Способ обнаружения межвиткового замыкания и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к способам и устройствам испытания катушек индуктивности, и является дополнительным изобретением к авт. св. № 1262426.

Цель изобретения - повышение точности обнаружения межвиткового замыкания катушек с широким диапазоном индук- тивностей за счет тою, что на испытуемую катушку в диапазоне к ее собствен- ному магнитному потоку воздействуют дополнительным магнитным потоком с помощью дополнительной катушки, повторяющим по времени и по форме магнитный поток эталонной катушки и встречным по отношению к этому потоку.

На чертеже изображено устройство для реализации предложенного способа.

Устройство содержит ярмо 1, первый и второй магнитопроводы 2, первый и второй полюсы 3, сердечник 4, помешенный в зазоре между полюсами 3, подвижную рамку 5, надетую на сердечник 4, подвес 6, зеркало 7, осветитель 8, шкалу 9, эталон- 10, испытываемую И и дополнительную 12 катушки, надетые на ярмо 1, выключатель 13, источник 14 питания, первый 15, второй 16 и третий 17 регулируемые резисторы, два башмака 18 и 19, два регулировочных винта 20, постоянный магнит 21.

Сердечник 4 помешен между полюсами 3 в полости подвижной рамки 5, подвешенной на подвесе 6 с зеркалом 7, отра- жаюшим световой луч осветителя 8 на шка- л 9. На ярмо 1 надеты эталонная 10, испытываемая 11 и дополнительная 12 катушки так, что испытываемая катчшка 11 находи ICH в полости дополнительной катушки 12. Эталонная катушка 10 соединена встречно с испытываемой 1 1 и дополнительной 12 катушками. Первый вывод обмотки подвижной рамки 5 соединен с первым полюсом источника питания 14 и через выключатель 13 с началом обмотки эталон- ной катушки 10 и конном обмотки испытываемой кагчшкн 11, начало которой соединено с концом обмотки дополнительной катчшкн 12, начало которой через первый регулируемый резистор 15 соединено с вторым полюсом источника питания 14, первым выводом второго регулируемого резне гора 16. к второму вывод которого подключен копен обмотки эталонной катушки 10, и первым выводом третьего регулируемого резистора 17, второй вывод которого соединен с вторым выводом обмот- ки подвижной рамки 5.

Исючник питания 14 может быть выполнен любым образом в соответствии с принципиальным требованием: выходное напряжение не должно содержать перемен- ной составляющей при работе на нагруз- ку во избежание неточной установки подвижной рамки о в нейтральное положение при устранении разностного магнитного потока, например, в виде батареи аккумуляторов или гальванических элементов. Индуктивность и омическое сопротивление обмотки катушки 10, выполняющей роль эталонной, должны быть примерно равны соответственно су.м.ме индуктивностей и омических сопротивлений испытываемой 11 и дополнительной 1.2 катушек, чтобы обеспечить в перечисленных катушках токи одного порядка для удобства их регулировки при устранении разностного магнитного потока.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии эталонная 10, испытываемая 11 и дополнительная 12 катушки с помощью выключателя 13 отключены от источника постоянного напряжения 14. На третьем регулируемом резисторе 17 устанавливается максимальное сопротивление во избежание выхода из строя подвижной рамки 5 из-за избыточной чувствительности. На первом регулируемом резисторе 15 и втором регулируемом регисто- ре 16 установлены нулевые сопротивления. С помощью дополнительной магнитной системы, состоящей из башмаков 18,19, регулировочных винтов 20 и постоянного магнита 21, производится компенсация начального магнитного потока в зазоре основной магнитной системы, в котором находится подвижная рамка 5 и устанавливается в нейтральное положение. Затем с помощью скользящего контакта третьего регулируемого резистора 17 увеличивается чувствительность, если подвижная рамка 5 выходит из нейтрального положения, ее вновь возвращают назад с помощью дополнительной магнитной системы. Компенсация начального магнитного потока в зазоре магнитной системы заканчивается при установке подвижной рамки 5 в нейтральное положение на максимальной чувствительности,, после чего с помощью скользящего контакта третьего регулируемого резистора 17 вновь устанавливается минимальная чувствительность. Начальный магнитный поток может быть вызван намагниченностью материалов устройства и/или внешними магнитными полями. Затем с помощью выключателя 13 эталонная 10, испытуемая 1 1 и дополнительная 12 катушки соединяются в замкнутую цепь с источником питания 14 и соответствующими регулируемыми резисторами первым 15 и вторым 16. В установившемся режиме, когда световое пятно на шкале 9 перестает колебаться, если подвижная рамка вышла из нейтрального положения, что свидетельствует о наличии разностного магнитного потока, с помощью первого 15 либо второго 16 регулируемых резисторов (в зависимости от направления отклонения подвижной рамки 5, зависящего от того, эталонная 10 или испытываемая 11 и дополнительная 12 катушки создают магнитный поток большей величины) добиваются возвращения подвижной рамки 5 в нейтральное положение на максимальной чувствительности. После этого выключателем 13 с обмоток всех трех катушек 10, 11 и 12 одновременно снимается поданное напряжение от источника питания 14. Подвижная рамка 5 в этот момент, соответствующий прохождению тока через нулевое значение, отклонится от нейтрального положения только в случае наличия в испытываемой катушке межвит- кового замыкания. При этом с учетом дополнительной катушки 12 энергия магнитного поля, наводящего в межвитковом замыкании ЭДС, будет достаточной для-откло- нения подвижной рамки 5 от нейтрали на требуемый минимальный угол в случае наличия межвиткового замыкания независимо от степени дефектности испытываемой катушки 11, т. е. от величины индуктивности ее исправной части.

