Способ испытания трансформаторов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Способ и устройство могут найти применение для испытания трансформаторов, широко используемых при изготовлении изделий электронной техники.

Целью изобретения является определение неравномерности намотки обмоток трансформатора.

На чертежи представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит: 1 - испытуемый трансформатор, 1.1, 1.2, 1.3 - обмотки трансформатора, 2 - генератор стимулирующего воздействия, 3,4- транзисторы, 5, 6

-диоды, 7 - конденсатор 8 - резистор, 9 - источник питания, 10 - генератор прямоугольных импульсов, 11 - операционный усилитель (блок сравнения), 12 - источник опорной величины, 13 - блок индикации, 14

-кнопка, 15 - источник питания, 16 - резистор, 17 - свегодиод, 18 - фототиристор, 19

-сопротивление нагрузки.

При этом указанные элементы соединены следующим образом.

Обмотки 1.1 и 1,2 испытуемого трансформатора 1 подключены своими выводами к генератору 2 стимулирующего воздействия, который состоит из транзисторов 3, 4, входы которых подключены к генератору прямоугольных импульсов. Силовые электроды транзисторов одни непосредственно, другие через источник 9 питания подключены через выходные электроды к выводам обмоток испытуемого трансформатора 1. При этом обмотка 1 1, 1.2 одними выводами непосредственно, а другими через разделительные диоды 5, 6 подключены к конденсатору 7 и резистору 8. Полярность включения диодов противоположна полярности подаваемого с выходов генератора 2 напряжения (напряжения на коллекторах транзисторов 3, 4). Точка соединения конденсатора, резистора и диодов подключена к одному входу блока 11 сравнения, выполненного на операционном усилителе, другой вход которого соединен с источником 12 опорного напряжения, Выход блока сравнения соединен со входом индикатора 13, который состоит из последовательно включенных кнопки 14, источника 15 напряжения, резистора 16, светодиода 17, силовой цепи фототиристора 18. Обмотка 1 3 подключена к резистору 19 нагрузки;

Испытание трансформатора осуществляется следующим образом.

VJ 00

о

ы

На обмотки испытуемого трансформатора 1 производится подача переменного напряжения в виде импульсов прямоугольной формы, которые формирует генератор 2 стимулирующего воздействия. Формирование переменного магнитного потока в трансформаторе 1 осуществляется за счет подключения пары встречно направленных обмоток к противофазным выходам генератора (коллекторы транзисторов 3 и 4). В момент прекращения подачи импульса на обмотку (например обмотку 1.1), т.е. при прерывании тока в цепи обмотки (величина тока определяется нагрузкой 19), возникает ЭДС самоиндукции в указанной обмотке, ЭДС самоиндукции характеризует качество намотки трансформатора, поскольку является прямой функцией от величины индуктивного сопротивления рассеяния. Индуктивное сопротивление рассеяния (А.И. Вольдек, Электрические машины, Энергия, Ленинградское отделение, 1974, с, 291, 292) зависит, кроме геометрических размеров сердрчника, от величины зазора между обмотками, Плотная одновременная намотка обмоток трансформатора снижает индуктивное сопротивление рассеяния и, наоборот, разное размещение обмоток на сердечнике и секционная их намотка резко увеличивает индуктивное сопротивление рассеяния.

Поэтому вследствие наличия индуктивности рассеяния, в обмотке на момент пре- рывания тока образуется всплеск напряжения.

Появляющийся на обмотке 1.1 всплеск напряжения, определяемый индуктивностью (индуктивным сопротивлением) рассеивания вызывает повышение напряжения на выходе генератора стимулирующего воздействия, соединенного с обмоткой 1.1. В указанный момент производится формирование экспоненциально убывающего тока обмотки, что реализуется следующим образом. Поскольку напряжение на обмотке превышает напряжение на конденсаторе 7, которое практически равно напряжению источника 9, до которого конденсатор заряжается через периодически открывающиеся транзисторы 3, 4 в генераторе стимулирующего воздействия 2, то конденсатор 7 через диод 5 осуществляет формирование экспоненциально убывающего тока. При этом ве- личина всплеска напряжения на конденсаторе 7 зависит от мощности всплеска напряжения на обмотке 1.1 и, соответственно, индуктивности рассеивания. Небольшая мощность, которая возникает при небольшой индуктивности рассеяния, что соответствует равномерной намотке

контролируемых обмоток, развивает и небольшую максимальную величину напряжения на конденсаторе 7, который поглощает энергию возникающего всплеска. При высокой неравномерности намотки обмоток, например, намотке обмоток в виде двух отдельных секций, возникает высокое значение индуктивности рассеяния.

Формирующийся, вследствие этого,

0 мощный импульс экспоненциально убывающего тока производит зарядку конденсатора 7 до высокого пикового уровня напряжения. Формирование экспоненциально убывающего тока обмотки позволяет

5 обеспечить соответствие между величиной индуктивности рассеяния, отражающей неравномерность намотки обмоток, с величиной формируемого, таким образом, напряжения на обмотке, которое подлежит

0 дальнейшим операциям измерения и сравнения.

Блоком 11 сравнения осуществляется измерение величины напряжения на обмотке трансформатора и сравнение его с опор5 ным значением, задаваемым источником 12 опорного напряжения. В зависимости от результатов сравнения (при величине напряжения на обмотке меньше опорного) не вырабатывается или (при величине напря0 жения на обмотке больше опорного) вырабатывается импульс, по которому судят о неравномерности намотки трансформатора и производят отбраковку негодного трансформатора. Результат испытания фиксиру5 ется в блоке 13 индикации, где импульс, поступающий на его вход от блока сравнения, вызывает срабатывание фототиристора 18, который замыкает цепь, состоящую из источники 15 напряжения, контактов

0 кнопки 14, токоограничивающего резистора 16 и светодиода 17, гашение светодиода осуществляется нажатием кнопки 14. Конструкция блока индикации может отличаться от приведенной,

5 Формула изобретения

1, Способ испытания трансформаторов, согласно которому подают в одну из обмоток объекта контроля переменное напряжение, измеряют напряжение на

0 контролируемой обмотке, сравнивают его с опорным напряжением, а об исправности объекта контроля судят по результатам сравнения, отличающийся тем, что, с целью определения неравномерности на5 мотки обмоток, подачу переменного Напряжения осуществляют в виде импульсов прямоугольной формы, при этом в момент прекращения подачи импульсов в контролируемой обмотке производят формирование экспоненциально убывающего тока и одновременно осуществляют измерение амплитуды напряжения на контролируемой обмотке и сравнение его с опорным напряжением.

2. Устройство для испытаний трансформаторов, содержащее генератор, блок сравнения, блок индикации, выходы генератора соединены с первыми выводами соответствующих обмоток объекта контроля, выход блока сравнения соединен с блоком индикации, отличающееся тем, что в него введены разделительные диоды по числу обмоток объекта контроля, резистор и кон0

денсатор, соединенные параллельно, первые выводы которых соединены через разделительные диоды с первыми выводами соответствующих обмоток объекта контроля, вторые выводы которых соединены с вторыми выводами резистора и конденсатора, при этом полярность включения каждого разделительного диода противоположна полярности выходного напряжения генератора, первые выводы резистора и конденсатора соединены с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения.

Область применения: в контрольно-измерительной технике для испытания обмоток трансформаторов. Сущность изобретения: устройство содержит 1 генератор (2), диоды по числу обмоток объекта контроля (5, 6), 1 конденсатор (7), 1 резистор

Yc if f8

/О I/ ,

tH-Hfl Ш15 13

tH-Hfl Ш