Способ испытаний индуктивных элементов,предназначенных для работы в цепях пилообразного тока

 

СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ИНДУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ В ЦЕПЯХ ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА, заключакадийся в воздействии на индуктивный элемент переменным напряжением и контроле его целостности по изменению параметров воздействующего электрического сигнала, о т л и ч а. ю щ и и с я тем, что, с целью сокращения времени испытаний, выбирают импульсно-модулированное синусоидальное напряжение заданного уровня частотой f i/lt и длительностью модулирующих импульсов ty T-tj/t , где . lax - время обратного хода пилообразного тока, Т 2 - 10 с - период модулирующих импульсов, t - температура перегрева индуктивного элемента .при испытании немодулированным синусоидальным напряжением,- tj - требуемая температура перегрева индуктивного элемента при испытании пилообразным током. 4;: 4; 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1104446 А

3(59 С 01 Н 31 02

4 -;;.,м

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 34 76944/18-21 (22) 26.07. 82 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) В.К.Сосновский, P.À.Þøêàóñêàñ и А.И.Лауринайтис (53) 621.317.333.6(Р88.8) (56) 1. Системы отклоняющие OC-110Л1, ОС-110ЛАТ, ТУ 11-75, TY 475.029-77, лист 5, 12. (54)(57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ИНДУКТИВНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ

В ЦЕПЯХ ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА, заключающийся в воздействии на индуктивный элемент переменным напряжением и контроле его целостности по изменению параметров воздействующего электрического сигнала, о т л и ч а, ю шийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, выбирают импульсно-модулированное синусоидальное напряжение заданного уровня частотой f - -1/21 и длительностью модулирующих импульсов t„ = Т t

1104446

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при испытании индуктивных элементов (ИЗ), работающих в цепях пилообразного тока, например трансфор- маторов выходных строк (ТВС),,oÒêëî- 5 няющих систем(ОС) и др.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ испытаний на надежность, ресурсных испытаний и других ИЭ, заключающийся в воздействии на ИЭ то ком пилообразной формы, обеспечивающим заданный тепловой режим ИЭ.

Во время т „ обратного хода пилообразного тока на ИЭ возникают импульсы напряжения (0« ), по форме представляющие собой полупериод синусоиды. Эти импульсы и частота их повторения оказывают основное влияние на работоспособность ИЭ, электропрочность и надежность изоляции (13 .

Недостаток известного способа заключается в длительности проведения испытаний.

Цель изобретения — сокращение времени испытаний. 25

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в воздействии на индуктивный элемент переменным напряжением и контроле его целостности по измене- 30 нию параметров воздействующего электрического сигнала, выбирают импульсно-модулированное синусоидаильное напряжение заданного уровня частотой f =1/2 7 ок и длительностью модулиру- 5 ющих импульсов с ч =Т 4/,, где Г ж — время обратного хода пилообразного тока, Т=2-10 с-период модулирующих импульсов, — температура перегрева индуктивного элемента при испытании немодулированным синусоидальным напряжением; требуемая температура перегрева индуктивного элемента при испытании пилообразным током.

На фиг.1 показана временная диаграмма напряжения на ИЭ при испытании предлагаемым способом; на фиг.2временная диаграмма импульсно-модулированного напряжения; на фиг.З временная диаграмма процесса охлаждения ИЭ; на фиг.4 — график зависимости температуры перегрева от длительности модулирующих импульсов, на фиг.5 — схема устройства реализации способа, Согласно предложенному способу 55 (фиг.1) на ИЭ воздействуют синусоидальным напряжением с полуп:риодом колебаний, p»ным времени р„, т.е. с частотой Е 1/2 Тр„, а амплитуду устанавливают равной амплитуде на- ц) пряжения.импульса Uo„, Сокращение сроков испытаний достигается увеличением количества импульсов напряжения (полупериоды синусоидального напряжения ), воздействующих на ИЭ за интервал времени.

Увеличение частоты следования импульсов приводит к повышению температуры перегрева ИЗ. Величина перегрева ИЗ за интервал пропорциональна мощности потерь на активном сопротивлении элемента, а также мощности диэлектрических и магнитных потерь, которые в ряде случаев могут составить значительную (до 50% и более) часть всех потерь.

Чтобы исключить повышенный перегрев ИЭ, синусоидальное напряжение модулируют прямоугольными импульсами (фиг.2). Это позволяет добиться положения, когда подводимая к ИЭ энергия равна отводимой энергии при заданном перегреве ИЭ.

