Устройство для обнаружения короткозамкнутых витков Советский патент 1989 года по МПК G01R31/06 

ел

N5

4 О

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках электрических машин, трансформаторов, катушках электромагнитных аппаратов и т.п. Цель изобретения - расширение области применения устройства и повышение достоверности контроля. В устройство, содержащее источник 2 повышенной частоты, формирователь 3, измеритель 4 напряжения, клеммы 8, 9 для подключения контролируемой обмотки, блок 11 сравнения и блок 12 индикации, введены коммутатор 1, измеритель 5 напряжения, клеммы 6, 7 для подключения эталонной обмотки, блок 10 компенсации, блок 13 контроля напряжения и блок 14 уставки по напряжению. Поставленная цель достигается за счет контроля обмоток при двух значениях испытательного сигнала, а также за счет использования в качестве второго сигнала для блока 11 сравнения напряжения на эталонной обмотке в случаях, когда заранее неизвестна реакция исправной контролируемой обмотки на испытательный сигнал. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной Технике и может быть использовано для обнаружения коротко замкнутых витков в различных индуктивных элементах, в частности в обмотках электрических машин, транформаторов, катушках электромагнитных аппаратов и устройств.

Цель изобретения - распшрение области применения устройства и повышение достоверности контроля за счет использования эталонной обмотки и двух значений частот испытательного сигнала.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для обнаружения коротко замкнутых витков содержит коммута- тор 1, представляющий собой двухпо- зидионный переключатель, источник 2 ;повышенной частоты, выполненный по . схеме источника тока регулируемой частоты, формирователь 3, выполненный по схеме источника регулируемого напряжения, соединенный выходом с первым входом коммутатора 1, измеритель 4 напряжения (на контролируемой обмотке) , измеритель 5 напряжения (на эталонной обмотке), соединенный выходом с вторым входом коммутатора 1, клеммы 6 и 7 для подключения эталонной обмотки, соединенные с входами измерителя . 5 напряжения и третьим входом коммутатора 1, клеммы 8 и 9 для подключения контролируемой обмотки, соединенные с входами измерителя 4 напряжения, клеммы 6 и 9 соединены с выходами источника 2 повьшенной частоты, а клемм1 1 7 и 8 соединены между собой, блок 10 компенсации, выполненный по схеме усилителя с коэффипиентом усиления 0,85 0,9, соединенш.Й входом с выходом коммутатора 1, а выходом - с вторым входом блока 11 сравнения, выполненного по схеме компаратора и соединенного первым входом с выходом измерителя 4 напряжения, а выходом - с первым входом блока 12 индикации, блок 13 контроля напряжения, выполненный по схеме компаратора, соединенный выходом с вторым входом блока 12 индикации, первым входом - с выходом измерителя 4 напряжения, а вторым входом - с выходом блока 14 устапки по напряжению, выполненного по схеме источника pelулируемого напряжения,

Q

Q г д 5

0

и с входом источника 2 повьгтенной частоты.

Устройство работает следующим образом,

В режиме, когда величина эталонного сигнала для контролируемой обмотки, соответствующая выходному сигналу формирователя 3, известна заранее, коммутатор 1 устанавливают в первое положение, в котором клеммы 6 и 7 соединяются между собой, а выход формирователя 3 соединяется с входом блока 10 компенсации, контролируемую обмотку подключают к клеммам 8 и 9, Блоком 14 уставки по напряжению устанавливают уставку предельного напряжения источника 2 повышенной частоты, формирователем 3 устанавливают величину эталонного сигнала, в блоке 10 компенсации устанавливают коэффициент усиления (0,9-0,85) в соответствии со степенью технологического разброса параметров контролируемых обмоток данного типа. Устанавливают Первое, (наименьщее) значение частоты сигнала источника 2 повышенной частоты (1,0-2,0 кТц) и подают его на контролируемую обмотку.

При этом сигнал от формирователя

3поступает на блок 10 компенсации, где ослабляется на 10-15%, и затем - на блок 11 сравнения, где сравнивается с сигналом первого измерителя

4напряжения. Если сигнал, поступающий от первого измерителя 4 напряжения, по величине больше или равен сигналу, поступающему от блока 10 компенсации, что соответствует отсутствию витковых замыканий в контролируемой обмотке, на блок 12 индикации поступает сигнал, определяющий показание витковых замыканий нет,

В этом случае следует установить более высокое значение частоты источника 2 повьшенной частоты (4-5 кГц) и произвести повторный контроль.

