Claims (3)
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл обнаружени дефектов в электрических обмотках электрических машин. Известно устройство, содержащее исполнительный блок, генератор качак щейс частоты, подключенный ко входу резонансного усилител , нагрузкой которого вл ет с испытьгоаема обмотка . а выход резонансного усилител соединен с исполнительным блоком 1 . . Недостатком устройства вл етс низка чувствительность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс ует . ройство, содержащее генератор импульс блок ждущей развертки, электроннолуче вую трубку и блок градуировки 2 . Недостатком известного устройства вл ютс низка чувствительность и быстродействие. Цель изобретени - повьпиение чувствительности и быстродействи при определении к. 3. в обмотках. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, согласующий каскад и синхронизатор, введены анализатор комплексного спектра сигнала,- вычислитель и решающий блок, причем генератор импульсов, испытываемый объект, согласующий каскад, анализатор комплексного спектра, вычислитель и решаимцнй блок соединены последовательно, а второй. вход вычислител соединен с первым выходом синхронизатора, второй выход которого соединен с генератором импульсов . Анализатор комплексного спектра электрических сигналов содержит геиератор линейно- частотно-модулированных импульсов, смеситель, полосовой фильтр блок формировани выборок выходного сигнала полосового фильтра, сумматор, многоотводную линию задержки на ( N - iV отводов, N накопителей, N- перемножителей и сумматор, причем первый выход генератора линейно-частотно-модулированных сигналов подключен к входу многоотводной линии задержки и первому входу смесител , второй вход которого вл етс входом анализатора, вход блока формировани выборок выходного сигнала полосового фюштра подключен через полосовой фильтр к выходу смесител , а его выходы через последовательно включенные накопитель и перемножителъ - к соответствующим входам сумматора, выход которого вл етс выходом анализатора вто{и 1е входы пе юмножителей подключены к соответствующим выходам Многоотводной линии задержки. Вычислитель содержит последовательно соединенные генератор импульсов, П отводную линию задержки, п Каналов, каждый из которых содержит послед ежательно соединенные стробирующий каскад и интегратор, причем входы стробирующ каскадов объединены и вл ютс входом вычислител , управл ющие входы стробирующих каскадов соединены с соответствующими отводами линии задержки, а выходы интеграторов вл ютс выходами вычислител . На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, испытуемый объект 2, сочгласующий каскад 3, анализатор 4 комплексного спектра, вычислитель 5, решающий блок 6, синхронизатор 7, генератор 8 линейно-частотно-модулированйы импульсов, смеситель 9, полосовый фильтр 10, блок 11 формировани выбор выходного сигнала, полосового фильтра;, сумматор 12, многоотводную линию 13 задержки на ( N - 1) отводов, Г( накопителей 14 1-14«N , N перемножителей 15 1 - 15-N, N стробирую шил каскадов - 16 1 - 16 N , п интеграторов , многоотводную линию 18 задержки, генератор 19 стробирующих импульсов. Устройство работает следующим образом . С выхода генератора 1 импульсов подают на испытуемый объетст 2, наход щийс под рабочим напр жением (например , между началом обмотки электри ческой машины и ее ко Я1усом),. радиоимпульсы . С выхода объекта 2 (напрвмер , коипа исследуемой обмотки и корпуса машины) снимаетс сигнал, которы подаетс через согласующий каскад 3 на анализатор 4, где формируетс элект рический сигнал, адекватный комплекс- ному спектру выходного сигнала, который затем подаетс на вычислитель 5, формирующий напр жени , пропорциональные интегральному изменению выходного колебани анализатора 4 в определенной полосе стробировани , которые подаютс на решающий блок 6, где измер етс интегральное отклонение полученного спектра от холодного спектра, т. е. спектром сигнала на выходе машины, не наход щейс под напр жением, это отклонение и вл етс критерием оценки качества электропровод щих обмоток. Работа устройства основана на том, что в изол иви обмоток электрических мащин всегда остаетс некоторое количество воздушных включений (пустот), В npoxt ce эксплуаташи машины, по м&ре старени изол ции, число и размеры подобных пустот, трещин и расслоений возрастают. Если обмотка находитс под напр жением, то напр женность электрического пол в пустотах окажетс выше, чем в окружающей их изол ши. При определенных услови х 1юпр женность пол в воздушном включении может превысить Критическое дначение и тогда проИ;: ойдет его пробой. Вследствие этого возрастут напр женности полей в сло х изол ции, окружающих шшючевйв, и через-данный участок пройдет импульс емкостного разр дного тока, который назидваетс частичным разр дом. Таким образом, в обмотке возникает .множество импульсов тока с крутым фронтом, наложенных на рабочий ток, и которые шунтируютс емкостью обмотки относительно корпуса, что не дает возможности уловить их существующими устройствами. В то же врем , волновые процессы, создаваемые незавершенными пробо ми, могут быть использованы дл получени ш ормашш о предсто щем изол ции. Если же посылать в обмотки работак цих электрической машины радиоимпульсы и анализировать jDc комплексный спектр на выходе машины , то при анализе последнего (путем сравнени с холодным спектром сигнала ) можно вы вить интенсивность частичных разр дов. Усфойство позвол ет также вы вл ть короткозамкнутые витки, а текже место к. 3. обмотки на землю (путем анализа спектра подаваемых в обмотки радиоимпульсов). как на рабочей, так и на не работающей (не наход$ш1ейс под напр жейием) эпектрической машине. Использование предлагаемого устройства поавопит попучитъ экономический эффект за счет повьпибни точности измерени при определении короткодамкнутых витков в эпектропровод ишх обмотках и пробо изол ции на корпус машины, а также возможносп прогно- зировани надежности функционировани обмоток электрических машин непосред ственно в процессе их работы. Формула изобретени 1.