МНОГОМЕСТНАЯ НОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯУСТАНОВКА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВ И КАЧЕСТВА ОБМОТОК СТАТОРОВЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Советский патент 1974 года по МПК G01R31/06 G01R31/14 

Изобретение может найти широкое применение на предприятиях электротехнической и радиотехнической промышленности. Известиые многоместные установки для контроля электрических параметров и качества обмоток статоров электродвигателей позволяют прризводить проверку только одного электрического параметра. Для проверки прочности электрической изоляции обмо-. ток используют высоковольтные пробойные установки, для определения сопротивления изоляции - мегомметры, для оиредел&ния закороченности обмоток - звуковые генераторы или другие приборы с различными датчиками. При проведении этих операций обмотки статоров необходимо либо .переключать с одних цепей на другие, либо транспортировать с одной установки на другую. При высоковольтных исиытаниях изоляции обмоток обмотки дважды коммутируют, так как необходимо проверить изоляцию обмоток как относительно корпуса, так и относительно друг друга. Однако при крупносерийном производстве это создает большие неудобства, так как затрачиваются лишние производственные площади под стендовое хозяйство и доиолнительное время на межоперационный обмен изделиями при испытаниях, что снижает производительность труда. Для повышения производительности контроля путем совмещения во времени испытаний .изоляции Обмоток статора на электрическую прочность относительно корпуса и друг друга и испытания электрической прочности изоляции с контролем сопротивления изоляции обмоток в предлагаемой установке к выходу высоковольтного блока подключена фазосдвигающая цепочка, состоящая из конденсатора емкости, катушки индуктивности и резистора, в высоковольтные испытательные цепи последовательно с обмотками реле, реагирующими на пробой изоляции, включены переменные резисторы, параллельно которым подключены чувств)1тельные реле с диодами, реагирующие на превыщение тока утечки через изоляцию. В качестве индуктивностей колебательных контуров контрольных генераторов использованы обмотки испытуемых статоров,- что позволяет упростить ycTaiiiOBKy и исключить ориентацию статора на рабочем месте при испытаниях. На фит. 1 схематично изображена описываемая установка, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; иа фиг. 3 - структурная схема установки; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема блока низковольтных испытаний; на фиг. 5 - принцилиальная схема блока питания и автоматики; на фиг.

6 - электрическая схема блока высоковольтных испытаний.

Установка (см. фиг. 1) представляет собой тумбу / с закрепленной на ней плитой 2. На плите установлен поворотный стол 3 с закреплениьши на ием призмааш 4 и четырехклеммными группами 5. Половина стола, на которой производятся высоковольтные испытания, находится под кожухом 6. На кожухе установлен киловольтметр 7. Сбоку к тумбе / прикреплен пульт управления 8 с приборами 9 (см. фиг. 2,) 1показьявающи1М,и омлческое сопротивление меди обмоток статора. Номинальное значение сопротивления выражено на шкалах сектором шкалы, крайние точки которого соответствуют допускаемым отклонениям. Внизу около приборов 9 установлен клавишный механизм JO, при помоши которого осуществляются коммутация проверки статоров по сопротивлению меди и закороченности обмоток, проверки статоров по рабочим местам и пуск высоковольтных испытаний. Справа и слева от приборов 9 расположены си1гнальные лампочйи J.I, указывающие ,на пробой изоляции или превышающий ток утечки при высоковольтных испытаниях обм-оток статоров. Над 1Приб:0 рами установлены сигнальные лампочки 12, указывающие на наличие или отсутствие короткозамкнутых витков в обмотках статоров. На пульте управления установлены переменные сопротивления 13, при помощи которых осуществляется грубая и точная отстройка электрического нуля приборов. Все остальные элементы схемы смонтированы внутри коробки установки на двух горизонтальных шасси.

Установка питается от сети 220 В частотой 50 Гц через электронно.механический стабилизатор 14 напряжения, обеспечивающий стабилизированное напряжение 220+2 В. Далее стабилизирова нное напряжение поступает на блок 15 питания и блок 16 высоковольтных испытаний. Блок 17 низковольтных испытаний, блок 18 автоматики и блок 19 сигнализации получают питание от блока 15. Поворотный стол 3 запитывается необходимыми проверочными напряжения.ми от блока 17 низковольтных испытаний через подвижную контактную систему 20, а от блока 16 высоковольтных испытаний через подвил ную контактную си1стему 21. Далее проверочные напряжения поступают на четырехклеммные группы 5, к которым подсоединены обмотки испытуемых статоров электродвигателей.