Изобретение повышает по сравнению с известным техническим решением точность обнаружения межвиткового замыкания одного витка независимо от собственной индуктивности испытываемых катушек, разброса их параметров, диаметра витков и т. д.

Формула изобретения

. Способ обнаружения межвиткового замыкания по авт. св. № 1262426, отличию-

5

5

0

0

Щ1ШСЯ Тем, ЧТО, С ЦС.ЫО |ОЛЫ,|10Н.|Я -;,Ч

ности обнаружения ме/кипгковою замы.ча- ния катушек с широким диапазоном тивностей, в момент порох; да юка чоро нулевое значение на испыг ем ю в дополнение к ее собствепномх varnniНОМУ ПОТОК ЧОЗДСНСТВ Ю1 ДОПО. ПИ 10. ib.; V

магнитным потоком, по времени н по фор ме повторяющим магнитный поюк via.точной и встречным по отношению к этому потоку, так что силовые магнитные линии дополнительного магнитного потока охватывают испытхемую катушк, причем перед переходом тока через нулевое значение компенсируют магнитный поток эталонной катушки суммарным магнитным потоком, состоящим из магнитного потока испытуемой катушки и дополнительного магнитного потока.

2. Устройство для обнаружения межвиткового замыкания по авт. св. № 1262456, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения межвиткового замыкания катушек с широким диапазоном индуктивностей, в него введена дополнительная катушка, надетая на ярмо основной магнитной системы так, что внхтри этой катхшки находится испытуемая капшка, а обмотка дополнительной катушки включена согласно с испытуемой катчшкой в разрыв соединения межд началом испытуемой катушки и первым регулировочным резистором.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к обнаружению межвиткового замыкания, и является дополнительным изобретением к а.с. N 1262426. Цель изобретения - повышение точности обнаружения межвиткового замыкания катушек с широким диапазоном индуктивностей. На испытуемую катушку11 воздействуют дополнительным магнитным потоком в дополнение к ее собственному магнитному потоку, по форме и времени повторяющим магнитный поток эталонной катушки и встречным по отношению к этому потоку, так что силовые магнитные линии дополнительного магнитного потока охватывают испытуемую катушку II. Устройство, реализующее способ, содержит дополнительную катушку 12, надетую на ярмо I основной магнитной системы так, что внутри этой катушки находится испытуемая катушка II, а обмотка дополнительной катушки 12 включена согласно с испытуемой катушкой II в разрыв соединения между началом испытуемой катушки II и первым регулировочным резистором 15. С помощью выключателя 13 снимают напряжения с эталонной 10, испытуемой II и дополнительной 12 катушек. Поворотная рамка 5 в момент, соответствующий прохождению тока через нулевое значение, отклоняется от нейтрального положения только в случае наличия в испытуемой катушке межвиткового замыкания. Изобретение повышает точность обнаружения межвиткового замыкания одного витка независимо от собственной индуктивности испытуемой катушки. 1 ил.