Устройство для обнаружения межвитковых замыканий в обмотках трехфазных электрических машин

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобрете- .НИН - повышение производительности .контроля. Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения, переключатель 2, импульсный генератор 3, блок 4 управления, три группы ключей 6-8, 11- 13и 19- 22 и блок 24 индикации. Для достижения цели .в устройство введены ключ-прерыватель 5, блок 14 памяти, включающий амплитудные детекторы 15 - .18, блок 23 сравнения и образованы новые функциональные связи. В описании представлены примеры выполнения блока 4 управления и блока 23 сравнения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л фиг. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1328772 А 1 (51) 4 G О1 R 31/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3834740/24-21 ,(22) 02.01.85

;(46) 07.08.87. Бюл„ Р 29 ,(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт технологии электромашиностроения (72) В.Ф.Ходячих, В.Н.Москаленко и И.Н,Лысенко (53) 621.317.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 725047, кл. G 01 R 31/06, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕЕВИТКОВЪ|Х ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение относится к электроизмерительной технйке. Цель изобрете:ния — повышение производительности .контроля. Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения, переключатель 2, импульсный генератор

3, блок 4 управления, три группы ключей 6 — 8, 11 — 13 и 19 — 22 и блок

24 индикации. Для достижения цели .в устройство введены ключ-прерыватель

5, блок 14 памяти, включающий амплитудные детекторы 15 — 18, блок 23 сравнения и образованы новые функциональные связи. В описании представлены примеры выполнения блока 4 управ ления и блока 23 сравнения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 13287

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для выявления витковых замыканий в обмотках трехфаэных элект5 рических машин.

Целью изобретения является повышение производительности контроля путем снижения трудоемкости.

На фиг.1 изображена схема предла- 1ð .гаемого устройства; на фиг.2 — схема ключа-прерывателя испытательного тока и выпрямителя; на фиг.3 — схема блока управления; на фиг.4 — схема блока сравнения. 15

Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения, переключатель 2, импульсный генератор 3, блок

4 управления, ключ-прерыватель 5 испытательного тока, первую группу клю- 20 чей 6 — 8 для подключения объекта 9 контроля (соответствующей испытуемой обмотки), вторую группу ключей 11

13, блок 14 памяти, состоящий иэ амплитудных детекторов 15 - 18„ третью 25 группу ключей 19 - 22,блок 23 сравне.ния н блок 24 индикации.

Ключ-прерыватель 5 испытательного тока выполнен на составном транзисторе 25. Между коллекторным выводом 80 ключа 5 и нулевой шиной источника 1 испытательного напряжения установлена цепочка защиты транзисторов ключа от перенапряжений, которая состоит из стабилитронов 26 — 29 и резистора, 30.

Выпрямитель 10 состоит из диода

31, анодом подключенного к выходу ключа 5, а катодом к первым выводам конденсатора 32 и резистора 33, второй вывод конденсатора 32 соединен с 40 нулевой шиной непосредственно, а резистора 33 - через резистор 34, общая точка резисторов 33 и 34 является выходом выпрямителя 10, а базовый вывод составного транзистора 25 — вхо45 дом ключа.

Блок управления содержит D-триггеры 35 и 36, инвертор 37, счетчик

38 импульсбв, схемы 39 и 40 совпадения, дешифратор 41, инверторы 42—

46. и генератор 47 импульсов.

Вход блока 4 управления соединен через инвертор 37 со счетным входом

0-триггера 35 и непосредственно со счетным входом D-триггера 36, прямой выход D-триггера 35 соединен со счетным входом счетчика 38 импульсов, информационным входом D-триггера 36 и одним иэ входов схемы 39 совпаце72 ния, Инверсный выход D-триггера 35 соединен с его информационным входом и одним из входов схемы 40 совпадения, прямой выход D-триггера 36 соединен с вторым входом схемы 39 совпадения, а инверсный выход — с вторым входом схемы 40 совпадения, выход схемы 40 совпадения соединен с входами разрешения работы дешифратора 41, адресные входы которого соединены с выходами счетчика 38 импульсов, один из выходов дешифратора 41 соединен с установочным входом счетчика 38 импульсов, а остальные его выходы через инверторы 42 — 46 — соответственно с выходами блока 4 управления, выход схемы 39 совпадения соединен с входом генератора 47 импульсов, выход которого соединен с одним иэ выходов блока 4 управления.

Блок 23 сравнения .содержит делитель напряжения на резисторах 48 и

49, общей точкой соединенных с неинвертирующими входами компараторов

50 — 52, резистор 48 вторым выводом соединен с первым входом блока 23, а второй вывод резистора 49 соединен с нулевой шиной, инвертирующие входы компараторов 50 — 52 соединены соответственно с вторым — четвертым входами блока 23, выходы компараторов

50 — 5$ через логическую схему 53 совпадения соединены с первым выходом и непосредственно с тремя остальными выходами блока 23.

