RU2650428C1 - Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока - Google Patents
Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650428C1 RU2650428C1 RU2017101897A RU2017101897A RU2650428C1 RU 2650428 C1 RU2650428 C1 RU 2650428C1 RU 2017101897 A RU2017101897 A RU 2017101897A RU 2017101897 A RU2017101897 A RU 2017101897A RU 2650428 C1 RU2650428 C1 RU 2650428C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- insulation
- armature
- machines
- implementations
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/72—Testing of electric windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технической диагностике и предназначено для выявления повреждений изоляции якорной обмотки машин постоянного тока. Технический результат: повышение достоверности результатов контроля состояния изоляции. Сущность: подают сигнал прямоугольной формы на обмотку и по диагностическим параметрам судят о состоянии изоляции обмоток электродвигателя. Для расчета диагностического параметра используют значения амплитуды и периода двух реализаций волновых затухающих процессов, возникающих в якорной обмотке под действием диагностирующих электрических импульсов. При этом указанные реализации выбираются из множества реализаций волновых затухающих процессов, зафиксированных в различных угловых положениях якоря. 6 ил.
Description
Изобретение относится к технической диагностике и предназначено для выявления повреждений изоляции якорной обмотки машин постоянного тока.
Известен способ контроля технического состояния изоляции электродвигателя, при котором подают на обмотку сигнал прямоугольной формы, определяют максимальное значение первой, второй и третьей производной функции напряжения на выводах и по диагностическим параметрам, в качестве которых используют сопротивление и емкость изоляции обмоток относительно корпуса, судят о состоянии изоляции обмоток электродвигателя (см. Белоусова Н.В., Калявин В.П., Мозгалевкий А.В. Опыт тестового диагностирования обмоток электрических машин. - Л.: ЛДНТП, 1989, с. 10-19).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ контроля состояния изоляции обмоток электродвигателя, при котором подают сигнал прямоугольной формы на обмотку и по диагностическим параметрам судят о состоянии изоляции обмоток электродвигателя, в качестве диагностических параметров используют амплитуды первого и второго полупериодов и величины первого и второго периодов затухающего колебательного процесса, при сравнении значений которых с эталонными диагностическими параметрами делают заключение о состоянии изоляции обмоток (см. патент России 2208236, МПК G01R 31/12, G01R 31/14).
Недостатком известного способа является низкая достоверность результатов контроля состояния изоляции машин постоянного тока, обусловленная тем, что оценка состояния изоляции производится сравнением параметров волнового затухающего процесса, возникающего в обмотке под действием прямоугольных тестовых импульсов, с эталонными значениями, в то время как параметры этого волнового процесса могут изменяться при длительной эксплуатации электродвигателей, при изменении условий внешней среды, а также при изменении пространственного расположения тестируемой якорной обмотки внутри машины постоянного тока.
Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока.
Данная задача решается за счет того, что, как и в известном способе контроля состояния изоляции обмоток электродвигателя, при котором подают сигнал прямоугольной формы на обмотку и по диагностическим параметрам судят о состоянии изоляции обмоток электродвигателя, для расчета диагностического параметра используют значения амплитуды и периода двух реализаций волнового затухающего процесса, возникающего в якорной обмотке под действием диагностирующих электрических импульсов, при этом указанные реализации выбираются из множества реализаций волнового затухающего процесса, зафиксированных в различных угловых положениях якоря.
Техническим результатом является повышение достоверности результатов диагностирования состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока. Технический результат достигается за счет того, что диагностический параметр вычисляется на основании измерения характеристик двух реализаций волнового затухающего процесса, выбранных из множества реализаций волнового затухающего процесса, полученных в результате тестирования якорной обмотки машин постоянного тока прямоугольными электрическими импульсами при различных угловых положениях якоря. Указанные две реализации затухающего колебательного процесса отражают актуальное состояние изоляции тестируемой обмотки вне зависимости от наработки двигателя и условий внешней среды при проведении испытаний, таким образом диагностические параметры, основанные на анализе параметров указанных реализаций волнового затухающего процесса, обладают большей диагностической ценностью.