При испытаниях сигналы о качестве обмоток статоров электродвигателей с блоков 17 и 16 низковольтных и высоковольтных испытаний, соответственно подаются на блок 19 сигнализации, где преобразуются в сигналы для визуального наблюдения (загораются соответствующие лампочки, отклоняются стрелки). С блока сигнализации также подаются сигналы в блок высоковольтных испытаний для отключения проверочной цепи от высоковольтной обмотки повышающего

трансформатора при наличии в этой цепи бракованного статора по высоковольтным параметрам. После проведения контрольных испытаний изделия, прошедщие испытания по низковольтным параметрам, посредством разворота стола 3 иа 180° подключаются к блоку высоковольтных испытаний. Низковольтные испытания производятся контролером, а высоковольтные испытания - по автоматическомум циклу по заданной программе, заложеннной в блок 18 автоматики, который управляет работой блока высоковольтных испытаний.

Низковольтные испытания включают в себя определения короткозамкнутых витков, омического сопротивления меди и обрывов в обмотках статора.

При проведении низковольтных испытаний .испытуемые статоры 22 (см. фиг. 4) подсоединяются через клавишные механизмы 23 и

24к блоку низковольтных испытаний, включающему в себя два контрольных генератора звуковой частоты, собранных на лампах 25 и 2,6, и два омметра, собранных на базе приборов 27 и 23. При нажатии клавиши 24 обмотки испытуемого статора подключены к контрольным генераторам и являются частью этих генераторов, т. е. используются в качестве индуктивности в колебательном контуре генераторов. Это дает возможность избавиться от различных дополнительных датчиков и тем самым устранить ориентацию статора на рабочем месте при его установке.

При подключении статоров к контрольным генераторам они начинают генерировать звуковые.частоты, а часть отрицательного напряжения, возникающего на делителях 29-32 вследствие сеточных токов, прикладывается к управляющим сеткам правых половин ламп

25и 26, на которых собраны мостовые усилители. Правые половины ламп запираются, мосты разбалансировываются, и поляризованные реле 83 и 54 срабатывают в одну сторону (например, в левую). При этом от контактов реле на блок сигнализации поступает сигнал и загораются лампочки, указывающие на отсутствие короткозамкнутых витков в обмотках статора. При наличии короткозамкнутых витков происходит срыв генерации вследствие отсоса энергии на короткозамкнутый виток и больших потерь .энергии в колебательном контуре. Это вызывает обратную разбалансировку мостов, поляризованное реле 33 или 34 в зави(СИМОСти от того, в какой об.мотке имеется короткозамкнутый виток срабатывает вправо, выдавая сигнал на блок сигнализации, и загорается лампочка, указывающая на наличие короткозамкнутого витка.

Начальная балансировка мостовых усилителей осуществляется потенциометрами 35 и 36, а установка чувствительности срабатывания реле 33 -я 34 - переменными резисторами 37 и 38.

При нажатии клавищ 23 и 24 обмотки испытуемого статора подключаются к цепям

омметров, включающим в себя приборы 27 и 2S, переменные резисторы 39-42 и ограничивающие сопротивления 43 и 44. Через обмотки статора течет ток, величина «oroiporo зависит от их сопротивле ия при неизменных величинах остальных элементов в этих цепях. В зависимости от величины протекающего тока на резисторах 39 и 41 создается падение напряжения, величина которого фиксируется приборами 27 и 28. Так как сила протекающего тока находится в обратно-пропорциональной зависимости от сопротивления обмоток статора, на щкалах приборов фиксируется это сопротивление. При наличии обрыва в обмотках статора ток по цепп .не протекает и стрелка прибора не отклоняется от нулевого значения.

Таким образом, при нажатии клавищи 24 обмотки CTBTOipae прове|ряются .на закорсченность, а при нажатии клавищ 23 и 24 - на омическое сопротивление меди п обрыв.

Блок низковольтных испытаний питается от блока питания, включающего в себя транс., форматоры 45 К 46 и выпрямители 47-49 (см. фиг. 5). Для лучшей работы омметров (жесткой стабилизации электрического нуля) выпрямители 48 и 49 запитываются через феррорезонапсный стабилизатор, состоящий Из трансформатора 46 и конденсатора 50.

После низковольтных испытаний стол 3 разворачивается на 180° и статоры, прощедщие низковольтные испытания, через подвижную контактную систему 21 переключаются на блок высоковольтных испыта 1ий.

