Преобразователь для устройств контроля межвитковых замыканий в катушках трансформаторов Советский патент 1980 года по МПК G01R31/06 

Изобретение относится :К области электроизмерительной техники и может быть использовано 1 при онотруктировани устройств контроля катушек трансформаторов на наличие в них межвитковых замыканий. Известен преобразователь, содержащи опорную Обмотку, детекторные обмотки и сигнальные реле l . Недостаток такого преобразователя - невысокая чувствительность. Наиболее близким по технической сущ ности является преобразователь для устройств контроля межвитковых замыканий в катушкахтрансформаторов, содержаший резистивный делитель опорного напряжения, измерительщто. цепь, состоящую из опорной: катушки индуктивности, индуктивно связанной с контролируемой катушкой, и резистора, блок сравнения и интегратор 2 , Недостатком этого преобразователя также является его невысокая чувстви™ тельность. Цель изобретения - повышение чувствительности. Эта цель достигается тем, что в из вестный преобразователь, содержащий интегратор, резисттшный делигель опорного напряжения, измеритель}гуго допь, cocTosaujTo из последователь}ю соод1 ненных бпорной катушки шадуктивности, индуктивно связанной с контролируемой катушкой и одним из выводов соединенной с выходом интегратора, и резистора, введен линейный дифференциальный усилитель, входы которого соединены соответственно со средним выводом резис- тивного делителя опорного напряжения и другим выводом опорной катушки тпщуктивности, а выход ли)ейного ди4|ференциапьного усипителя соединен со входом интегратора, На чертеже представлена функциональная схема преобразователя. Преобразователь содержит резнсти : - ный делитель опорного напряжения 1 а резисторах 2, 3, измерительн то цепь 4, состоящую из .опорной катушки индуктивности 5 и резистора 6, линейный дифференциальный усилитель 7 и интегратор 8. Преобразователь работает следующим образом. Поскольку все узлы преобразователя работают в линейном режиме, при описании его функционирования можно воспользоваться математическим аппаратом теории линейных систем автоматического) регулирования и управления, представив преобразователь как замкнутую линейную систему, С учетом этого функцию преобразования ) можно представить в виде, записанном,, для замкнутой системы л где Уро(-),СР) - фуишия передачи разомкнутой системы, J/ - коэффициент передачи цепи обратной связи, Р - оператор Лапласа. Вь1вод передаточной функции разомкну той системы удобно выполнить, условно разорвав цепь, соединяющую, выход йн- тегратора 8 с соответствующими выводам резистивного делителя опорного напряжения 1 и измерительной цепи 4: 4c. где К. , К, , К - соответст венно пер даточные функции и мерительной цепи резистивно го делител опорного пряжения . линейного дифферент ального у лителя 7 интеграто ра 8. Пользуясь операторной формой записи передаточную функцию разомкнутой системы можно представить в виде: )-p° о )- .Pbo-V-T O где R vibo - значения сопротивлени резистора 6 и опорной катушки щщуктйвности 5 .измерительной цепи Сц - постоянная времени интегратора 8 Ek cпoльзoвaвшиcь этим выражением учитывая, что коэффициент передачи пи обратной связи К Q. 1, функция ; еобразования имеет вид: feu lki -/ p . (-N)M ) /go к 1X7 RO ч Уnv Значение величины затухания преобазователя а равно Значение величины № w-i- Vr-- . пределяет : циклическую i частоту про СХОД5ПЦИХ в преобразователе колебаний. Очевидно, что условие существования преобразователе стационарных гармоических колебаний имеет вид: .,-0 Выполнение этого условия обеспечиватся выбором соответствующего значения оэффициента усиления линейного дифферен циального усилителя 7 1C ° о Оригинал функции преобразования с учетом указанных допу1яений имеет вид: преоБраьовател c:osCu,t.0X j -начальный фазовый т и-,1 сдвиг, обусловде © -arct ленный наличием опорной катушки индуктивности 5. При внесении в поле опорной катущки индуктивности 5 контролируемой катущки 9 при отсутствии в последней межвитко- вых замыканий колебания в преобразователе сохраняются, и на выходе линейного дифференцдального усилителя 7 будет присутствовать гармонический сигнал, наличие которого говорит об отсутствии в контролируемой катушке 9 межвитковых замыканий. Если в контролируемой катушке 9 имеются межвитковые замыкания, то происходит срыв колебаний, так как наличие можвитковых замыканий приводит к уменьшению значения шщуктивности и увеличению сопротивления потерь оиор ной катушки индуктивности 5, и условие существования в преобразователе гармонических колебаний не выполняется, поскольку величина затухания больше нуля: где , иьЬ - изменения сопротивления потерь и шщукт 1вности опорной катушки индуктивности 5 под воздействием межвитковых замыканий в контро лируемой катушке При этом сигнал на выходе линейного дифференциального усилителя 7 отсутству что указывает на наличие в контролируемой катушке 9 межвитковых замыканий Применение преобразователя в устрой ствах контроля межвитковых замыканий в катушках трансформаторов, как обладаю щего высокой чувствительностью, позво-. ляет повысить достоверность контроля катушек трансформаторов на межвитковые замыкания и снижает вероятность попада ния годных катушек трансформаторов в состав брака, а некачественных в число годных. Формула нвобретени Преобразователь для устройств контроля межвитковых замыканий в катушках трансформаторов, содержащий интегратор, резистивный делитель опорного напряже ния, измерительную цепь, состоящую из последовательно соед шенных опорной катушки индуктивности, индуктивно связанной с контролируемой катушкой и одним иэ выводов соединенной с выходом интегратора, и резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введен линейный дчффере щиальный усилитель, входы которого соединены соответственно со средним выводом резистивного делителя опорного напряжения и другим выводом опорной катушки индуктивности, а выход линейного дифференциального усилителя соединен со входом интегратора. Источники Ш1формйции, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3863109, кл. 317-14. 1965. 2.Авторское сввдетельство СССР № 27О881, кл. Q 01 R 31/06, 1962 (прототип)