На фиг. 1 приведена схема реализации способа контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока; на фиг. 2 представлена осциллограмма диагностирующего импульса и вызванного им волнового затухающего процесса; на фиг. 3 показаны реализации волнового затухающего процесса, зафиксированные в диагностируемой якорной обмотке машины постоянного тока при различных угловых положениях якоря; на фиг. 4 представлена угловая диаграмма значений амплитуды первой полуволны затухающего процесса, полученная при тестировании якорной обмотки, имеющей повреждение межвитковой изоляции (межвитковое замыкание); на фиг. 5 изображена угловая диаграмма значений периода волновых затухающих процессов, полученная при тестировании якорной обмотки, имеющей повреждение межвитковой изоляции (межвитковое замыкание); на фиг. 6 приведены реализации волнового отклика, выбранные из множества реализаций волновых откликов, зафиксированных в процессе тестирования якорной обмотки машины постоянного тока прямоугольными импульсами с изменением углового положения якоря: одна из них имеет максимальную амплитуду и минимальный период, вторая - минимальную амплитуду и максимальный период.
Схема реализации способа контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока содержит генератор импульсов 1, присоединенный параллельно с осциллографом 3 к якорной обмотке 2 через щетки или соответствующие клеммы контактной коробки.
Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока осуществляется следующим образом.
Диагностирующие импульсы от генератора импульсов 1 подаются на обмотку 2, параметры импульсов зависят от геометрических и электрических параметров тестируемой обмотки, диапазон значений длительности импульсов ТДИ составляет, как правило, 10…100 мкс, амплитуда АДИ - 3…9 В. После воздействия диагностирующего импульса возникает волновой затухающий процесс (волновой отклик), параметры которого зависят от состояния изоляции тестируемой обмотки (см. фиг. 2, 3). При наличии повреждений изоляции якорной обмотки форма и параметры волнового отклика будут изменяться с изменением углового положения якоря (см. фиг. 4, 5). В процессе диагностирования производят фиксацию реализаций волнового откликов в различных статических угловых положениях якоря. Из полученного множества реализаций волнового отклика выбираются и подвергаются анализу две реализации волнового отклика: первый имеет максимальный период (Т1) и минимальную амплитуду (А1), второй имеет минимальный период (Т2) и максимальную амплитуду (А2) (см. фиг. 6). Диагностический параметр K, определяющий относительную степень изменения параметров волнового отклика в процессе изменения углового положения якоря при тестировании якорной обмотки машин постоянного тока прямоугольными импульсами, вычисляется по формуле:
Отсутствие изменения формы волнового отклика в процессе изменения углового положения якоря свидетельствует об отсутствии повреждений межвитковой изоляции. Изменение параметров волнового откликов при изменении углового положения якоря приводит к увеличению значения коэффициента K (как правило, 0,1…0,6 для различной природы и степени выраженности повреждений изоляции), что указывает на наличие повреждений изоляции (деградация изоляционных материалов, межвитковые замыкания, замыкания на корпус и т.п.).
Преимуществами данного способа, наряду с повышением достоверности результатов контроля состояния изоляции, являются отсутствие необходимости эталонных откликов, простота технической реализации и универсальность.
