SU1114988A1 - Устройство дл обнаружени замыканий при испытании изол ции обмоток электрических машин - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЗАМЫКАНИЙ ПРИ ИСПЫТАНИИ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащее измерительный датчик, посто н ный резистор, первый конденсатор, соединенный первым выводом с общей шиной устройства, второй конденсато соединенный первым выводом с первым входом индикатора, соединенного вто рым входом с общей шиной устройства переменный резистор, соединенный первым выводом с первым выводом индуктора , генератор импульсов, соединенный первым выходом с общей шин Фиг.1 устройства и с первым выводом индуктора о.тличающёес  тем, что, с целью повышени  достоверности результатов испытаний, в него введены высокочастотный трансформатор и третий конденсатор, причем, первьй вывод посто нного резистора соединен с первым входом индикатора и с первым выводом вторичной обмотки высокочастотного трансформатора, второй вывод которой соединен с вторыми выводами первого конденсатора, второго конденсатора , посто нного резистора и с первым выводом измерительного датчика , соединенного вторым выводом с общей шиной устройства, с первыми выводами третьего конденсатора и первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом третьего конденсатора и с вторым выводом переменного резистора, соединенного третьимвыводом с первым выводом индуктора и с вторым выходом генератора импульсов.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быт использовано дл  обнаружени  дефектов изол ции при испытании обмоток электрических машин.. .

Известно устройство дл  испытани  витковой изол ции  корей электрических машин, содержащее индуктор, подключенный к импульсному генератору, и датчик, соединенный с индикатором Cll.

( Однако данное устройство имеет низкую чувствительность к малым витковым замыкани м в  кор х микромашин из-за высокого уровн  помех и повьшгенные энергетические затраты дл  создани  необходимых испытательных напр жений.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  обнаружени  замыканий при испытании изол ций обмоток электрических машин, содержащее измерительный датчик, посто нный резистор, первый конденсатор, соединенный первым вьюодом с общей шино устройства, второй конденсатор, соединенный первым выводом с первым входом индикатора, соединенного вторым входом р общей шиной устройства, переменный резистор, соединенный первым вьшодом с первым выводом индуктора , генератор импульсов, соединенный первым выходом с общей шиной устройства и с первым вьгоодом индуктора , и фильтр 2..

Цель изобретени  - повьш1ение достоверности результатов испытаний.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  обнаружени  замыканий при испытании изол ции обмоток электрических машин, содержащее измерительный датчик, посто нный резистор, первый конденсатор, соединенный первым выводом с общей шиной устройства, второй конденсатор, соединенный первым выводом с первым входом индикатора, соединенного вторым входом с общей шиной устройства , переменный резистор, соединенный первым выводом с первым выводом цндуктора , генератор импульсов, соединенный первым выходом с общей шиной устройства и с первым выводом индуктора , введены высокочастотный трансформатор и третий конденсатор, причем Первый вывод посто нного резистора Соединен с первым входом индикатора и с первым вьтодом вторичной обмотки

высокочастотного трансформатора, второй вывод которой соединен с вторыми вьгеодами первого конденсатора, второго конденсатора, посто нного резистора и с первым выводом измерительного датчика, соединенного вторым вьгоодом с общей шиной устройства с первыми вьгоодами третьего конденсатора и первичной обмотки трансформатора , второй вывод которой соединен с вторым выводом третьего конденсатора и с вторым выводом переменного резистора, соединенного третьим выводом с первым выводом индуктора и с вторым выходом генератора импульсов .

