Устройство для испытания межвитковой изоляции обмоток статоров электрических машин Советский патент 1984 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к контроль но-иэмерительной технике, в частное ти к устройствам для испытания межвитковой изоляции, например,, в обмотках статоров электрических машин малой моцности, трансформаторов и других электрических аппаратов. Известно автоматическое устройст во для испытания межвитковой изоляции и выявление короткоэамкнутых ви ков в обмотках статоров электричесних машин, содержащее генерирующую головку для наведения ЭДС в коротко замкнутом витке, подключенную к генератору звуковой частоты и приемную головку для восприятия наведенной ЭДС в короткозамкнутом витке, подключенную через усилитель напряжения к блоку индикации Cl1. Однако устройство непригодно для выявления неметаллических корот козамкнутых витков, малопроизводительно, не позволяет определять место повреждения изоляции. Наиболее близким по технической СУ1ЦНОСТИ к изобретению является автоматическое устройство для испытания межвитковой изоляции и выявле ния короткозамкнутых витков в обмотках статоров электрических машин содержащее генериругацую головку дл наведения ЭДС в короткоэамкнутом витке, соединенную с генератором зв ковой частоты и приемную головку дл восприятия наведенной ЭДС, соединенную через усилитель напряжения с блоком индикации, блок управлени высоковольтный импульсный генератор И электродвигатель, снабженный оправкой и индикаторной стрелкой, причем оправка с индикаторной стрел кой жестко соединена с валом электр двигателя, генерирующая и приемная головки вмонтированы в оправку.с фиксированным зазором, вход блока управления соединен с усилителем напряжения, а выходы - с генераторо звуковой частоты, с электродвигателем и высоковольтным импульсным генератором, выход которого соединен с обмотками испытуемого статора, причем оправка выполнена соответствующей внутренней расточке испытуемого статора и посажена на вал электродвигателя, а индикаторная стрелка нанесена на верхний торец оправки. Испытание межвитковой изоляции и обнаружение неметаллических (глухих) замыканий производится в два приема, а именно по окончании высоковольтных испытаний подключается генератор импульсов и запускается генератор звуковой частоты t2j. Недостатками известного устройства являются его низкая производительность из-за проведения испыт ний в два приема, а также низкое качество испытаний из-за наличия погрешностей при снятии сигналов с контактного токосъемного устройства и возможности восприятия посторонних электромагнитных колебаний в качестве сигналов с короткозамкнутых в«тков. Целью изобретения являются повышение производительности -устройства и качества испытаний. Эта цель достигается тем, что в устройство для испытания межвитковой изоляции обмоток статоров электрических машин, содержащее стакан с закрепленным на нем испытуемым статором, оправку с нанесенной на её верхней торцовой поверхности стрелкой и пазами на боковой поверхности, в которых закреплены генерирукщая головка, соединенная с выходом генератора звуковых сигналов, и приемная головка, соединенная со входом операционного усилителя, блок индикации, выход которого соединен со входом блока управления, первый выход которого соединен с электродвигателем привода, а второй выход - с генератором импульсов, первый выход которого соединен с первым выводом обмотки испытуемого статора, введены Операционный усилитель, вычитатель, фильтр-пробка, датчики положения, флажки, стабилитроны, блок питания и зубчатая передача, состоящая из зубчатого колеса и шестерни, причем шестерня насажена на вал электродвигателя привода, а на зубчатом колесе закреплены два флажка, выходы первого и второго датчиков положения соединены соответственно с вторым и третьим входом блока управления, третий выход которого соединен с входом блока питания, первый выход которого соединен с входом генератора звуковых сигналов, а второй выход соединен с вторым входом операционного усилителя, первым входом вычитателя и входом второго операционного усилителя, с вторым входом которого через фильтр-пробку соединен вход операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, третий вход к.оторого соединен с выходом второго операционного усилителя, а выход соединен с входом блока индикации, второй выход генератора импульсов через встречно-последовательно соединенные первый и второй стабилитроны соединен с вторым выходом обмотки испытуемого статора. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма сигналов при отсутствии межвитковых замыканий; на фиг. 3 - то же, при наличии межвитковых замыканий; на фиг. 4 - вид А на фиг. 1; на фиг.5 вид Б на фиг. 1. Устройство содержит жестко закрепленный на корпусе (не показанном) стакан 1 (фиг. 1), снабженный центральным отверстием и выступом для фиксации испытуемого статора 2 На общей оси со стаканом 1 насажена цилиндрическая оправка 3 с фикс рованным зазором между нею и испытуемым статором 2. Внутри цилиндрической оправки 3 вмонтированы генерирукщая 4 и прием ная 5 головки. Генерирукщая головка 4 предназначена для наведения ЭДС в короткозамкнутом витке, а приемная головка 5 - для восприяти наведенной ЭДС, .причем наружная по верхность цилиндрической оправки 3 и головок генерируюцей 4 и приемной е совмещены. На верхней торцов поверхности цилиндрической оправки радиально нанесена стрелка б по ос симметрии генерирующей 4 и приемной 5 головок (фиг. 4). На общей оси с оправкой 3 размещ но жестко соединенное с ней зубчатое колесо 7, снабженное центральны отверстием. Центральные отверстия стакана 1 и зубчатого колеса 7 пред назначены для размещения выводов токоведущих проводов генерирующей 4 и приемной 5 головок. На внешней окружности зубчатого колеса 7 жестко закреплены флажки 8 и 9 (фиг. 1 4, 5), а на корпусе устройства (не указанного) закреплены бесконтактны датчики положения 10 и 11, снабженные пазом 12. Зубчатое колесо 7 зацеплено с шестерней 13, которая жестко поссокена на вал электродвига теля привода 14. Кроме того, устрой ство содержит блок 15 управления, генератор 16 импульсов, блок 17 питания, стабилитроны 18, блок 19 индикации, генератор 20 звуковых сигналов, операционные усилители 21 и 22, вычитатель 23 и фильтрпробку 24. Устройство работает следующим образом. Испытуемый статор 2 (фиг. 1) насаживается на цилиндрическую оправку 3 и фиксируется в стакане а его выводные концы подсоединяются через стабилитроны 18 к генерато ру 16 импульсов. Блоком 15 управления запускается генератор 16 импуль сов и через блок 17 питания - генератор 20 звуковых сигналов. Одновременно от блока 15 управления запускается привод 14 и через зубчаты передачи 7 и 13 - цилиндрическая оправка 3. Причем направление вращения электродвигателя привода 14 зависит от расположения флажков 8 и 9 относительно бесконтактных датчиков 10 и 11 положения. При этом один из флажков, например 9, находится вне паза 12 бесконтактного датчика 10 положения, а другой ПЛжок 8 размаден в пазе 12 бесконтактного датчика положения 11 (фиг. 5), от которого на блок 15 управления подается сигнал о запуске электрацвигателя привода 14, например, по часовой стрелке, тем самым обеспечивая вращение цилиндрической оправки 3. С з.апуском генератора 16 импульсов импульсы напряжения через стабилитроны 18 подаются на обмотку испытуемого статора 2. От генератора звуковых сигналов 20 возбуждается генерирукщая головка 4. При этом уровень пробоя встречнопоследовательно соединенных стабилитронов 18 превосходит максимально возможную наведенную ЭДС в обмотке статора 2 от генерирующей обмотки. Благодаря этому, контур, образованный обмоткой испытуемого статора 2, генератором импульсов и стабилитронами 18, оказывается разомкнутым для сигнала частоты звукового генератора 20, исключая при этом связь через указанный контур между генерирующей 4 и приемной головками 5. При отсутствии витковых замыканий в приемной головке 5 наводятся импульсы ЭДС от генератора 16 импульсов (фиг. 1 и 2), которые затем подаются на операционные усилители 21 и 22 по двум каналам. По одному из каналов импульсы подаются на операционнЕлй усилитель 21 через фильтр-пробку 24, ограничивающий прохождение сигналов звуковой частоты, а по другому каналу импульсы подаются непосредственно на усилитель 22. После прохождения через операционные усилители 1 и 22 сигналы, имекадие одинаковую фазу и амплитуду, подаются на входы вычитателя 23. При этом на выходе вычитателя 23 устанавливается нулевой уровень. При наличии витковых замыканий в обмотке испытуемого статора 2 (фиг. 1 и 3) в приемной головке 5 на сигналы от генератора 16 импульсов накладываются сигналы звуковой частоты от генерирукщей головки 4. Затем от приемной головки 5 сигналы передаются на операционные усилители 21 и 22. При этом на вход операционного усилителя 21 через фильтр-пробку подается сигнал, очищенный от сигналов звуковой частоты. После усиления сигналы с выходов операционных усилителей 21 и 22 подаются на вход вычитателя 23, где сигналы, пропорциональные сигналам генератора 16 импульсов, компенсируются и на

