Устройство для контроля целостности стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя Советский патент 1986 года по МПК G01R31/02 G01R31/06 G01R31/34 

Изобретение относится к устройствам для контроля параметров , электрических машин и предназначено для контроля целостности стержней короткозамкнутой обмотки ротора асин- хроннык электродвигателей общепромышленного исполнения.

Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение времени контроля путем контроля электродвигателя только во время его пуска и обнаружения обрыва минимального количества стержней.

На фиг,1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - амплитудный селектор; на фиг.З - осциллограммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство содержит измерительный трансформатор 1 тока, первичная обмотка которого включена в одну из фаз статорной обмотки контролируемого электродвигателя 2, последовательно соединенные амплитудный селектор 3, счетчик 4 импульсов и исполнительное реле 5, причем вход амплитудного селектора 3 соединен с выводами вторичной обмотки измерительного трансформатора 1 тока. На фиг.1 также показан выключатель 6, соединяющий контролируемый электродвигатель 2 с трехфазной сетью 7.

Амплитудный селектор 3 (фиг.2) содержит токовый шунт 8, выводы которого соединены с входами усилителя 9 переменного тока с автоматической регулировкой усиления, выход которого через вьшрямитель 10 со сглаживающим фильтром и дифференцирующее звено 11 соединен с входом антилогарифмического усилителя 12, выход которого через ждучий мультивибратор 13 соединен с выходом амплитудного селектора 3.

Устройство работает следующим образом.

После включения электродвигателя 2 в сеть 7 выключателем 6 сигнал с вторичной обмотки измерительного трансформатора 1 тока поступает на вход амплитудного селектора 3. При наличии обрыва стержней ротора в контролируемом электродвигателе 2 в его пусковом токе появляются и в течение всего времени разворота сохраняются перепады амплитудных значений тока. При появлении первого положительного перепада величиной примерно один процент и более на выходе амплитудного селектора 3 появляется пер

5

0

5

0

5

0

5

0

55

вый прямоугольный импульс нормированной амплитуды и длительности. После окончания первого импульса второй импульс возникает при появлении повторного положительного перепада амплитуд пускового тока и т.д.

ИмпульСы с выхода амплитудного селектора 3 поступают на вход счетчика 4 импульсов. После поступления, например, восьми импульсов счетчик 4 вырабатывает сигнал на включение исполь- нительного реле 5. Таким образом, устройство регистрирует обрыв стержней ротора контролируемого электродвигателя 2 при наличии в пусковом токе не менее восьми положительных перепадов амплитудных значений, следующих один за другим с интервалом не менее длительности импульса ждущего мультивибратора 13.

При отсутствии обрыва роторных стержней перепады амплитудных значений пускового тока могут возникать только в начальный период пуска до затухания апериодической составляющей пускового тока. Составляющая эта, как показывает опыт, затухает с постоянной времени не более 0,25 с, т.е. за время, не превышающее 0,8 с, апериодическая составляющая спадает практически до нуля. Пуск крупных электродвигателей обычно длится несколько секунд и, следовательно, за время протекания апериодической составляющей пускового тока амплитудный селектор 3 может выработать не более четырех, не вызванных обрывом стержней ротора, импульсов. Запас ещё в четыре импульса позволяет отстроиться от ложных срабатываний вследствие изменений пускового тока при сильных случайных возмущениях в сети 7. С другой стороны, при наличии обрыва роторных стержней количество положительных перепадов амплитуды пускового тока электродвигателей обычно намного больше восьми. В результате устройство обеспечивает уверенное выявление электродвигателей с поврежденными стержнями ротора.

Амплитудный селектор 3 работает следующим образом.

Входной сигнал с измерительного трансформатора 1 тока поступает на токовый шунт 8. Напряжение с токово- - го шунта, пропорциональное пусковому току и повторяющее его форму, подается на вход усилителя 9 с автоматической регулировкой усиления. Чтобы усилитель 9 не искал форму сигнала, его постоянная времени выбрана достаточн малой, а уровень входного сигнала, при котором на выходе усилителя 9 устанавливается нужный уровень напряжения, выбран больше 5 А. Это соответствует реальным пусковым токам электродвигателей во вторичной об-, мотке измерительного трансформатора 1 тока, равным 5-30 А.

Осциллограммы положительных полуволн напряжения на выходе усилителя 9 в случае неповрежденных и поврежденных стержней ротора показаны на фиг.З (осциллограммы 14 и 15 соответственно). Напряжение с выхода усилителя 9 через выпрямитель 10 со сглаживающим фильтром и дифференцирующее звено 11 поступает на вход антилога- рифмического усилителя 12. Осциллограммы 16 и 17 показывают форму сигналов на входе антилогарифмического усилителя 12 в случае неповрежденных и поврежденных стержней ротора соот- ветственно. Антилогарифмический усилитель 12 производит амплитудную селекцию входных сигналов. Осциллограммы 18 и 19 показывают форму сигналов на выходе антилогарифмического усилителя 12 в случае неповрежденных и поврежденных стержней ротора соответственно .

Таким образом,в случае обрыва стержней ротора электродвигателя амплитуда импульсов на выходе антилогарифмического усилителя 12 достигает уровня, достаточного для срабатывания ждущего мультивибратора 13, формирующего выходные импульсы амплитудного селектора 3. Осциллограмма 20 показывает выходные импульсы ждущего мультивибратора 13 и амплитудного селектора 3 в целом. В случае отсутствия поврежденных стержней в роторе электродвигателя выкодное напряжение селектора 3 равно нуню.

Опытный образец предлагаемого устройства, изготовленный в виде малогабаритного переносного прибора, опробован с положительными результатами на большом числе асинхронных электродвигателей .

Формула изобретени

1.Устройство для контроля целостности, стержней короткозамкнутой обмотки ротора асинхронного электродвигателя, содержащее измерительный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в фазу статор- ной обмотки электродвигателя, о т-- личающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и сокращения времени контроля, в устройство введены последовательно соединенные амплитудный селектор, счетчик импульсов и исполнительное реле, причем вход амплитудного селектора соединен с выводами вторичной обмотки измерительного трансформатора тока.

2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что амплитудный селектор содержит усилитель переменного тока с автоматической регулировкой усиления, входы которого соединены с входами амплитудного селектора

и зашунтированы токовым шунтом, выход усилителя переменного тока с автоматической регулировкой усиления через выпрямитель со сглаживающим фильтром и дифференцирующее звено соединен с входом антилогарифмического усилителя, выход которого через ждущий мультивибратор соединен с выходом амплитудного селектора.

и

1

/5

Изобретение относится к устройствам для контроля параметров электрических машин. Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение времени контроля. Устройство со- . держит измерительный трансформатор 1 тока, первичная обмотка которого включена в одну из фаз статорной обмотки контролируемого электродвигателя 2, выключатель 6 и трехфазную сеть 7. Введение амплитудного селектора 3, счетчика 4 импульсов и исполнительного реле 5 позволяет контролировать электродвигатель 2 только но время его пуска и обнаруживать обрыв минимального количества стержней. 1 з.и. ф-лы, 3 ил. с сл f 6 ЧГЛГО чг -о о-о 1 vj :п

т

ттм

18

АЛЛЛАЛЛЛАА

Редактор М.Келемен

Составитель Б.Тогунов

Техред Л.Олейник . Корректор М.Максимишшгец

Заказ 4914/44Тираж 728 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

19

ллПллллПллллАл

сриг.З