Устройство для эксплуатационной оценки старения изоляции роторов электрических машин Советский патент 1980 года по МПК H02K15/00 G01R31/14 

прямым и HHBepcHbJM выходами, формирователем импульсов, распределителем со счетнь1м входом и входом обнуления, пятью двухвходовыми логическими элементами И, двумя генераторами стабильной частоты, делителем частоты, трехвходовым логическим элементом ИЛИ, вычитающим счетчиком, блоком индикации, причем выход радиоприемника соединен со счетным входом триггера, прямой выход которого чере формирователь импульсов подключен ко входу обнуления распределителя и через первый логический элемент И, второй вход которого подключен к первому генератору стабильной частоты, |К счетному входу распределителя, три ВЫХОД распределителя подключены к одним входам второго, третьего и четвертого логических элементов И, вторые входы которых подключены к выход делителя частоты, ко входу которого подключен второй генератор стабильной частоты, а выходы указанных логических элементов И через трехвходовый логический элемент ИЛИ подключены к первому входу пятого логического элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу тригера, выход пятого логического элемета через вычитающий счетчик соединен во входом блока индикации.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для эксплуатационной оценки старения изоляции роторов электрических маииин содержит термочувствительный элемент 1, преобразователь 2 температуры в частоту, радиопередатчик 3, радиоприемник 4, триггер 5, формирователь импульсов 6 распределитель 7, двухвходовые логические элементы И 8, 9, 10, 11 и 12, первый генератор 13 стабильной частоты, делитель 14 частоты, второй генератор 15 стабильной частоты, логический элемент ИЛИ 16, вычитающий счетчик 17 и блок 18 индикации.

Устройство работает следующим образом.

Термочувствительный элемент 1, расположенный на роторе в непосредственной близости от изоляции обмотки, посылает электрический сигнал на преобразователь 2 температуры в частоту, на выходе которого формируется частотно-модулированный сигнсШ пропорционсшьный мгновенному значению температуры Т изоляции

(1)

К.

ч 4 «где Kj - коэффициент пропорциональности.

Радиопередатчик 3 и радиоприемник 4 обеспечивают бесконтактную передачу частотно-модулированного сигнсша с вращающегося ротора. Этот сигнсШ подается на счетный вход тригера 5. Следовательно, этот триггер

тгаменяет свое состояние на противоположное ерез время, равное периоду поступающей на его вход частоты. В этот момент, когда триггер 5 переходит в возбужденное состояние на его прямом выходе появляется единица и формирователь импульсов 6 формирует короткий импульс, совпадающий с моментом перехода 0-1 на прямом выходе триггера. Этот импульс гасит распределитель 7, подготавливая его к очередному циклу работы.

Триггер 5 находится в возбужденном состоянии в течение одного перидар

ч

(2)

За это время через логический элемент И 8 от первого генератора 13 стабильной частоты ..i вход распределителя 7 успеет поступить

N; импульсов

fcT.I

(3)

hN:

ст

Кд-

Следовательно, в распределителе 7 после подсчета этого количества импульсов оказывается возбужденной ячейка с номером N и единица с этой ячейки поступает на соответствующий логический элемент И (9, 10, 11).

f(,j и К таким обраЕсли выбрать зом, чтобы

К,

с) К,

(3) запишется в

выражение 1

виде

;5) Лз

Второй генератор 15 стабильной частоты f работает совместно с делителем частоты 14, в котором коэф.фициенты деления К.. выбираются исходя из выражения

gM

ст. 2.

6)

Ai

2- К,

В этом случае делитель частоты 14 формирует сетку частот

fcT.a ;- fuT.g 2 к2 2 Kg / 1

гн1

f С 1 rn

A,i «- W которые поступают на логические элементы И 8, 9 и 10.

Таким образом, распределитель 7 к моменту окончания возбужденного состояния триггера 5 подает единицу на схему совпадения из набора 10 и позволяет сигналу с частотой f через элемент ИЛИ 16 поступить на вход логического элемента 12. При переходе триггера 5 в невозбужденное состояние единица снимается с его прямого выхода и появляется на инверсном. При этом закроется логический элемент 8 и откроется логический элемент 12 на время очередного периода частоты, поступающей на счетный вход триггера 5. За .этот период на вход вычитающе го счетчика 17 успеет поступить следующее количество импульсов Mi i:fM i (8) Таким образом, работа устройства состоит из двух повторяющихся циклов, соответствующих двум периодам частоты, поступающей на вход триггера 5, логический элемент 12 открыт только половину времени работы изоляции при температуре Т , Выбрав цикл измерения температуры таким образом, чтобы температура изоляции за это время существе но не изменялась, получим На основании (8) с учетом (5) и (9) можно заключить, что на вход вычитающего счетчика за время с начала эксплуатации поступает общее число импульсов . iMi Д tt. . (10) Если в этом счетчике было перед началом эксплуатации число К , которое соответствует расчетному сроку службы, то устройство 18 индикации позволяет в любой момент времен получить данные об оставшемся сроке надежной работы изоляции. Использование новых элементов тр гера, распределителя, делителя частоты, вычитающего счетчика и двух генераторов стабильной частоты выго но отличает предлагаемое устройств для оценки старения изоляции от изв стного, так как путем соответствующего выбора частоты генераторов ста бильной частоты и разрядности распределителя можно обеспечить любое необходимое число уровней, квантова ния обрабатываемой информации и пов сить точность оценки старения изоля ции. Расширение сферы применения до тигается за счет того, что использо ние данного устройства для оценки старения изоляции различного типа обеспечивается, путем выбора при нас ройке соответствующих значений постоянных коэффициентов. В результате использования устройство позйоляет значительно расширить сферу примене .и повысить достоверность результатов эксплуатационной оценки старени изоляции роторов электрических машин для прогнозирования необходимости проведения внеочередных испытаний или ремонтов при выработке ресурса. Формула изобретения Устройство для эксплуатационной оценки старения изоляции роторов электрических машин, содержащее термочувствительный элемент, подключенный через преобразователь температуры к радиопередатчику и радиоприемник, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьипения точности оценки старения изоляции, оно снабжено триггером со счетным входом, прямым и инверсным выходами, формирователем импульсов, распределителем со счетным входом и входом обнуления, пятью двухвходовыми логическими элементами И, двумя генераторами стабильной частоты, делителем частоты, трехвходовым логическим элементом ИЛИ, вычитающим счетчиком и блоком индикации, причем выход радиоприемника соединен со счетным входом триггера, прямой выход которого через формирователь импульсов подключен ко входу обнуления распределителя и через первый логический элемент И, второй вход которюго подключен к первому генератору стабильной частоты, к счетному входу распределителя, три выхода распределителя подключены к одним входам второго, третьего и четвертого логических элементов И, вторые входы которых подключены к выходу делителя частоты, ко входу которого подключен второй генератор стабильной частоты, а выходы указанных логических элементов И через трехвходовый логический элемент ИЛИ подключены к первому входу пятого логического элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера, выход пятого логического элемента через вычитающий счетчик соединен со входом блока индикации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 425063, кл. Н 02 К 15/00, 1972. 2.Патент США 3638495, кл. G 01 К 3/04, 1972.