Устройство для испытания межвитковой изоляции обмоток статоров электрических машин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕЖВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК СТАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ММШН, содержащее стакан с закрепленным на нем испытуемым статором, оправку с нанесенной на ее верхней торцовой поверхности стрелкой и пазами на боковой поверхности, в которых закреплены генерирукщая головка, соединенная с выходом генератора звуковых сигналов , и приемная головка, соединенная ,с входом операционного усилителя, блок индикации, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с электродвигателем привода, а второй выход - с генератором импульсов, первый выход которого соединен с первым выводом обмотки испытуемого статора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства и качества испытаний, в него введены операционный усилитель, вычитатель, фильтр-пробка, датчики положения, флажки, стабилитроны, б.эк питания и зубчатая передача, состоящая из зубчатого колеса и шестерни, причем шестерня насажена на вал электродвигателя привода, а на зубчатом колесе закреплены два флажка, выходы первого и второго датчиков положения соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления, третий выход которого соединен с входом блока питания, S первый выход которого соединен с (Л входом генератора звуковых сигналов, а второй выход соединен с вторым входом операционного усилителя, первым входом вычитателя и входом второго операционного усилителя, с вторым входом которого через фильтрпробку соединен вход операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, третий вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, а выход сйединен с входом блока инсо vj дикации, второй выход генератора импульсов через встречно-последовательно соединенные первый и второй стабилитроны соединен с вторым выводом обмотки испытуемого статора.

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«9) П»

3(5» 6 01 Р 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3370955/18-21 (22) 30.12.81 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) Т.Г.Зедгинидэе, Д,А.Ноникашвили, 3.A.Ткешелашвили, К.М.Читишвили, Р.В.Эбралидэе и O.B,Чачанидзе (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина и Всесоюзный научно-исследовательский проектноконструкторский институт технологии электрических машин малой мощности (53) 621.313.045:621.317.333.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 182795, кл. 5 01 R 31/02, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 597993, кл. С 01 R 31/02, 1974. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПНТАНИЯ

МЕЖВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК CTATOPOB ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МЖ!ИН, содержащее стакан с закрепленным на нем испытуемым статором, оправку с нанесен- . ной на ее верхней торцовой поверхности стрелкой и пазами на боковой поверхности, в которых закреплены генерирукщая головка, соединенная с выходом генератора звуковых сигналов, и приемная головка, соединенная,с входом операционного усилителя, блок индикации, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с электродвигателем привода, а второй выход — с генератором импульсов, первый выход которого соединен с первым выводом обмотки испытуемого статара, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства и качества испытаний, в него введены операционный усилитель, вычитатель, фильтр-пробка, датчики положения, флажки, стабилитроны, бх.эк питания и зубчатая передача, состоящая из зубчатого колеса и шестерни, причем шестерня насажена на вал электродвигателя привода, а на зубчатом колесе закреплены два флажка, выходы первого и второго датчиков положения соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления, третий выход которого соединен с входом блока питания, Я

С2 первый выход которого соединен с входом генератора звуковых сигналов, а второй выход соединен с вторым входом операционного усилителя, С первым входом вычитателя и входом второго операционного усилителя, с Я вторым входом которого через фильтрпробку соединен вход операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, третий вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, а выход соединен с входом блока индикации, второй выход генератора импульсов через встречно-последовательно соединенные первый и второй стабнлитроны соединен с вторым выводом обмотки испытуемого статора.

1071977

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частнос-. ти к устройствам для испытания межвитковой изоляции, например,. в обмотках статоров электрических машин малой мощности, трансформаторов и 5 других электрических аппаратов.

Известно автоматическое устройство для испытания межвитковой изоляции и выявление короткоэамкнутых витков в обмотках статоров электричес- 10 ких машин, содержащее генерирующую головку для наведения ЭДС в короткозамкнутом витке, подключенную к генератору звуковой частоты и приемную головку для восприятия наведен- 5 ной ЭДС в короткоэамкнутом витке, подключенную через усилитель напряжения к блоку индикации С1 3.