Модуляция синусоидального напряжения вызывает неизбежные колебания температуры перегрева испытуемых изделий. Стандарты допускают неравномерность температурного режима + 5 С, что соответствует t(10-20)".-ным колебаниям температуры перегрева изделий. Чтобы колебания температуры не оказывали существенного влияния на процесс испытаний, необходимо, чтобы за время 1 „,=Т-i,(ôèã.2) иэделия охлаждались незначительно, т.е. не более 1Ъ от максимальной температуры перегрева. Так как процесс охлаждения тела опйсывается уравнением

g -ct где Π— температура пеtAN Х регрева тела в момент времени

9р, „- температура перегрева при t =О, с — константа, зависящая от физических свойств и размеров тела, то для требуемого колебания температуры сtð„ с 10 . Пользуясь данными, представленными на фиг.3, можно определить константу с =1/1„„.Тогда

t „ < 10 1 с .Условие малости колебания температуры не нарушится, если Т „„, т.е. Т «с 10 2ty r.Как следует из кривых, представленных на фиг.3,t =17-20 мин. Поэтому период

Т модуляции будет иметь величину, не превышающую 40 c. Ha практике периодом модуляции следует задаваться из технических соображений в пределах

2 — 10 с.

Экспериментально установлено, что

-1 зависимость температуры перегрева от длительности т модулирующих импульсов при постоянном периоде T модуляции имеет линейный характер. Это обстоятельство позволяет выразить " через температуры перегрева как г„= т (Ф, где 1„— значение температуры перегрева при испытании ИЭ по предлагаемому способу без модуляции сииусоидального напряжения, температура перегрева при проведении испытаний.

1104446

В некоторых случаях, учитывая линейный характер зависимости температуры перегрева от длительности модулирующих импульсов, требуемую длительность модулирующих импульсов для конкретного типа ИЭ удобнее определить графически (фиг.4! . Выбирают период Т модуляции и экспериментально проводят иэмер6ние температуры перегрева испытуемого ИЭ при любой длительности модулирующего импульса, например при i = Т)2. На системе координат заносят точку A соответ-, ствующую измеренной температуре и длительности модулирующего импульса Т/2. Через нулевую точку системы ко ординат и точку А чертят прямую. Таким образом получают график зависимости температуры перегрева от длительности модулирующих импульсов для конкретного ИЭ.

Например, при испытании разных типов отклоняющих систем.предлагаемым способом, чтобы получить перегрев, равный перегреву при известном способе, устанавливают длительность модулирующих импульсов „=3 с при периоде модуляции T=4 с (количество импульсов напряжения, воздействующих на отклоняющую систему при этом в

4 раза больше, чем при известном способе) .

При испытании разных типов трансформаторов выходных строк длительность модулирующих импульсов Т„=1,52, 5 с при периоде Т равна 4 с (количество импульсов больше в 2-3,5 раза).

Устройство для осуществления способа (фиг.5) состоит иэ генератора

1 с регулируемой амплитудой колебаний, импульсного генератора 2 с регулируемой скважностью импульсов, 5 блока 3 конденсаторов и испытуемых элементов 4,1-4.n . Испытуемые элементы 4.1-4. включают в нагрузку генератора 1, образуя совместно с блоком 3 конденсаторов резонансный контур, который настраивают на частоту генератора конденсаторами блока 3. Таким образом, при помощи генератора сравнительно малой мощности возможно одновременно испытывать большое количество однотипных ИЭ.

Сокращение сроков испытаний в

2-3 раза дает возможность оперативнее оценить эффективность применения ,в производстве ИЭ новых технологических процессов и материалов, а при разработке новых типов ИЭ принимать лучшие конструктивные решения. Эамена нескольких генераторов пилообразного тока, применяемых при известном способе испытаний, одним, работающим на резонансный контур, снижает энергоемкость испытательного оборудования. Экономия электроэнергии получается и эа счет уменьшения

30 сроков испытаний. Расширение технологических воэможностей устройства, при реализации предлагаемого способа испытания достигается тем, что одно испытательное оборудование может быть

35 настроено для испытаний саМых различных типономиналов ИЭ.

1104446

H, Ñ

Hmox

00 gem 30 М 50 бО Ж ® t,ìèí

О, C гр

Отах

Ю

8max

1104446

g7 Ю/ 7, 7

Составитель Ю.Кареев

Редактор О.Юрковецкая Техред О.Неце Корректор С.Черни

Заказ 5205/32 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4