RU2546827C1 - Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя - Google Patents
Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2546827C1 RU2546827C1 RU2013159154/28A RU2013159154A RU2546827C1 RU 2546827 C1 RU2546827 C1 RU 2546827C1 RU 2013159154/28 A RU2013159154/28 A RU 2013159154/28A RU 2013159154 A RU2013159154 A RU 2013159154A RU 2546827 C1 RU2546827 C1 RU 2546827C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- key
- terminal
- voltage
- microcontroller
- Prior art date
Links
Landscapes
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для контроля качества изоляции, характеризуемого ее пробивным напряжением, и может быть использовано в средствах для диагностики состояния межвитковой изоляции обмотки асинхронного или синхронного двигателя. Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя содержит (фиг.) МК 1, делитель напряжения 2, управляемый источник опорного напряжения 3, первый управляемый ключ 4, индикатор 5, источник постоянного напряжения 6, диагностируемую обмотку электродвигателя 7, второй ключ 8 и образцовую индуктивность 9. Первый вывод источника постоянного напряжения 6 подключен к первым выводам индуктивностей 7 (диагностируемая обмотка электродвигателя) и 9 (образцовая индуктивность), вторые выводы которых подключаются ко второму выводу второго ключа, который может находиться либо в «верхнем» (подключается индуктивность 7), либо в «нижнем» (подключается образцовая индуктивность 9) положении. Первый вывод второго ключа подключен ко вторым выводам первого управляемого ключа и делителя напряжения. Вывод управления первого ключа подключен к МК 1, вход управления источника опорного напряжения 3 подключен в выходу широтно-импульсного модулятора (на фиг. не показан) МК 1, выход источника опорного напряжения 3 подключен к первому входу аналогового компаратора (на фиг. не показан) МК 1, ко второму входу аналогового компаратора МК 1 подключен средний вывод делителя напряжения 2, первый крайний вывод делителя напряжения 2 подключен к первым выводам первого управляемого ключа 4 и источника постоянного напряжения 6, индик
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для контроля качества изоляции, характеризуемого ее пробивным напряжением, и может быть использовано для построения средств диагностики состояния межвитковой изоляции обмотки асинхронного или синхронного двигателя.
Уровень техники
В результате старения изоляции обмотки асинхронного двигателя снижается ее пробивное напряжение и сопротивление, что в свою очередь ведет к внезапному отказу двигателя. Для своевременного предупреждения повреждения изоляции необходима ее диагностика, т.е. контроль качества (состояния) межвитковой изоляции.
Известно устройство для измерения сопротивления и контроля качества изоляции сети с асинхронным двигателем, содержащее коммутационный аппарат с силовыми контактами, ключ первым выводом подключен к подвижному контакту первого коммутатора, левый неподвижный контакт которого подключен к первому фазному выводу обмотки асинхронного двигателя, а правый неподвижный контакт первого коммутатора соединен с правым неподвижным контактом второго коммутатора и со вторым фазным выводом обмотки асинхронного двигателя, левый неподвижный контакт второго коммутатора соединен с третьим фазным выводом обмотки асинхронного двигателя, подвижный контакт второго коммутатора соединен с общей точкой правого неподвижного контакта третьего коммутатора, первым выводом параллельно соединенных генератора и измерительного прибора, левый неподвижный контакт третьего коммутатора соединен с общей точкой вторых выводов генератора и измерительного прибора и со вторым выводом ключа, подвижный контакт третьего коммутатора заземлен (см. пат. РФ №1832223, кл. G01R 27/18).
Недостаток известного решения - ограничены функциональные возможности.
Известно устройство для измерения емкости и диэлектрических потерь конденсаторного датчика, содержащее микроконтроллер (МК), индикатор, два генератора, времязадающие RC-цепи генераторов. В качестве одного емкостного элемента применен конденсаторный датчик, между обкладками которого находится изоляционный материал. МК в определенной последовательности с помощью управляемых ключей подключает известные по сопротивлению резисторы времязадающих RC-цепей, измеряет постоянную времени RC-цепей и рассчитывает сопротивление изоляционного материала, значение которого выводит на индикатор (см. пат. РФ №2258232, кл. G01R 27/26).