Устройство дл контрол качества электрических обмоток, содержащее генератор импулъЬов, согласующий каскад, синхронизатор, отличающ в е с тем, что, с целью повышени чувст витёлъности и быстродействи , в него введены анализатор комплексного спйктр сигнале, вычислитель и решающий блок, причем генератор импульсов, испытываемый объект, согласующий каскад, анализатор спектра, вычислитель и pemakx- щий блок соединены последовательно, а второй вход вычислител соединен с пер вым; выходом сийхронизатора, второй выход которого соединен с входом генератора импульсов. . 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е .е с тем, что анализатор комплек ного спектра электрических сигналов содержит генератор линейно-Частотномодулированных импульсов, смеситель,, полосовой фильтр, блок формировани выборок выходного сигнала полосового фильтра, сумматор, многоотводную линию задержки на ( N - 1) отводов, N накопителей , N перемножителей и сумматор, причем первый выход генератора линейно-частотно-модулированных сигналов подключен к входу многоотводной линии задержки и первому входу смесител , второй вход которого вл етс входом анализатора, вход блока формировани выборок выходного сигнала полосового фильтра подключен через волосовой фильтр к выходу смесител , а его выходы через последовательно включенные накопитель и перемножителъ - к соответствующим входам сумматора, выход которого вг л етс выходом анализатора, вторые входы перемножителей подключены к соответствуктаим выходам многоотводной линии задержки. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с тем, что вычислитехгь содержит последовательно соединенные генератор стробирующих импульсов и И отводную линию задержки п каналов, кажЯЬ1Й из которых содержит последовательно соединенные стробнрующий каскад и интегратор, причем входы стробирукших каскадов объединены и вл ютс входом вычислител , управл ющие входы стробирующих каскаде соединены с соответствующими отводами линии задержки, а выходы интеграторов вл ютс выходами вычислител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 705389, кл. G 01 R 31/06, 1979. The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to detect defects in electric windings of electrical machines. A device is known that contains an executive unit, a oscillating frequency generator, connected to the input of a resonant amplifier, the load of which is a test winding. and the output of the resonant amplifier is connected to the executive unit 1. . The disadvantage of the device is low sensitivity. The closest in technical essence to the proposed is out. The device contains a pulse generator, a standby sweep unit, an electron beam tube, and a graduation unit 2. A disadvantage of the known device is low sensitivity and speed. The purpose of the invention is the behavior of sensitivity and speed in determining r. 3. in the windings. The goal is achieved in that a device containing a pulse generator, a matching cascade and a synchronizer is inserted into the complex spectrum analyzer — a calculator and a deciding unit, with the pulse generator, the test object, the matching cascade, the analyzer of the complex spectrum, the calculator and the solver unit are connected in series , and second. the input of the transmitter is connected to the first output of the synchronizer, the second output of which is connected to the pulse generator. The analyzer of the complex spectrum of electrical signals contains a georator of linear frequency modulated pulses, a mixer, a bandpass filter, a block forming a sample of the output signal of a bandpass filter, an adder, a multi-tap delay line for (N - iV taps, N drives, N - multipliers, and an adder, the first output a linear-frequency-modulated signal generator connected to the input of a multi-tap delay line and the first input of the mixer, the second input of which is the analyzer input, the input of the forming unit of choice The output signal of the bandpass füshtra is connected via a bandpass filter to the mixer output, and its outputs are connected via a sequential drive and multiplier to the corresponding inputs of the adder, the output of which is the analyzer's output, the second and 1st inputs of the multipliers are connected to the corresponding outputs of the Multiple Delay Line. contains a series-connected pulse generator, P a lateral delay line, n Channels, each of which contains a serially connected gating cascade and int The integrator, where the inputs of the gating cascades are combined and are the input of the calculator, the control inputs of the gating stages are connected to the corresponding taps of the delay line, and the outputs of the integrators are the outputs of the calculator. The drawing shows the block diagram of the device. The device contains a pulse generator 1, a test object 2, a matching cascade 3, a complex spectrum analyzer 4, a calculator 5, a decisive block 6, a synchronizer 7, a linear-frequency-modulated pulse generator 8, a mixer 9, a band-pass filter 10, an output selection block 11 signal, band-pass filter ;, adder 12, multi-branch line 13 of delay for (N - 1) taps, G (accumulators 