмой «Гаммамет», г.Екатеринбург, выполненным из нанокристаллической аморфной ленты (меньший тороид), и вторым магнитопроводом из пермаллоевой ленты (больший тороид). Интенсивность свечения индикаторов 6 и 7 - светодиодов АЛ307, расположенных (для наглядности) в центре каждого из тороидальных трансформаторов 4 и 5 с первым магнитопроводом и вторым магнитопроводом, практически идентична, что достоверно и наглядно демонстрирует эквивалентность магнитопроводов, несмотря на существенно различные массогабаритные параметры. По результатам экспериментов можно предположить, что применение магнитопровода на основе сплава ГМ 515 более эффективно по сравнению с пермаллоевым магнитопроводом при прочих равных условиях. Это может служить основанием для эквивалентной замены данных пермаллоевых магнитопроводов магнитопроводами на основе сплава ГМ515.
Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют упростить и ускорить подбор магнитопроводов для трансформаторов и дросселей, увеличить наглядность и достоверность результатов, обеспечить экспресс-диагностику магнитопроводов персоналом невысокой квалификации, а также обеспечить наглядность учебного процесса при обучении студентов.

Claims (8)

1. Способ экспресс-диагностики магнитопроводов, при котором испытательный сигнал подают на первичную обмотку трансформатора с первым магнитопроводом, посредством первого индикатора определяют величину сигнала на его вторичной обмотке, отличающийся тем, что испытательный сигнал синхронно подают на первичную обмотку трансформатора со вторым магнитопроводом, посредством второго индикатора определяют величину сигнала на его вторичной обмотке, после чего сравнивают показания обоих индикаторов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту испытательного сигнала выбирают в диапазоне 25 Гц-10 кГц, преимущественно 50-500 Гц.
3. Устройство для экспресс-диагностики магнитопроводов, содержащее генератор испытательного сигнала, трансформатор с первым магнитопроводом, первичная обмотка которого соединена с выходом генератора испытательного сигнала, его вторичная обмотка соединена с первым индикатором выходного сигнала, отличающееся тем, что в него введены два буфера, вторые индикатор и трансформатор со вторым магнитопроводом и таким же количеством витков в обмотках, как у трансформатора с первым магнитопроводом, генератор испытательного сигнала через оба буфера подключен к обеим первичным обмоткам трансформаторов, к вторичной обмотке второго трансформатора подключен второй индикатор.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что генератор испытательного сигнала выполнен в виде автономного функционального генератора.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индикаторы выполнены в виде ламп накаливания.
6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индикаторы выполнены в виде светодиодов.
7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индикаторы выполнены в виде стрелочных приборов.
8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индикаторы выполнены в виде акустических излучателей.
RU2010143196/28A 2010-10-21 2010-10-21 Способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления RU2468376C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010143196/28A RU2468376C2 (ru) 2010-10-21 2010-10-21 Способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010143196/28A RU2468376C2 (ru) 2010-10-21 2010-10-21 Способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010143196A RU2010143196A (ru) 2012-04-27
RU2468376C2 true RU2468376C2 (ru) 2012-11-27

Family

ID=46297175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010143196/28A RU2468376C2 (ru) 2010-10-21 2010-10-21 Способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2468376C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021242548A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 Texas Instruments Incorporated Methods and systems for diagnosing magnetic sensors

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU237999A1 (ru) * А. И. Бертинов, Б. П. Бурлаков, А. А. Дубенский , В. К. Кол Московский авиационной институт Серго Ордожникидзе УСТРОЙСТВО дл КОНТРОЛЯ МАГНИТОПРОВОДОВ и ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
SU450117A1 (ru) * 1972-10-10 1974-11-15 Предприятие П/Я Г-4514 Устройство дл проверки качества тероидальных магнитопроводов
GB2044936A (en) * 1978-05-31 1980-10-22 Central Electr Generat Board Method of and apparatus for testing laminated magnetic cores
JPS63187609A (ja) * 1987-01-30 1988-08-03 Kitamura Kiden Kk トロイダル鉄心試験装置
SU1713028A1 (ru) * 1989-01-31 1992-02-15 3-й Московский приборостроительный завод Способ контрол качества магнитопровода статора микромашины
US6873152B2 (en) * 2002-12-30 2005-03-29 General Electric Company Differential sensor apparatus and method for laminated core fault detection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU237999A1 (ru) * А. И. Бертинов, Б. П. Бурлаков, А. А. Дубенский , В. К. Кол Московский авиационной институт Серго Ордожникидзе УСТРОЙСТВО дл КОНТРОЛЯ МАГНИТОПРОВОДОВ и ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
SU450117A1 (ru) * 1972-10-10 1974-11-15 Предприятие П/Я Г-4514 Устройство дл проверки качества тероидальных магнитопроводов
GB2044936A (en) * 1978-05-31 1980-10-22 Central Electr Generat Board Method of and apparatus for testing laminated magnetic cores
JPS63187609A (ja) * 1987-01-30 1988-08-03 Kitamura Kiden Kk トロイダル鉄心試験装置
SU1713028A1 (ru) * 1989-01-31 1992-02-15 3-й Московский приборостроительный завод Способ контрол качества магнитопровода статора микромашины
US6873152B2 (en) * 2002-12-30 2005-03-29 General Electric Company Differential sensor apparatus and method for laminated core fault detection

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021242548A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 Texas Instruments Incorporated Methods and systems for diagnosing magnetic sensors
US11592511B2 (en) 2020-05-27 2023-02-28 Texas Instruments Incorporated Methods and systems for diagnosing magnetic sensors

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010143196A (ru) 2012-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108459193B (zh) 交变电流测量装置
CN110850334B (zh) 一种ct二次回路状态的无损检测方法与检测装置
CN112924920A (zh) 高压电磁式电压互感器便携式测量装置及参数测量方法
RU2468376C2 (ru) Способ экспресс-диагностики магнитопроводов и устройство для его осуществления
CN104880686B (zh) 一种便携电子式电流互感器校验装置和方法
RU103957U1 (ru) Демонстрационная система для изучения физических явлений "универсал"
RU105469U1 (ru) Устройство для экспресс-диагностики магнитопроводов
CN204359883U (zh) 一种变压器用多功能测试仪
CN116482577A (zh) 导线机械强度测试装置和导线机械强度的检测方法
RU2535231C2 (ru) Стенд для исследования резонансной системы передачи электрической энергии
CN113670188B (zh) 变压器单个饼式线圈径向变形的测试装置及评估方法
GB368006A (en) An improved method and apparatus for the measurement of the thickness of tubes or plates of iron or other magnetisable material
Bergmann et al. Wireless power transfer experiments for a high-school physics lab
CN103487705A (zh) 一种c型铁芯电压互感器励磁特性质量控制方法
CN209928761U (zh) 一种教学用变压器
CN105913712A (zh) 一种模拟互感器实训系统
CN204832478U (zh) 一种磁环测试装置
JP3847556B2 (ja) 電磁誘導機器の健全性評価方法および試験方法
WO2015034992A1 (en) Transformer with highly resistive core
US9806538B2 (en) Measurement circuit and measurement apparatus for wireless power transmission system
CN104111437A (zh) 一种带大阻抗的电流互感器变比测试方法及装置
CN106252024B (zh) 一种对多台变压器同时空载退磁的系统
RU2004108052A (ru) Электронный счетчик электричества
CN202205377U (zh) 安培力实验装置
Acero et al. Bridging the gap between research and teaching: An application example in power electronics education

Legal Events

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

Effective date: 20131022