Однако устройство непригодно для выявления неметаллических корот- О козамкнутых витков, малопроизводительно, не позволяет определять место повреждения изоляции.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является 25 автоматическое устройство для испытания межвитковой изоляции и выявления короткозамкнутых витков в обмотках статоров электрических машин, содержащее генерирующую головку для наведения ЭДС в короткоэамкнутом витке, соединенную с генератором звуковой частоты и приемную головку для восприятия наведенной ЭДС, соединенную через усилитель напряжения с блоком индикации, блок управления, З5 высоковольтный импульсный генератор, и электродвигатель, снабженный оправкой и индикаторной стрелкой, причем оправка с индикаторной стрел кой жестко соединена с валом электро-40 двигателя, генерирукщая и приемная головки вмонтированы в оправку.с фиксированным зазором, вход блока управления соединен с усилителем напряжения, а выходы — с генератором 45 звуковой частоты, с электродвигателем и высоковольтным импульсным генератором, выход которого соединен с обмотками испытуемого статора, причем оправка выполнена соответствующей внутренней расточке испытуемого статора и посажена на вал электродвигателя, а индикаторная стрелка нанесена на верхний торец оправки.

Испытание межвитковой изоляции и обнаружение неметаллических (глухих) замыканий производится в два приема, а именно по окончании высоковольтных испытаний подключается генератор импульсов и запускается генератор звуковой частоты (2 ).

Недостатками известного устройства являются его низкая производительность из-за проведения испытаний в два приема, а также низкое i 65 качество испытаний из-за наличия погрешностей при снятии сигналов с контактного токосъемного устройства и воэможности восприятия посторонних электромагнитных колебаний в качестве сигналов с короткоэамкнутых витков.

Целью изобретения являются повышение производительности устройства, и качества испытаний.

Эта цель достигается тем, что в устройство для испытания межвитковой изоляции обмоток статоров электрических машин, содержащее стакан с закрепленным на нем испытуемым статором, оправку с нанесенной на ее верхней торцовой поверхности стрелкой и пазами на боковой поверхности, в которых закреплены генерирукщая головка, соединенная с выходом генератора звуковых сигналов, и приемная головка, соединенная со входом операционного усилителя, блок индикации, выход которого соединен со входом блока управления, первый выход которого соединен с электродви гателем привода, а второй выход — с генератором импульсов, первый выход которого соединен с первым выводом обмотки испытуемого статора, введены операционный усилитель, вычитатель, фильтр-пробка, датчики положения, флажки, стабилитроны, блок питания и зубчатая передача, состоящая иэ зубчатого колеса и шестерни, причем шестерня насажена на вал электродвигателя привода, а на зубчатом колесе закреплены два флажка, выходы первого и второго датчиков положения соединены соответственно с вторым и третьим входом блока управления, третий выход которого соединен с входом блока питания, первый выход которого соединен с входом генератора звуковых сигналов, а второй выход соединен с вторым входом операционного усилителя, первым входом вычитателя и входом второго операционного усилителя, с вторым входом которого через фильтр-пробку соединен вход операционного усилителя, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, третий вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, а выход соединен с входом блока индикации, второй выход генератора импульсов через встречно-последовательно соединенные первый и второй стабилитроны соединен с вторым выходом обмотки испытуемого статора.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма сигналов при отсутствии межвитковых замыканий; на фиг. 3 — то же, при наличии межвитковых замыканий; на фиг. 4 — вид A на фиг. 1; на фиг.S— вид Б на фиг. 1.

1071977

Устройство содержит жестко закрепленный на корпусе (не показанном) стакан 1 (фиг. 1)„ снабженный центральным отверстием и выступом для фиксации испытуемого статора 2.

На общей оси со стаканом 1 насаже- 5 на цилиндрическая оправка 3 с фиксированным зазором между нею и испытуемым статором 2.

Внутри цилиндрической оправки 3 вмонтированы генерирукщая 4 и прием- 10 ная 5 головки. Генерирукщая головка 4 предназначена для наведения

ЭДС в короткоэамкнутом витке, а приемная головка 5 — для восприятия наведенной ЭДС, .причем наружная по- 15 верхность цилиндрической оправки 3 и головок генерирукщей 4 и приемной е совмецены. На верхней торцовой поверхности цилиндрической оправки 3 радиально нанесена стрелка 6 по оси симметрии генерирующей 4 и приемной 5 головок (Фиг. 4) .