14 1-14 "N, N multipliers 15 1 - 15-N, N gating awl cascades - 16 1 - 16 N , n integrators, multi-lead line 18 delays, 19 gating pulse generator The device operates as follows: From the output of the generator 1, pulses are fed to the test object 2, which is under operating voltage (for example, between the beginning of the winding of the electric machine and its co-op), radio pulses. From the output of the object 2 (for example, the studied winding and the machine case) a signal is taken, which is fed through a matching cascade 3 to the analyzer 4, where an electrical signal is formed that is adequate to the complex spectrum of the output signal, which is then fed to the calculator 5, which forms the voltage The rational integral variation of the output oscillation of the analyzer 4 in a certain gating band, which is fed to the decision block 6, where the integral deviation of the obtained spectrum from the cold spectrum is measured, i.e. the spectrum of the signal at the output of the machine that is not under voltage, this deviation and is a criterion for assessing the quality of electrically conductive windings. The operation of the device is based on the fact that a certain number of air inclusions (voids) always remain in the insulation of the windings of the electric masks. In the npoxt ce of the machine, according to the insulation aging, the number and dimensions of such voids, cracks and delamination increase. If the winding is under voltage, then the intensity of the electric field in the voids will be higher than in the surrounding insulation. Under certain conditions, the displacement field in the air connection can exceed the critical value and then proI ;: it goes through the breakdown. As a result, the strengths of the fields in the layers of the insulation surrounding shyucheviv will increase, and through this section there will pass a pulse of capacitive discharge current, which is edited by partial discharge. Thus, a set of current pulses with a steep front, superimposed on the operating current, and which are shunted by the capacity of the winding relative to the body, occurs in the winding, which makes it impossible to catch them with existing devices. At the same time, the wave processes created by incomplete breakdowns can be used to obtain a wiring pattern on the preceding isolation. If we send radio pulses to the windings of the electric machine and analyze the jDc complex spectrum at the output of the machine, then the analysis of the latter (by comparison with the cold spectrum of the signal) can reveal the intensity of partial discharges. The device also makes it possible to expose short-circuited coils, and also to place the windings on the ground (by analyzing the spectrum of the radio pulses fed to the windings). both on the working and on the non-working (not found under pressure) electrical machine. The use of the proposed device will result in an economic effect due to greater measurement accuracy in determining short-circuited coils in the conductor of their windings and insulating on the machine body, as well as possible prediction of the reliability of the windings of electrical machines directly in the process of their operation. Claim 1. A device for controlling the quality of electrical windings, containing an impulse generator, a matching stage, a synchronizer, characterized in that, in order to increase sensitivity and speed, a complex signal analyzer, a calculator and a decisive unit are entered into it, moreover a pulse generator, a test object, a matching stage, a spectrum analyzer, a calculator and a pemakx unit are connected in series, and the second input of the calculator is connected to the first one; output of the synchronizer, the second output of which is connected to the input of the pulse generator. . 2. The device according to claim 1, wherein the analyzer of the complex spectrum of electrical signals contains a generator of linearly-frequency-modulated pulses, a mixer, a band-pass filter, a sampling unit of the output signal of the band-pass filter, an adder, a multi-branch delay line for (N - 1) branches, N accumulators, N multipliers and an adder, the first output of the generator of linear-frequency-modulated signals connected to the input of the multi-branch delay line and the first input of the mixer, the second input of which is the analyzer's house, the input unit of the sample formation of the output signal of the bandpass filter is connected through the hair filter to the mixer output, and its outputs through the sequentially connected drive and multiplier are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is entered by the analyzer output, the second inputs of the multipliers are connected to the corresponding multi-output outputs delay lines. 3. The device according to claim 1, that is, so that the computation contains serially connected gating pulses and an output delay line of n channels, each of which contains serially connected strobing cascade and integrator, and the inputs of gating cascades are combined and are the input of the calculator, the control inputs of the gating cascade are connected to the corresponding taps of the delay line, and the outputs of the integrators are the outputs of the calculator. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 705389, cl. G 01 R 31/06, 1979.
2.Кагонов 2. Kagonov
3. Г. Войновыё напр жени в электрических машинах. М., Энерги , 1970, с. 58 (прототип).3. G. Voynovye voltage in electric cars. M., Energie, 1970, p. 58 (prototype).