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - амплитуда (е) сигналов измерительного датчика при испытани х соответственно годного и дефектного  корей на первой т, , третьей 3{р и п той 5 -f гармониках.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, индуктор 2, первый конденсатор 3, переменный резистор 4, третий конденсатор 5, высокочастот- ньй трансформатор 6 с первичной 7 и вторичной 8 обмотками, индикатор 9, второй конденсатор 10, посто нный резистор 11, измерительный датчик 12 Индуктор 2 и датчик 12 расположены над пазами испытуемого  кор  13. Первый вывод первого конденсатора 3 соединен с общей шиной устройства, первый вывод второго конденсатора 10 соединен с первым входом индикатора 9, соединенного вторым входом с общей шиной устройства, первый вывод переменного резистора 4 соединен с первым выводом индуктора 2, первый . выход генератора 1 импульсов соединен с общей шиной устройства и с первым выводом индуктора 2. Первый вывод посто нного резистора 11 соединен с первым входом индикатора 9 и с первым выводом вторичной обмотки 8 высокочастотного трансформатора 6, второй вывод которой соединен с вторыми выводами первого конденсатора 3, второго конденсатора 10, посто нного резистора 11 и с первым выводом измерительного датчика 12, соединенного вторым вьтодом с общей шиной устройства , с первыми выводами третьего конденсатора 5 и первичной обмотки 7 трансформатора 6, второй вывод которой соединен с вторым вьшодом пе31 ременного резистора 4, соединенного третьим выводом с первым выводом индуктора 2 и с вторым выходом генератора 1 импульсов. Устройство работает следующим образом . Дл  испытани   корь 13 устанавливают между близко расположенными индуктором 2 и датчиком 12, разделенны ми электромагнитными экранами, и вращают с посто нной скоростью. С помощью индуктора 2, питаемого от генератора 1, вырабатывающего вы окочастот ые пр моугольные импульсы создают периодические импульсы магнитного пол  с крутыми фронтами нарастани  и спадани  потока частотой О9п перва  резонансна  частота обмотки  кор  13.), которые пронизывают обмотку испытуемого  кор  13. Во врем  вращени  в катушках  кор  13 последовательно трансформируетс  ЭДС, содержаща  нечетные гар|Моники , котора  в различных област х частот возбуждает в обмотке  кор  13 разные по характеру высокочастотные процессы. В предрезонансной области первые гармоники ЭДС и тока, совпадающие по частоте с первой гармоникой напр же .ни  генератора 1, имеют в возбуждаемых катушках малые значени  и создают в годном  коре 13 небольшой уровень первой гармоники пол . В резонансных област х треть  и п та  гармоники ЭДС трансформации возбуждают в обмотке  кор  13 устойчивые резонансные процессы, создающие в ней соответствующие гармоники повьш1енных напр жений (межвитковых и межсекционных), токов и пол . Напр женность собственного пол  годного  кор  определ етс  третьей и п той гармониками f„, значительно превьш1ающими первую из них. В обмотках некачественного  кор  13 повьпиенные за счет резонансов напр жени  способствуют улучшению за мыканий и их развитию при пробо х в микропромежутках между проводниками с поврежденной изол цией или зау енцами на соседних ламел х коллектора . Под воздействием импульсного пол  индуктора 2 и возникающих короткозамкнутых контурах по вл ютс  ток и поле, содержащие первую, третью , п тую и другие нечетные гармо884 НИКИ. Перва  гармоника пол  короткозамкнутых витков или секций превышает соответствующую гармонику собственного пол   кор  13, что вызывает в зонах над пазами  кор  с дефектной катушкой усиление первой гармоники его пол , возрастающей с увеличением числа замкнутых витков в катушке. Остальные гармоники их пол , например треть , п та , наоборот уменьшают соответствующие гармоники собственного пол   кор  13 вплоть до их полного ослаблени  при крупных замыкани х , когда резонансные процессы в обмотке дефектного  кор  полностью подавл ютс . При подготовке устройства к работе провод т испытани  годного  кор  13, В датчике 12 по вл етс  сложный сигнал помехи, по мощности превьш1ающей полезные сигналы. Его спектр .содержит гармоники ЭДС,.