Недостаток известного решения - ограничены функциональные возможности, устройство не позволяет контролировать состояние межвитковой изоляции индуктивностей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению и принятым авторами за прототип является микроконтроллерное устройство для диагностики изоляции обмотки асинхронного двигателя, содержащее источник постоянного напряжения, МК, индикатор, ключ, управляемый источник опорного напряжения, делитель напряжения и обмотку электродвигателя, причем индикатор подключен к МК, вывод управления ключом подключен к МК, первый вывод ключа подключен к первой клемме источника постоянного напряжения, вторая клемма источника постоянного напряжения подключена к первому выводу обмотки электродвигателя, второй вывод которой подключен ко второму выводу ключа, вход управления управляемого источника опорного напряжения подключен к широтно-импульсному модулятору (ШИМ) МК, крайние выводы делителя напряжения подключены к выводам ключа, средний вывод делителя напряжения подключен к первому входу аналогового компаратора МК, ко второму входу которого подключен выход управляемого источника опорного напряжения (см. пат. РФ №2428707, кл. G01R 27/26).
Недостаток известного решения - низкая точность измерения - устройство не имеет образцовой (эталонной) индуктивности для проведения его поверки.
Раскрытие изобретения
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению точности устройства за счет организации сравнения ЭДС самоиндукции образцовой и диагностируемой обмоток.
Технический результат достигается тем, что в микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя, содержащее источник постоянного напряжения, МК, индикатор, первый управляемый ключ, причем индикатор подключен к МК, вывод управления первым ключом подключен к МК, первый вывод этого же ключа подключен к первой клемме источника постоянного напряжения и первому выводу делителя напряжения, причем вторая клемма источника постоянного напряжения подключена к первому выводу диагностируемой обмотки электродвигателя введены образцовая индуктивность и второй ключ, в «нижнем» положении которого подключается образцовая индуктивность, а в «верхнем» - диагностируемая обмотка электродвигателя, причем первый вывод образцовой индуктивности подключен ко второй клемме источника постоянного напряжения, первый вывод второго ключа подключен ко вторым выводам первого управляемого ключа и делителя напряжения, вход управления управляемого источника опорного напряжения подключен к МК, средний вывод делителя напряжения подключен ко второму входу аналогового компаратора МК, к первому входу которого подключен выход управляемого источника опорного напряжения.
Краткое описание чертежей
На фиг. представлена структурная схема микроконтроллерного устройства диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя.
Осуществление изобретения
Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя содержит (фиг.) МК 1, делитель напряжения 2, управляемый источник опорного напряжения 3, первый управляемый ключ 4, индикатор 5, источник постоянного напряжения 6, диагностируемую обмотку электродвигателя 7, второй ключ 8 и образцовую индуктивность 9.
Первый вывод источника постоянного напряжения 6 подключен к первым выводам индуктивностей 7 (диагностируемая обмотка электродвигателя) и 9 (образцовая индуктивность), вторые выводы которых подключаются ко второму выводу второго ключа, который может находиться либо в «верхнем» (подключается индуктивность 7), либо в «нижнем» (подключается образцовая индуктивность 9) положении. Первый вывод второго ключа подключен ко вторым выводам первого управляемого ключа и делителя напряжения. Вывод управления первого ключа подключен к МК 1, вход управления источника опорного напряжения 3 подключен в выходу широтно-импульсного модулятора (на фиг. не показан) МК 1, выход источника опорного напряжения 3 подключен к первому входу аналогового компаратора (на фиг. не показан) МК 1, ко второму входу аналогового компаратора МК 1 подключен средний вывод делителя напряжения 2, первый крайний вывод делителя напряжения 2 подключен к первым выводам первого управляемого ключа 4 и источника постоянного напряжения 6, индикатор 5 подключен к выходу соответствующего порта МК 1.
Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя работает следующим образом.
