Устройство для контроля витковых замыканий в обмотках электрических машин Советский патент 1990 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для контроля витковых замыканий в обмотках электрических машин.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений и надежности работы устройства за счет автоматической фиксации сигнала с обмотки измерительного электромагнита при рабочем положении обоих электромагнитов над

зубцами магнитной системы электрической машины.

На фиг. 1 приведены блок-схема устройства и расположение электрома - нитов на зубцах магнитной системы машины; на фиг. 2 - формы импульсов напряжения на обмотке возбуждения, на выходе детекторного блока, внутри и на выходе блока обработки.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 электромагниты из магнитомягкого материала, измерительную обмотку 3, обмотку ft возбуждения, первую 5 и вторую 6 обмотки обратной связи (электромагниты 1, 2 установле ны или находятся вблизи зубцов 7 магнитной системы машины), блок 8 преобразования постоянного напряжения в переменное с самовозбуждением, источник 9 постоянного напряжения, де- текторный блок 10, формирователь 11 управляющих импульсов, блок 12 обработки, приводной механизм 13, блок 1ft записи, измерительный прибор 15, обмотки 5 и б обратной связи и обмот ка ft возбуждения соединены с соответствующими выходами блока 0 преобразования постоянного напряжения в переменное с самовозбуждением, входы которого соединены с источником 9 пос- тоянного напряжения, входы детекторного блока 10 соединены с обмоткой ft возбуждения, а выход соединен со входом формирователя 11 управляющих импульсов, первый выход которого сое динен с первым входом блока 12 обработки, вторые входы которого соединены с измерительной обмоткой 3, а выход соединен с входом блока 1ft записи , выход которого соединен со вхо дом измерительного прибора 15 и с первым входом приводного механизма 13, второй вход которого соединен с выходом формирователя 11 управляющих импульсов.

Устройство работает следующим обра зом.

От источника 9 постоянного напряжения запитан блок 8, который преоб- jразует это постоянное напряжение в переменное, например в прямоугольное типа меандр 16 (фиг. 2) и может быть выполнен, например, как автогенератор, который имеет в своем составе трансформатор с нагрузочной обмоткой и не менее одной обмотки положительной обратной связи. Особенностью данного устройства является то, что роль трансформатора автогенератора выполняют П-образный электромагнит 2, зубцы 7 магнитной системы машины, обмотка ft возбуждения и две обмотки 5 и 6 положительной обратной связи. Частота следования импульсов 16 не имеет принципиального значения и выбирается исходя из конструктив- ных особенностей электрической машины. В качестве выходной обмотки автогенератора используются витки

катушки, уложенные в паз между зубрами 7 магнитопровода (не показан). Режим работы автогенератора рассчитывается таким образом, чтобы автогенерация импульсов 16 обущест- влялась тогда, когда полюса П-образ- ного электромагнита 2 находятся на зубцах 7 или на некотором расстоянии от них, и происходил срыв генерации за счет увеличения сопротивления магнитному потоку и, как следствие, снижение сигналов положительной обратно связи с обмоток 5 и 6 в том случае, когда полюса П-образного электрома - нита 2 находятся между зубцами 7 магнитопровода машины или над зубцам 7, но на расстоянии, большем некоторого критического значения. Тогда, при перемещении электромагнита 2 или вращении ротора, на обмотку ft возбуждения поступают пачки импульсов 16, как показано на фиг. 2. Эти импульсы в детекторном блоке 10 преобразуются в напряжение 17, которое затем поступает в формирователь 11. управляющих импульсов, на выходе которого формируются импульсы 10 напряжения, что несложно выполнить, например, путем запуска через время задержки t одновибратора, форми- . рующего выходной импульс длительностью t4. Времена t3, t4 выбираются так, чтобы за время задержки t, уже закончились, а -по окончании времени t4 еще не начинались переход,- ные процессы напряжения в обмотке 3.