Блок высоковольтных испытаний управляется блоком автоматики, включающим в себя электродвигатель 51, коммутационные реле 52-56, реле времени, собранное на лампе 57 и реле 58, путевые выключатели 59 и 60, ограничивающие угол разворота, ползунка а|втот1ра1нсформато1ра 61 от двигателя 51, и клавищу 62, от нажатия которой запускаются высоковольтные испыта1ния. Блок автоматики плавно повышает испытательное напряжение до заданного значения, выдерживает это напряжение определенное время и плавно снижает испытательное напряжение от заданного значения до нуля. Коммутационные реле и электродвигатель питаются от трансформатора 63 через выпрямитель 64. Блокировка 65 срабатывает при развороте стола и возвращает схему автоматики в исходное положение, а также для снятия высоковольтного напряжения при случайных разворотах стола.

Блок автоматики ра ботает следующим образом.

В исходном положении двигатель 51 развернут так, что ползунок автотрансформатора находится на нуле щкалы. При этом ползунок нажимает на путевой 1МИ1Юровыключатель 59, который свотми нормально разомкнутыми контактами обеспечивает цепь питания реле 55, а нормально замкнутыми контактами обрывает цепь питания двигателя 5/.

Реле 52-54 находится в выключенном состоянии, а электронное реле времени - в состоянии зарядки конденсатора 66, так как ввиду того, что реле 54 выключено и катодная цепь лампы 57 разорвана нормально разомкнутыми контактами этого реле, конденсатор 66 заряжается через участок лампы 57 сетка-катод, причем минус этого напряжения приложен к управляющей сетке лампы.

При нажатии клавищи 62 пуска высоковольтных испытаний включается реле 53, которое своими нормально разомкнутыми контактами включает реле 52, и оно устанавливается на самопитание через нормально

5 замкнутые контакты 67 реле 58. Реле 53 блокирует также разорванную цепь питания электродвигателя 51, и он начинает разворачивать ползу1нок автотраИ1СфОрМ,атс1ра 61 -ъ сторону увеличения напряжения. Как только

0 ползунок сойдет с путевого выключателя 59, двигатель па1Ч1и.нает питаться ло цепи, обеспечиваемой путевыми выключателями 59 и 60 и нормально замкнутыми контактами реле 54.

При отжатии путевого выключателя 59 выключается реле 55, которое вместе с контактами 68 реле 56 обеспечивает цепь питания высоковольтного трансформатора 69 от автотрансформатора 61 (см. фиг. 6).

По мере разворота ползунка автотранс0фО)рматора 61 на1аряжбН(ие увеличивается и по достижении им заданного значения ползунок нажимает на путевой микровыключатель 60, обрывает цепь питания двигателя 51 и двигатель останавливается. Микровыключа5тель 60 своими нормально разомкнутыми контактами включает реле 54, которое устанавливается на самопитание через нормально замкнутые контакты 70 реле 55 и обеспечивает реверсные цепи питания двигателя 51.

0 Двигатель не включается до тех пор, пока не выключится реле 52 и не сблокируется разорванная цепь питания двигателя.

При включении реле 54 обеспечивается пуск электронного реле времени, так как ре45ле 54 своими нормально разомкнутыми контактами 71 замыкает ранее оборванную катодную цепь лампы 57. С момента включения реле времени подзарядка конденсатора 66 прекращается и он начинает разряжаться

0 на сагьротивлвние 72.

По мере разряда конденсатора 66 отрицательное напряжение на управляющей сетке лам|пы 57 пада.ет и ло достижении им определенного значения лампа отпирается.

6 Через лампу проходит анодный ток, от которого срабатывает реле 58. Реле 58 своими нормально замкнутыми контактами 67 снимает с самопитания и выключает реле 52.

При выключении реле 52 замыкается цепь

60 питания двигателя, обеспечиваемая нормально разомювутыми контактами 7/ реле 54 и нормально замкнутыми контактами 73 реле 52. Двигатель 51 начинает разворачивать ползунок автотрансформатора 61 в сторону

65 умепьщения напряжения, и по достижении

ползунком исходного начального положения вновь происходит нажатие путевого микровыключателя 59. При этом обрывается цепь питания двигателя 51, так как выключается реле и разрываются нормально замкнутые KOHTaiKTbi мИКрОВыключателя 59. Одновременно разрывается цепь питания повышающего трансформатора 69 от автотрансформатора 61.

При выключении реле 54 электронное реле времени вновь устанавливается в режим подзарядки конденсатора 66, так как катодная цепь лампы 57 обрывается, реле 58 включается и вновь подготавливает цепь самопитания реле 52. Па этом цикл работы блока автоматики заканчивается и он устанавливается в исходное положение, ожидая следующего запуска от нажатия клавищи 62.