МК 1 устанавливает с помощью внутреннего широтно-импульсного модулятора (на фигуре не показан) на выходе управляемого источника опорного напряжения 3 заданный уровень опорного напряжения и замыкает ключ 4. Ключ 8 находится в «нижнем» положении, т.е. включена образцовая индуктивность 9. По цепи: первый вывод источника постоянного напряжения 6, индуктивность 9, ключ 4, второй вывод источника постоянного напряжения 6 протекает нарастающий ток. В определенный момент МК 1 размыкает ключ 4, на выводах индуктивности 9 возникает ЭДС самоиндукции, которая приложена к делителю напряжения 2. Если напряжение на выходе делителя превысит опорное, то аналоговый компаратор МК 1 поменяет на выходе логический уровень, по этому сигналу микроконтроллер 1 оценивает значение амплитуды ЭДС самоиндукции. В образцовой индуктивности отсутствуют дефекты в межвитковой изоляции, и значение ЭДС самоиндукции будет максимальным. Это значение запоминается МК.
Далее ключ 8 переводится в «верхнее» положение, т.е. подключена диагностируемая обмотка электродвигателя. По цепи: первый вывод источника постоянного напряжения 6, индуктивность 7, ключ 4, второй вывод источника постоянного напряжения 6 протекает нарастающий ток. В определенный момент МК 1 размыкает ключ 4, на выводах индуктивности 7 возникает ЭДС самоиндукции, которая приложена к делителю напряжения 2. Если межвитковая изоляция содержит дефекты, снижающие значение пробивного напряжения, а также обладает малым сопротивлением, то часть энергии, запасенной в индуктивности, после размыкания ключа 4 рассеется в виде тепла на сопротивлениях межвитковой изоляции. В этом случае ЭДС самоиндукции будет ниже значения, установленного с помощью образцовой индуктивности, и аналоговый компаратор не поменяет логический уровень на выходе.
Затем микроконтроллер 1 переходит к следующему циклу измерения амплитуды ЭДС самоиндукции. Микроконтроллер 1 снижает напряжение на выходе управляемого источника опорного напряжения 3 и вновь замыкает ключ 4, цикл повторяется до тех пор, пока микроконтроллер 1 не определит значение амплитуды ЭДС самоиндукции, которое выводит на цифровой индикатор 6. По значению амплитуды ЭДС самоиндукции производится оценка состояния изоляции.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными решениями имеет преимущество - повышает точность микроконтроллерного устройства диагностики за счет сравнения ЭДС самоиндукции образцовой индуктивности с ЭДС самоиндукции диагностируемой обмотки электродвигателя в процессе оценки состояния изоляции последней.
Claims (1)
- Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя, содержащее источник постоянного напряжения, микроконтроллер, индикатор, первый управляемый ключ, причем индикатор подключен к микроконтроллеру, вывод управления первым управляемым ключом подключен к микроконтроллеру, первый вывод этого же ключа подключен к первой клемме источника постоянного напряжения, вторая клемма источника постоянного напряжения подключена к первому выводу диагностируемой обмотки электродвигателя, вход управления управляемого источника опорного напряжения подключен к выходу микроконтроллера, крайние выводы делителя напряжения подключены к выводам первого управляемого ключа, средний вывод делителя напряжения подключен ко второму входу аналогового компаратора микроконтроллера, к первому входу которого подключен выход управляемого источника опорного напряжения, отличающееся тем, что введены образцовая индуктивность и второй ключ, имеющий два положения «верхнее» и «нижнее», причем первый вывод образцовой индуктивности подключен ко второй клемме источника постоянного напряжения, а второй ее вывод при «нижнем» положении второго ключа подключается ко вторым выводам первого управляемого ключа и делителя напряжения, к этим же выводам подключается второй вывод диагностируемой обмотки электродвигателя при «верхнем» положении второго ключа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013159154/28A RU2546827C1 (ru) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013159154/28A RU2546827C1 (ru) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2546827C1 true RU2546827C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013159154/28A RU2546827C1 (ru) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2546827C1 (ru) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589762C1 (ru) * | 2015-05-29 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя с функцией мегомметра |
| RU181802U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки асинхронного двигателя |
| RU181798U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по эдс самоиндукции |
| RU181804U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя |
| RU2684955C1 (ru) * | 2018-02-26 | 2019-04-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Устройство для измерения емкости диагностики межвитковой изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра |
| RU192271U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики изоляции обмотки асинхронного двигателя |