индуктированные импульсным полем рассе ни - индуктора 2 и собственным полем  кор  13, и затухающих напр жений собственной частоты датчика 12, возникакирпс в результате ударного воздействи  на его обмотку импульсов пол   кор  13. С помощью резонансного контура, образованного датчиком 12 и конден- сатором 3, из этого сигнала вьщел ют первую гармонику, подавл   остальные мешающие гармоники,что исключает вли ние помех на результат контрол . Одновременно с помощью резонансного контура, образованного первичной обмоткой 7 трансформатора 6 и конденсатором 5, из поступакнцего от генератора 1 импульсного напр жени , регулируемого по амплитуде переменным резистором 4, выдел ют первую гармонику, которую после трансформации в трансформаторе 6 и дополнительной амплитудно-фазовой подстройки в корректирующей Цепи, образованной резистором 11 и конденсатором 10, устанавливают равной по амплитуде и противоположной по фазе первой гармонике контролируемого сигнала. В результате их взага4ной компенсации показани  индикатора 9 практически отсутствуют, что свидетельствует о годности обмотки эталонного  кор  13. при испытании дефектного  кор  .13 характер сигнала в датчике 12 измен етс  в соответствии с изменени ми его пол . 511 По информативным гармоническим составл юп1им сигналов измерительного датчика 12, отражающим изменени  напр женности пол  в зонах над контролируемыми пазами качественного и дефектного  корей, видно (фиг. 2 и 3) что при мальтх замыкани х амплитуда (е) первой гармоники сигнала увеличиваетс  в 2-2,5 раза, амплитуды третьей и п той гармоник уменьшаютс  п 1,2-1,3 раза по сравнению с амплитудами соответствующих гармоник в сигналах, характерных дл  качественных  корей. По сравнению с другими перва  гармоника сигнала датчика 12  вд етс  более информативной и чувствительной к замыкани м в обмотке  кор . После частотной селекции из полученного сигнала датчика 12 первой информативной гармоники и устранени  ее начального уровн  соотношение.между амплитудами полезного и мешающего сигналов, контролируемых индикатором 9, возрастает до значений 10-12, что значительно вьппе, чем в известном устройстве. Ввиду высокой чувствительности устройства по показани м индикатора 9 определ ют наличие в дефектном  коре не только малых и крупных металлических замыканий, но и различных за8 мыканий через повьппенные переходные сопротивлени  в местах касани , участков проводников с поврежденной изол цией или в микропромежут .ках между ними. Оптимальный выбор частоты воздействующего импульсного пол  и использование его высших нечетных гармоник, возбуждающих в обмотках  корей устойчивые резонансные процессы, позвол ют создавать в них необходимые повыпгенные испытательные напр жени  с наименьшими энергетическими затратами. Контроль дефектов по значени м низшей нечетной гармоники пол   кор  (с учетом ее начального уровн ) повьш1ает чувствительность устройства к замыкани м в многосекционньк обмотках  корей микромашин и, следовательно , достоверность результатов испытаний. Таким образом, использование резонансных контуров, образованных конденсаторами и первичной и вторичной обмотками трансформатора, позвол ет осуществить более полйую компенсацию помех на эталонном  коре, а также увеличить амплитуду полезного сигнала (о дефекте) при испытании дефектного  кор , что повьш1ает достр верность результатов испытаний.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЗАМЫКАНИЙ ПРИ ИСПЫТАНИИ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащее измерительный датчик, постоянный резистор, первый конденсатор, соединенный первым выводом с общей шиной устройства, второй конденсатор, соединенный первым выводом с первым входом индикатора, соединенного вторым входом с общей шиной устройства, переменный резистор, соединенный первым выводом с первым выводом ин устройства и с первым выводом индуктора; о.тл ич ающё е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний, в него введены высокочастотный трансформатор и третий конденсатор, причем, первый вывод постоянного резистора соединен с первым входом индикатора и с первым выводом вторичной обмотки высокочастотного трансформатора, второй вывод которой соединен с вторыми выводами первого конденсатора, второго конденсатора, постоянного резистора и с первым выводом измерительного датчи ка, соединенного вторым выводом с общей шиной устройства, с первыми выводами третьего конденсатора и первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом третьего конденсатора и с вторым выводом переменного резистора, соединенного третьим выводом с первым дуктора, генератор импульсов, соединенный первым выходом с общей шиной выводом индуктора и с вторым выходом генератора импульсов.

   Фиг. 7