Блок высоковольтных испытаний (см. фиг. 6), управляемый блоком автоматики, питается от автотрансформатора 61, повышающего трансформатора 69 и фазосдвигающей цепочки, включающей в себя емкость 74, резистор 75 и индуктив-ность 76. При плавном развороте ползунка автотрансформатора 61 от двигателя 51 в сторону увеличения напряжения контрольное напряжение на вторичной (.повыщающей) обмотке высоковольтного тра1Н.сформатО|ра 69 1нарастает и достигает заданного значения. При этом обмотки статора 22, подключенные ,ко .вторичной об-мотке повыщающего трансформатора через переменные резисторы 77 и обмотки реле 78, оказываются под напряжением относительно корпуса статора, соединенного с массой, и относительно друг друга. Папряжение, приложенное относительно корпуса статора и обмоток, равно напряжению, развиваемому вторичной обмоткой повыщающего трансформатора, а напряжение, приложенное к обмоткам статора относительно друг друга, зависит от но.минальных значений фазосдвигающей цепочки, состоящей из емкости 74, резистора 75 и индуктивности 76, т. е. от угла сдвига фаз.

Если изоляция одной из обмоток слаба относительно корпуса статора, то происходит ее пробой и по уча ст1ку изоляции обмотка - корпус проходит импульс тока, включающий реле 78. Реле 78 выдает сигнал в блок сигнализации на включение сигнальной лампочки, указывающей на пробой изоляции в данной обмотке относительно корпуса. После загорания лампочки в данную высоковольтную цепь с блока сигнализации выдается сигнал на отключение цепи от испытательного напряжения. Аналогичное явление наблюдается и при пробое изоляции другой обмотки статора.

При заниженном значении сопротивления изоляции обмотки относительно корпуса статора по участку изоляции обмотка - корпус происходит утечка, т. е. проходит незначительный ток, который создает падение напряжения на переменном резисторе 77, достаточное для срабатывания чувствительного реле 79. Реле 79 при своем включении подает сигнал в блок сигнализации на включение лампочкн, указывающей на заниженное сопро.тивление данной обмотки относительно корпуса статора. После загорания лампочки в

данную высоковольтную цепь с блока сигнализации выдается сигнал на отключение цепи от испытательного напряжения. Аналогичное явление наблюдается и при заниженном значении сопротивления изоляции другой обмотки статора.

Если изоляция одной из обмоток слаба относительно другой обмотки, то происходит ее пробой, по участку изоляции обмотка - обмотка проходит импульс тока, от которого

срабатывают оба реле 78 и в блок сигнализации подается сигнал на включение соответствующей лампочки. После загорания лампочки высоковольтные цепи с дефектным статором отключаются от контрольных цепей.

При утечке тока через изоляцию между обмотками создается падение па-пряжения на резисторах 77 и реле 79 срабатывают. В блок сигнализации поступает сигнал на включение лампочки, указывающей на малое сопротивление изоляции между обмотками. После злгорания лампочки высоковольтные цепи с дефектным статором отключаются от контрольных цепей.

Таким образом, статоры за один цикл

проходят все высоковольтные испытания без дополнительных коммутируЕОщих переключений, а именно проверку омического сопротивления меди обмоток и их обрыва, проверку наличия короткозамкнутых витков в обмотках, проверки электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и друг друга и проверки сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и друг друга. Все иопытавия совмещены по .времени.

Предмет изобретения

1. Л1ногоместная полуавтоматическая усTaiHOBiKa для контроля электрических параметров и качества обмоток статоров электродвигателей, содержащая -блок высоковольтных испытаний, блок низковольтных испыта- НИИ с контрольными генераторами, содержащими колебательные контуры, блоки автоматики и сигнализации, отличающаяся тем, что, с целью повыщения производительности, контроля путем совмещения во времени испытаний изоляции обмоток статора на электричеокую прочность относительно корпуса и друг друга и испытания электрической прочности изоляции с контролем сопротивления изоляции обмоток, к выходу высоковольтного блока -подключена фазосд вигающая цепоч:ка, состоящая из кондеякатора емкости, катущки индуктивности и резистора, в высоковольтные испытательные цепи последовательно с обмотками реле, реагирующими на пробой изоляции, включены переменные резисторы, параллельно которым подключены

чувствительные реле с диодами, реагирующие на нревышение тока утечки через изоляцию. 2. Уста.ноВКа ino п. 1, отличающаяся тем, что, с целью ее упрощения и исключения

ориентации статора на рабочем месте при испытаниях, в качестве индуктивностей колебательных контуров контрольных генераторов использованы обмотки испытуемых статоров.

f .S

7/

9 /J Ю

12 ;j

цШ f L

J 11 Г k

f5 JJ I f 5J

5Z

(J

/

f-uif