| RU192269U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя с функцией мегомметра |
| RU192270U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867029A (en) * | 1995-08-02 | 1999-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of nondestructive insulation test and a nondestructive insulation testing apparatus |
| RU2283501C1 (ru) * | 2005-03-21 | 2006-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки и прогнозирования технического состояния изоляции обмоток электродвигателя |
| US7688076B2 (en) * | 2005-03-02 | 2010-03-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Insulation inspection apparatus |
| RU2498327C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по эдс самоиндукции |
-
2013
- 2013-12-30 RU RU2013159154/28A patent/RU2546827C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867029A (en) * | 1995-08-02 | 1999-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of nondestructive insulation test and a nondestructive insulation testing apparatus |
| US7688076B2 (en) * | 2005-03-02 | 2010-03-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Insulation inspection apparatus |
| RU2283501C1 (ru) * | 2005-03-21 | 2006-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки и прогнозирования технического состояния изоляции обмоток электродвигателя |
| RU2498327C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по эдс самоиндукции |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589762C1 (ru) * | 2015-05-29 | 2016-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя с функцией мегомметра |
| RU2684955C1 (ru) * | 2018-02-26 | 2019-04-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Устройство для измерения емкости диагностики межвитковой изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра |
| RU2684955C9 (ru) * | 2018-02-26 | 2019-07-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Устройство диагностики межвитковой изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра |
| RU181802U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки асинхронного двигателя |
| RU181798U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по эдс самоиндукции |
| RU181804U1 (ru) * | 2018-03-12 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя |
| RU192271U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики изоляции обмотки асинхронного двигателя |
| RU192269U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя с функцией мегомметра |
| RU192270U1 (ru) * | 2019-02-26 | 2019-09-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2546827C1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя | |
| RU2428707C1 (ru) | Микроконтроллерное устройство для диагностики изоляции обмотки асинхронного двигателя | |
| RU2498327C1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по эдс самоиндукции | |
| Farjah et al. | Application of an efficient Rogowski coil sensor for switch fault diagnosis and capacitor ESR monitoring in nonisolated single-switch DC–DC converters | |
| Givi et al. | A comprehensive monitoring system for online fault diagnosis and aging detection of non-isolated DC–DC converters’ components | |
| RU2589762C1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя с функцией мегомметра | |
| RU2645449C1 (ru) | Микропроцессорное устройство диагностики изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра | |
| RU181798U1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по эдс самоиндукции | |
| WO2015010612A1 (zh) | 配电变压器温升试验绕组温度在线测试系统及方法 | |
| Leuzzi et al. | Analysis and detection of electrical aging effects on high-speed motor insulation | |
| TW201547164A (zh) | 功率變流器及其短路檢測裝置與短路檢測方法 | |
| CA3034871C (en) | A method for phase controlled energizing of power transformer | |
| Jiang et al. | An experimental method for extracting stray inductance of bus bars without high bandwidth current measurement | |
| RU184404U1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя с функцией мегомметра | |
| KR101939791B1 (ko) | 변압기 코어를 소자하기 위한 소자 디바이스 및 방법 | |
| RU2650082C1 (ru) | Микропроцессорное устройство диагностики межвитковой изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра | |
| RU181802U1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки асинхронного двигателя | |
| RU2684955C1 (ru) | Устройство для измерения емкости диагностики межвитковой изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра | |
| JP6110783B2 (ja) | 電動機巻線の繰り返しインパルス部分放電試験方法およびそのための装置 | |
| CN111936875A (zh) | 用于确定电气系统的至少两个等效绝缘电阻的方法 | |
| RU181804U1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя | |
| RU192269U1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя с функцией мегомметра | |
| RU194962U1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по ЭДС самоиндукции | |
| RU2537518C2 (ru) | Способ диагностики межвитковых замыканий асинхронного электродвигателя | |
| RU192271U1 (ru) | Микроконтроллерное устройство диагностики изоляции обмотки асинхронного двигателя |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151231 |