Блок 24.индикации содержит ключи

54 — 57, одними выходами соединенные соответственно с лампами 58 — 61, вторые выходы которых общей точкой соединены через переключатель 2 с источником 1 испытательного напряжения, вторые выходы ключей 54 — 57 соединены с нулевой шиной, управляющие входы ключей 54 — 5?, являющиеся входами блока 24, соединены с соответствующими выходами блока 23 сравнения.

Амплитудные детекторы 15 - 17 входами, которые являются входами блока

14 памяти, соответственно через ключи

11 - 13 соединены с выходом выпрямителя 10, а амплитудный детектор 18: своим входом, который также является входом блока 14 памяти, соединен с выходом выпрямителя 10 непосредственно, выходы амплитудных детекторов

15 — 18, являющиеся выходами блока

14 памяти, соединены соответственно

1328772 через ключи 19 — 22 с соответствующими входами блока 23 сравнения.

Ключи 11 — 13 второй группы управляющими входами соединены с управляющими входами ключей 6 — 8 первой группы и с соответствующими выходами блока 4 управления, управляющие входы ключей 19 — 22 третьей группы общей точкой подсоединены к соответствующему выходу блока 4 управления, выводы сброса амплитудных детекторов 15 — 18 общей точкой соединены с соответствующим выходом блока 4 управления.

Переключатель 2 соединен с объектом 9 контроля, импульсным генератором 3, выход которого соединен с входом блока 4 управления, соответствующий выход блока 4 управления через ключ-прерыватель 5 соединен с выпрямителем 10 и объединенными вторыми выходами ключей 6 — 8 первой группы.

Устройство работает следующим образом.

Замыканием переключателя 2 осуще- 25 ствляется подключение питания источника 1 испытательного напряжения к испытуемым обмоткам 9. При этом подается питание на блок 24 индикации и запускается импульсный генератор 3, с выхода которого прямоугольные импульсы заданной частоты и длительности поступают через инвертор 37 на счетный вход D-триггера 35 и непосредственно на счетный вход D-триггера 36.

С прямого выхода D-триггера 35 импульсы поступают одновременно на информационный вход D-триггера 36, на вход счетчика 38 и на один из входов схемы

39 совпадения. Импульсы с инверсного 40 выхода D-триггера 35 поступают на его информационный вход и один из входов схемы 40 совпадения.

Импульсы с прямого выхода D-триггера

36 поступают навторой вход схемы 39 4> совпадения, а импульсы с инверсного выхода Э-триггера 36 поступают на второй вход схемы 40 совпадения, с выхода которой выдается сигнал разрешения на работу дешифратора 41. При этом с выходов счетчика 38 импульсов на входы дешифратора 41 поступает код адреса, а с его выходов через инверторы 42 — 46, выходы которых являются выходами блока 4 управления, выдаются поочередно импульсы управления. Импульсы с выхода схемы 39 совпадения поступают на вход генератора

47 импульсов, с выхода которого, являющегося одним из выходов блока 4 управления, в течение времени действия этого импульса выдается серия прямоугольных импульсов.

Сигнал с первого выхода блока 4 управления поступает на управляющие входы ключей 6 и 1 1. Ключ 6 подключает одну из испытуемых обмоток 9 к ключу-прерывателю 5, который при прохождении импульса с генератора импульсов замыкается и по цепи: шина питания источника 1 испытательного напряжения, переключатель 2, одна из испытуемых обмоток 9, замкнутый ключ 6, ключ-прерыватель 5 и нулевая шина потечет постоянный ток. При последующих периодических размыканиях ключа-прерывателя 5 в контуре, состоящем из индуктивности испытуемой обмотки и ее межвитковой емкости, возникает затухающий колебательный переходной процесс с амплитудой напряжения во много превышающей напряжение источника 1 испытательного напряжения. Амплитуда напряжения зависит от соотношения параметров испытуемой обмотки.

Иежвитковое замыкание приводит к уменьшению индуктивности и увеличению тока через испытуемую обмотку, при этом амплитуда колебаний напряжения резко снижается. По изменению амплитуды напряжения судят о наличии межвитковых замыканий в испытуемой обмотке. С выхода ключа-прерывателя 5 сигнал поступает на вход выпрямителя

10, где он выпрямляется диодом 31, интегрируется конденсатором 32 и через делитель на резисторах 33 и 34 поступает на вход амплитудного детектора 15 блока 14 памяти через замкнутый ключ 11 и непосредственно на вход амплитудного детектора 18.

В блоке 14 памяти происходит sanoминание поступившего сигнала. После запоминания первого сигнала с второго . выхода блока 4 управления выдается второй сигнал на управляющие входы ключей 7 и 12 °

Ключ 7 подключает вторую испытуе-, мую обмотку 9 к ключу-прерывателю 5, выходной сигнал которого передается на выпрямитель 10. При этом сигнал с выпрямителя 10 через замкнутый ключ 12 поступает на вход амплитудного де" тектора 16 и непосредственно на вход амплитудного детектора 18, где sanoминается. Затем с третьего выхода блока 4 управления поступает сигнал

1328772 на управляющие входы ключей 8 и 13.