выходе вычитателя 23 форлдаруется сигнал звуковой частоты, который подается на вход блока индикации 19 С выхода блока 19 индикации сигнал подается в блок 15 управления. При этом блоком 15 управления автоматически отключаются генератор 16 импульсов, блок 17 питания и через него - генератор 20 звуковой частоты, а такжепривод 14. Причем Se г-- 3 /

стрелкой 6 у казывается паз с короткозамкнутыми витками.

При повторении следующего цикла испытаний привод 14 запускается в обратном направлении, тем самым провода, размещенные в центральных отверстиях оправки 3, стакана 1 и зубчатого ко:песа 7 закручиваются не более чем на 360°, предотвращая тем самым их повреждение. lt ЛТ jD

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕЖВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК СТАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ММШН, содержащее стакан с закрепленным на нем испытуемым статором, оправку с нанесен- ной на ее верхней торцовой поверхности стрелкой и пазами на боковой поверхности, в которых закреплены генерирукщая головка, соединенная с выходом генератора звуковых сигналов, и приемная головка, соединенная ,с входом операционного усилителя, блок индикации, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с электродвигателем привода, а второй выход - с генератором импульсов, первый выход которого соединен с первым выводом обмотки испытуемого статора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства и качества испытаний, в него введены операционный усилитель, вычитатель, фильтр-пробка, датчики положения, флажки, стабилитроны, б.эк питания и зубчатая передача, состоящая из зубчатого колеса и шестерни, причем шестерня насажена на вал электродвигателя привода, а на зубчатом колесе закреплены два флажка, выходы первого и второго датчиков положения соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления, третий выход которого соединен с входом блока питания, S первый выход которого соединен с (Л входом генератора звуковых сигналов, а второй выход соединен с вторым входом операционного усилителя, первым входом вычитателя и входом второго операционного усилителя, с вторым входом которого через фильтрпробку соединен вход операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, третий вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, а выход сйединен с входом блока инсо vj дикации, второй выход генератора импульсов через встречно-последовательно соединенные первый и второй стабилитроны соединен с вторым выводом обмотки испытуемого статора.

2f

23

fff

Фиг. 1