На общей оси с оправкой 3 размещено жестко соединенное с ней зубчатое колесо 7, снабженное центральным 25 отверстием. Центральные отверстия стакана 1 и зубчатого колеса 7 пред-. назначены для размещения выводов токоведуших проводов генерирукщей 4 и приемной 5 головок. На внешней окружности зубчатого колеса 7 жест-. ко закреплены флажки 8 и 9 (фиг. 1, 4, 5), а на корпусе устройства (не укаэанного) закреплены бесконтактные датчики положения 10 и 11, снабженные пазом 12. Зубчатое колесо 7 35 зацеплено с шестерней 13, которая жестко посажена на вал электродвигателя привода 14 . Кроме того, устройство содержит блок 15 управления, генератор 16 импульсов, блок 17 40 питания, стабилитроны 18, блок 19 индикации, генератор 20 звуковых сигналов, операционные усилители 21 и 22, вычитатель 23 и Фильтрпробку 24. 45

Устройство работает следукщим образом.

Испытуемый статор 2 (фиг. 1) насаживается на цилиндрическую оправку 3 и ФиксиРУется в стакане 1, а его выводные концы подсоединяются через стабилитроны 18 к генератору 16 импульсов. Блоком 15 управления запускается генератор 16 импульсов и через блок 17 питания — генератор 20 звуковых сигналов. Одновременно от блока 15 управления запускается привод 14 и через зубчатые передачи 7 и 13 — цилиндрическая оправка 3. Причем направление вращения электродвигателя привода 14 60 зависит от расположения флажков 8 и 9 относительно бесконтактных датчиков 10 и 11 положения. При этом один из флажков, например 9, находится вне паза 12 бесконтактного 65 датчика 10 положения, а другОй фЛЮжок 8 размацен в паэе 12 бесконтактного датчика положения 11 (фиг. 5), от которого на блок 15 управления подается сигнал о запуске электродвигателя привода 14, например, по часовой стрелке, тем самым обеспечивая вращение цилиндрической оправки 3. !

С запуском генератора 16 импульсов импульсы напряжения через стабилитроны 18 подаются на обмотку испытуемого статора 2. От генератора звуковых сигналов 20 возбуждается генерирукщая головка 4.

При этом уровень пробоя встречнопоследовательно соединенных стабилитронов 18 превосходит максимально возможную наведенную ЭДС в об" мотке статора 2 от генерирукщей обмотки. Благодаря этому, контур, образованный обмоткой испытуемого статора 2, генератором импульсов и стабилитронами 18, оказывается разомкнутым для сигнала частоты звуковогo генератора 20, исключая при этом связь через указанный контур между генерирукщей 4 и приемной головками 5.

При отсутствии витковых замыканий в приемной головке 5 наводятся импульсы ЭДС от генератора 16 импульсов (Фиг. 1 и 2), которые затем подаются на операционные усилители 21 и 22 по двум каналам.

По одному из каналов импульсы подаются на операционный усилитель 21 через фильтр-пробку 24, ограничивающий прохождение сигналов звуковой частоты, а по другому каналу импульсы подаются непосредственно на усилитель 22. После прохождения через операционные усилители ?1 и 22 сигналы, имекщие одинаковую фазу и амплитуду, подаются на входы вычитателя 23.

При этом на выходе вычитателя 23 устанавливается нулевой уровень.

При наличии витковых замыканий в обмотке испытуемого статора 2 (фиг. 1 и 3) в приемной головке 5 на сигналы от генератора 16 импульсов накладываются сигналы звуковой частоты от генерирукщей головки 4 . Затем от приемной головки 5 сигналы передаются на операционные усилители 21 и 22. При этом на вход операционного усилителя 21 через фильтр-пробку подается сигнал, очищенный от сигналов звуковой частоты. После усиления сигналы с выходов операционных усилителей 21 и 22 подаются на вход вычитателя 23, где сигналы, пропор.циональные сигналам генератора 16 импульсов, компенсируются и на

1071977 выходе вычитателя 23 формируется сигнал звуковой частоты, который подается на вход блока индикации 19.

С выхода блока 19 индикации сигнал подается в блок 15 управления. При этом блоком 15 управления автоматически отключаются генератор 16 импульсов, блок 17 питания и через него — генератор 20 звуковой частоты, а также привод 14. Причем стрелкой 6 указывается паэ с короткозамкнутыми витками.

При повторении следу ацего цикла испытаний привод 14 запускается в обратном направлении, тем самым провода, размещенные в центральных отверстиях оправки 3, стакана 1 и зубчатого колеса 7 закручиваются не более чем на 360, предотвращая тем самым их повреждение.

1071977

ВНИИПИ. Закаэ 118/38 Тираж 711 Подписное е

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4