При этом подключается третья испытуеФормула. изобретения

1. Устройство для обнаружения межвитковых замыканий в обмотках трехфазных электрических машин, содержащее импульсный генератор, блок управления, первую и вторую группы ключей, выпрямитель, блок индикации, выход источника питания через переключатель соединен с импульсным генератором, блоком индикации и объектом контроля, . выход импульсного генератора соединен с входом блока управления, первый второй и третий выходы которого соединены с входами управления первого, второго и третьего ключей первой и второй групп, первые выходы ключей первой группы соединены с объектом контроля, вторые выходы ключеЙ первой группы соединены между собой, вторые входы ключей второй группы объединены, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, в него введены ключпрерыватель, блок памяти и блок сравнения, четвертый выход блока управления соединен с входом ключа-прерывателя, выход которого соединен с вторыми выходами ключей первой группы и входом выпрямителя, выход которого соединен с вторыми входами ключей второй группы и первым входом блока памяти, второй, третий и четвертый входы которого соединены с соответствующими выходами первого, второго и третьего ключей второй группы, пятый вход блока памяти соединен с пятым выходом блока управления, выходы блока памяти соединены с первыми входами ключей третьей группы, вторые входы которых объединены и соединены с шестым выходом блока управления, выходы ключей третьей группы соедине- ны с соответствующими входами блока сравнения, выходы которого соединены с соответствующими входами блока инмая обмотка 9, а полученный с выхода выпрямителя 10 сигнал через замкнутый ключ 13 поступает на вход амплитудного детектора 17 и непосредственно на вход амплитудного детектора 18, где запоминается.

Таким образом, после одного цикла

10 измерений на амплитудных детекторах

15 — 17 хранится информация в виде сигналов, характеризующих состояние соответственно первой — третьей обмоток, а на амплитудном детекторе 18 хранится выделенная информация о мак- 15 симальном сигнале, который мог быть на любой из трех обмоток. После запоминания последнего сигнала с блока 4 управления подается сигнал на управ20 ляющие входы ключей 19 — 22, которые замыкаются, и сигналы с амплитудных детекторов 15 — 18 одновременно поступают на соответствующие входы блока

23 сравнения.

Сигнал с амплитудного детектора

18 через ключ 22 поступает на первый вход блока 23 и через делитель напряжения на резисторах 48 и 49 на неинвертирующие входы компараторов 50—

52, Напряжение, снимаемое с делителя напряжения и подаваемое на неинвертирующие входы компараторов, является опорным.

Сигналы с амплитудных детекторов

15 - 17 через ключи 19 — 21 соответственно подаются на второй - четвертый входы блока 23 сравнения, т.е ° на инвертирующие входы компараторов

50 — 52, где они сравниваюгся с опорным напряжением. В случае, когда в 40 обмотках 9 нет межвитковых замыканий, сигналы с выходов компараторов 50—

52 поступают на схему 53 совпадения, с выхода которой выдается сигнал на управляющий вход ключа 54, при этом загорается лампа 58 блока 24 индикации е

При наличии в какой-либо обмотке

45 дикации

2. Устройство по и.!, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй Dтриггеры,-счетчик импульсов, инверторы, дешифратор и генератор импульсов, причем вход блока. управления соединен через инвертор со счетным входом первого D-триггера и непосредственно со счетным входом второго D-.òðèããåðà, прямой выход первого D-триггера соединен со счетным входом счетчика имхотя бы одного короткозамкнутого вит55 - 57, при этом загорается соответствующая лампа 59 61, сигнализируя о наличии брака в конкретной обмотке.

При размыкании переключателя 2 устройство возвращается в исходное состояние. При подключении следующей .испытуемой электрической машины процесс повторяется аналогично.

55 ка сигнал о браке поступает на управ- 50 ляющий вход соответствующего ключа совпадения соединен с входом генератора импульсов, выход которого соединен с соответствующим выходом блока управления

3. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит делитель напряжения, компараторы и логическую схему совпа g дения, первый вход блока сравнения соединен через делитель напряжения с неинвертирующими входами трех компараторов, а три остальных входа блока сравнения соединены соответственно с их инвертирующими входами, выходы компараторов через логическую схему совпадения соединены с соответствующим выходом блока сравнения и непосредственно соединены с тремя осталь2P HbIMH егo BblxogBMH, 7 1328772 пульсон, информационным входом второго Э-триггера.и первым входом первой схемы совпадения, инверсный выход первого D-триггера соединен с его информационным входом и первым входом второй схемы совпадения, прямой выход первого D-триггера соединен с вторым входом первой схемы совпадения, а инверсный выход — с вторым входом второй схемы совпадения, выход второй схемы совпадения соединен с входами разрешения дешифратора, адресные входы которого соединены с выходами .счетчика импульсов, один из выходов дешифратора соединен с установочным входом счетчика импульсов, а остальные его выходы через инверторы соединены с соответствующими выходами блока управления, выход первой схемы

1328772

// о,опа Брак

Составитель А,Кондратов

Техред N.Ходанич Корректор И.Муска

Редактор О.Головач

Заказ 3486/49 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4