Если в обмотке, проходящей через паз между зубцами 7 магнитной системы, отсутствуют вигковые замыкания, в обмотке 3 измерительного электромагнита 1 за счет паразитных наводок индуктируется небольшое напряжение

19.При витковом замыкании через ко- роткозамкнутый виток в обмотку 3 трансформируется напряжение 20/Напряжение с обмотки 3 поступает на блок 12 обработки, на выходе которого формируется управляющий импульс

20.Это может быть выполнено следующим образом. Импульсы с обмотки 3 поступают на электронный ключ, который открывается импульсами 18 с выхода формирователя 11, тогда на выходе ключа формируется напряжение вида 21 (при отсутствии витковых замыканий) и 22 (при наличии витковых замыканий). Затем после двух- полупериодного выпрямления формиру515

ются соответственно напряжения 23 и - 2, которые поступают на вход компаратора с регулируемым порогом срабатывания. Если порог срабатывания устанавливается на уровне 25, то на выходе компаратора будет импульс 26 .ч Таким образом, блок 12 обработки формирует импульс, совпадающий по времени с импульсом 18 с выхода форми

рователя 11, но появляющийся только тогда, когда имеется витковое замы- кание. Напряжение 26 поступает на блок k записи для фиксации на необходимое время амплитудного значения напряжения 26, которое регистрируется измерительным прибором 15 и поступает на приводной механизм 13 (например, электродвигатель со схемой управления) для его останова. Для возможности организации пошагового режима работы приводного механизма 13с остановкой его в момент нахождения полюсо электромагнита над зубцами 7, на. приводной механизм 13 подается также напряжение 18 с выхода формирователя 11,

МагНитопроводы электромагнитов 1 и 2 могут выполняться механически связанными. Тогда, при удалении по каким-либо причинам электромагнитов 1 и 2 от зубцов магнитной системы обмотка электромагнита, по причинам рассмотренным ранее, отключается от источника питания, что позволяет использовать напряжение на обмотке k после соответствующей обработки для индикации этого режима или для останова приводного механизма.

Таким образом, предлагаемое устройство без применения специальных датчиков положения электромагнитов по отношению к зубцам магнитной системы машины выполняют автоматическую фиксацию сигнала с обмотки измерительного электромагнита в момент нахождения полюсов обоих электромагнитов на зубцах или в непосредственной близости над зубцами магнитной системы электрической машины и не фиксирует этот сигнал при нерабочем положении электромагнитов, что позволяет обеспечить автоматический контроль витковых замыканий. Возможность контроля неправильного положения элект

ромагнитов повышает достоверность контроля витковых замыканий, а отключение обмотки возбуждения электрома)- нита от источника питания при нерабочем положении электромагнитов позволяет снизить энергопотребление устройства, устранить перегрев обмотки возбуждения, а, следовательно, повысить надежность работы устройства.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для контроля витковых замыканий в обмотках электрических машин, содержащее первый П-образный электромагнит с измерительной обмоткой, измерительный прибор, второй П-образный электромагнит с обмоткой возбуждения, причем первый и второй П-образные электромагниты расположены у одних и тех же соседних зубцов электрической машины, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерений и надежности устройства, в него введены первая и вторая обмотки обратной связи, расположенные на втором П-об- разном электромагните, блок преобразования постоянного напряжения в переменное с самовозбуждением, источник постоянного напряжения, детекторный блок, формирователь управляющих импульсов, блок обработки, приводной механизм, блок записи, первая и вторая обмотки обратной связи и обмотка возбуждения соединены с соответствующими выходами блока преобразования постоянного напряжения в переменное с самовозбуждением, входы которого соединены с источником постоянного напряжения, входы детекторного блока соединены с обмоткой возбуждения, а выход соединен с входом формирователя управляющих импульсов, первый выход которого соединен с первым вхоДом блока обработки, вторые входы которого соединены с измерительной обмоткой, а выход соединен с входом блока записи, выход которого соединен с входом измерительного прибора и с первым входом приводного механизма, второй вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импульсов.

-ллгшллх-jijmjTJLJbФие.1

i539693

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель - повышение достоверности измерений и надежности работы устройства - достигается введением в устройство детекторного блока 10, преобразователя 8 постоянного напряжения в переменное, источника 9 постоянного напряжения, формирователя 11 управляющих импульсов, блока 12 обработки, приводного механизма 13, блока 14 записи. Преобразователь 8 питается от источника 9 постоянного напряжения и преобразует это постоянное напряжение в переменное. Он представляет собой автогенератор, имеющий трансформатор с обмоткой возбуждения и с двумя обмотками обратной связи. Роль сердечника трансформатора автогенератора выполняют П-образный магнитопровод и зубцы 7 магнитной системы машины. Если в контролируемой обмотке, проходящей через паз между зубцами 7, отсутствуют витковые замыкания, то в обмотке 3 измерительного электромагнита напряжение наводится не будет. При наличии в контролируемой обмотке короткозамкнутых витков токи, протекающие по ним, будут наводить в обмотке 3 напряжение, которое после выпрямления в блоке обработки поступает в блок записи, где происходит фиксация его амплитудного значения. 2 ил.