Claims (1)
- Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машины постоянного тока, при котором подают сигнал прямоугольной формы на обмотку и по диагностическим параметрам судят о состоянии изоляции обмоток машин постоянного тока, отличающийся тем, что для расчета диагностического параметра используют значения амплитуды и периода двух реализаций волнового затухающего процесса, возникающего в якорной обмотке под действием диагностирующих электрических импульсов, при этом указанные реализации выбираются из множества реализаций волнового затухающего процесса, зафиксированных в различных угловых положениях якоря.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101897A RU2650428C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101897A RU2650428C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650428C1 true RU2650428C1 (ru) | 2018-04-13 |
Family
ID=61976688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017101897A RU2650428C1 (ru) | 2017-01-20 | 2017-01-20 | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650428C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723926C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2020-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035744C1 (ru) * | 1991-07-01 | 1995-05-20 | Лазарь Александрович Мединский | Способ контроля витковой изоляции обмоток электрических машин и аппаратов и устройство для его осуществления |
| RU2208236C2 (ru) * | 2001-03-06 | 2003-07-10 | Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова | Способ контроля состояния изоляции обмоток электродвигателя |
| RU2274869C2 (ru) * | 2004-07-01 | 2006-04-20 | Российский государственный открытый технический университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации (РГОТУПС) | Способ контроля электротехнического состояния электрических машин |
| JP2009115505A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | 巻線の検査装置及び検査方法 |
-
2017
- 2017-01-20 RU RU2017101897A patent/RU2650428C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035744C1 (ru) * | 1991-07-01 | 1995-05-20 | Лазарь Александрович Мединский | Способ контроля витковой изоляции обмоток электрических машин и аппаратов и устройство для его осуществления |
| RU2208236C2 (ru) * | 2001-03-06 | 2003-07-10 | Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова | Способ контроля состояния изоляции обмоток электродвигателя |
| RU2274869C2 (ru) * | 2004-07-01 | 2006-04-20 | Российский государственный открытый технический университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации (РГОТУПС) | Способ контроля электротехнического состояния электрических машин |
| JP2009115505A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | 巻線の検査装置及び検査方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| В.В. ХАРЛАМОВ и др., Особенности применения метода волновых откликов при тестировании межвитковой изоляции якорных обмоток тяговых электродвигателей, доклад на конференции Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте, Омск, 8 февраля 2016. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723926C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2020-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10408879B2 (en) | Method and apparatus for diagnosing a fault condition in an electric machine | |
| JP5193359B2 (ja) | 回転電機の絶縁検査診断方法及び装置 | |
| US20050035768A1 (en) | Method and electromagnetic sensor for measuring partial discharges in windings of electrical devices | |
| RU2700368C1 (ru) | Способ определения технического состояния цифрового трансформатора по параметрам частичных разрядов в изоляции | |
| US11965925B2 (en) | Test device for localizing a partial discharge in or at an electrical component as well as method for localizing the partial discharge | |
| RU2650428C1 (ru) | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока | |
| Grubic et al. | Online surge testing applied to an induction machine with emulated insulation breakdown | |
| Bucci et al. | Apparatus for online continuous diagnosis of induction motors based on the SFRA technique | |
| RU2733332C1 (ru) | Способ и измерительное устройство для проверки кабельного жгута | |
| RU2208236C2 (ru) | Способ контроля состояния изоляции обмоток электродвигателя | |
| EP1418437A1 (en) | Method and electromagnetic sensor for measuring partial discharges in windings of electrical devices | |
| RU2723926C1 (ru) | Способ контроля состояния изоляции якорной обмотки машин постоянного тока | |
| Brandt et al. | Analysis of winding fault in electric machines by frequency method | |
| Fuerst et al. | Influence of the PWM voltage waveform on partial discharge occurrence in motor windings | |
| Kubo et al. | Sensitivity characteristics of partial discharge electromagnetic sensor located in stator core | |
| Fornasari et al. | Partial discharge measurements in electrical machines controlled by variable speed drives: From design validation to permanent PD monitoring | |
| US6184690B1 (en) | Pole to pole surge test for wound products | |
| JP2015114185A (ja) | 部分放電検出方法および部分放電検出装置 | |
| RU2392632C1 (ru) | Способ диагностики электрических двигателей с фазным ротором | |
| Korenciak et al. | Measurement on Transformer Windings by Impact Test | |
| Zydron et al. | Time-frequency analysis of excitation signals used to determine the transfer function of the power transformers windings | |
| JP7107755B2 (ja) | コイル導線の相間絶縁検査方法 | |
| RU2606701C1 (ru) | Способ диагностики электротехнического устройства с обмотками и магнитопроводом | |
| Zydron et al. | Comparison of pseudorandom white-noise generators used as signal source for wideband analysis of transformer windings impedance | |
| Staubach et al. | Detection of faults in rotor-windings of turbogenerators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190121 |