При наличии витковых замыканий в контролируемой обмотке сигнал, nq- ступающий от первого измерителя 4 напряжения, меньше по величине, чем сигнал, поступающий от блока 10 компенсации, и на блок 12 индикаиции от блока 11 сравнения подается сигнал, определяющий показание витко- вое замыкание.

При наличии обрыва в контроли руемой обмотке напряжение источника

51

2 повЕпиенной частоты достигает предельного значения, определяемого уставкой по напряжению блока 14, В этом случае сигнал, поступающий на блок 13 контроля напряжения от первого измерителя 4 напряжения, становится равным или больше сигнала, поступающего от блока 14 уставки по напряжению, и на блок 12 индика- ции с блока 13 контроля напряжения подается сигнал, определяющий показание обрыв. При этом показании реком ндуется установить блоком 14 более высокое значение уставки по напряжению и произвести повторный контроль.

В тех случаях, когда величина эталонного сигнала для контролируемой обмотки применительно к конкрет ным условиям внешней среды заранее Неизвестна, коммутатор устанавливают во второе положение, а к клеммам 6 и 7 подключают эталонную обмотку. При этом обеспечивается последовательное соединение контролируемой и эталонной обмоток, а вхо блока 10 компенсации соединяется с выходом второго измерителя 5 напряжения .

Процесс контроля ос ацествляется аналогично описанному для случая заранее известного эталонного сигнала. При этом роль формирователя 3 выполняют эталонная обмотка и второй измеритель 5 напряжения.

Введение в устройство коммутато клемм для подключения эталонной обмотки, второго измерителя напряжения позволяет осуществлять контроль обмоток на витковые замыкания не только при наличии заранее известны значений сигнала реакцли исправной обмотки на входной сигнал от источника повышенной частоты, но и при отсутствии этих данных, В этом случае сигнал на первый вход блока сранения подается через коммутатор не с выхода формирователя, а с выхода измерителя напряжения на заведомо исправной, однотипной контролируемо (эталонной) обмотке. На результаты контроля в этом режиме не оказывают влияния условия внешней среды. Этим достигается расширение области при- менения устройства и повышение достоверности контроля.

Повышение достоверности контроля достигается за счет введения в уст

Q 5

0 5 0

д с Q ,

5

56

ройство блока компенсации, представляющего собой усилитель с коэффициентом усиления 0,9-0,85, что позволяет осуществлять согласбвание входных сигналов в блоке сравнения с учетом возможных отклонений сигнала, поступающего с контролируемых обмоток, вызванных технологическим разбросом их параметров.

Выполнение источника повышенной частоты по схеме источника тока поз- воляет упростить процесс настройки устройства и исключает вероятность повреждения контролируемой обмотки недопустимым по величине током. Этим достигается расширение области применения устройства.

Достоверность контроля повышается за счет выполнения источника повышенной частоты по схеме источника регулируемой частоты, что позволяет осуидествлять контроль обмоток при нескольких (не менее двух) значениях частоты испытательного сигнала, что исключает возможность получения неверных результатов из-за низкой чувствительности сигнала реакции обмотки на наличие витковых замыканий в некоторых зонах частот и из-за искажений результатов измерений при частоте испытательного сигнала близкой к резонансной.

Введение в устройство блока устав-- ки по напряжению и блока контроля напряжения, выполненного по схеме компаратора, позволяет ограничить величину предельного напряжения источника повьппенной частоты, производить ее изменение и осуществлять контроль обмоток на обрыв. Этим достигается расширение функциональных возможностей устройства.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения корот- козамкнутьтх витков, содержащее источник повырленной частоты, клеммы для подключения контролируемой обмотки, измеритель напряжения, входы которого соединены с клеммами для подключения контролируемой обмотки, Первая из которых соединена с выходом источника повышенной частоты, формирователь, блок сравнения, соединенный выходом с входом блока индикации, а входом - с выходом измерителя напряжения, о тличаю1524015

щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства и повышения достоверности контроля, в него введены коммутатор, соединенный первым входом с выходом формирователя, второй измеритель напряжения, соединенный выходом с вторым входом коммутатора, клеммы для подключения эталонной обмотки, соединенные с входом второго измерителя напряжения и третьим входом коммутатора, блок компенсации, соединенный входом с выходом коммутатора, а выходом - с вторым входом

0

5

8

блока сравнения, блок контроля напряжения, соединенный первым входом с выходом Первого измерителя напряжения, а выходом - с вторым входом блока индикации, блок уставки по напряжению, соединенный выходом с входом источника повышенной частоты и вторым входом блока контроля напряжения, первая клемма для подключения эталонной обмотки соединена с вторым выходом источника повышенной частоты, а вторая - с второй клеммой для подключения контролируемой обмотки.