Способ обнаружения виткового замыкания в обмотке электрической машины

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для иснытания витковой изоляции обмоток электрических машин. Пель изобретения - повышение достоверности виткового замыкания обмотки электрической машины - достигается за счет спектрального анализа, снимаемого с обмотки сигнала. Другой целью является повышение точности путем выделения дефектной половины обмотки. Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения , вольтметр 2, переключатели 3, 4 и 5, резистор 6, генератор 7 импульсного напряжения , конденсатор 8, выделяющий из сигнала переменную составляющую, формирователи 9 и 10, а.мплитудный детектор 11, селектирующий одну точку перехода через ноль из всего колебательного процесса, ждущие мультивибраторы 12 и 13, линейный смеситель 14, избирательный блок 15 с регулируемой частотой пропускания, компаратор 16, ключ 17 и обмотку 18 электрической машины. 1 3. п. ф-лы, 4 ил. е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1420555 А I (5D4 G 01 R 31 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4074605/24-21 (22) 05.05.86 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (71) Производственное объединение «Радиатор» (72) В. Д. Шевеленко и Ю. В. Суходолов (53) 621.3! 7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 143133, кл. G 01 R 31/06, 1960. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИТКОВОГО ЗАМЫКАНИЯ В ОБМОТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для испытания витковой изоляции обмоток электрических машин. Цель изобретения — повышение достоверности виткового замыкания обмотки электрической машины —. достигается за счет спектрального анализа, снимаемого с обмотки сигнала. Другой целью является повышение точности путем выделения дефектной половины обмотки. Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, вольтметр 2, переключатели 3, 4 и 5, резистор б, генератор 7 импульсного напряжения, конденсатор 8, выделяющий из сигнала переменную составляющую, формирователи 9 и 10, амплитудный детектор 11, селектирующий одну точку перехода через ноль из всего колебательного процесса, ждущие мультивибраторы 12 и 13, линейный смеситель !4, избирательный блок 15 с регулируемой частотой пропускания, компаратор 16, ключ 17 и обмотку 18 электрической машины. 1 з. п, ф-лы, 4 ил.

1420555

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для испытания витковой изоляции обмоток электрических машин.

1Аель изобретения — повышение достоверности обнаружения виткового замыкания обмотки электрической машины, обеспечив спектральный анализ снимаемого с обмотки сигнала, а также повышение точности путем выделения дефектной половины обмотки.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства при подключении генератора импульсного напряжения к началу обмотки и витковом замыкании в ее конце; на фиг. 3— временные диаграммы; поясняюшие работу устройства при подключении генератора импульсного напряжения к концу обмотки и витковом замыкании также в конце обмотки; на фиг. 4 — амплитудный спектр суперпозиции двух импульсных последовательностей, полученных при испытании обмотки.

Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, вольтметр 2, переключатели 3 — -5, резистор 6 (с низким активным сопротивлением), генератор 7 импульсного напряжения, конденсатор 8, выделяю.ший из сигнала переменную составляюшую, формирователь 9 импульсов, генерирующий импульс регулируемой длительности при превышении входным сигналом установленного порогового напряжения, формирователь 10 импульсов, генерируюгций импульс при переходе входного напряжения через ноль из положительных значений в отрицательные, амплитудный детектор 11, селектирующий одну точку перехода через ноль из всего колебательного процесса и имеющий вход установки нуля, ждушие мультивибраторы

12 и 13, имеющие одинаковую регулируемую длительность выходных импульсов, линейный смеситель 14 сигналов, преобразуюший поступающие на два его входа последовательности прямоугольных импульсов в супернозицию последовательностей прямоугольных импульсов, избирательный блок 5 с регулируемой частотой пропускания, компаратор 16, срабатывающий при равенстве времени задержки импульсов в суперпозиции и их длительности, ключ 17 и обмотку 18 электрической машины, причем оба выхода генератора l синусоидального напряжения и генератора 7 импульсного напряжения соединены соответственно с первыми и вторыми неподвижными контактами обоих «аправлений переключателя 3, подвижные контакты которого соединены соответственно с подвижным контактом переключателя 4 и обгцей шиной, которая через резистор 6 соединена с первым неподвижным контактом переключателя 5 и корпусом электрической машины, который через конденсатор 8 со5

35 единен с входами формирователей 9 и 10 импульсов, два неподвижных контакта переключателя 4 подключены соответственно к началу и концу контактируемой обмотки 18 электрической машины, выход формирователя 9 импульсов соединен с входом установки нуля амплитудного детектора 11 и через ждущий мультивибратор 12 с первым входом линейного смесителя 14 сигналов, выход формирователя 10 импульсов через последовательно соединенные амплитудный детектор 11 и ждуший мультивибратор 13 подключен к второму входу линейного смесителя 14 сигналов, выход которого соединен с входами избирательного блока 15 и компаратора 16, выходы которых соединены соответственно с вторым неподвижным контактом переключателя 5 и через ключ 17 с подвижным контактом переключателя 5 и входом вольтметра 2.

Измерения выполняют следующим образом.

1. Переключателем 3 подсоединяют генератор 1 синусоидального напряжения к корпусу электрической машины через резистор 6 и к выводу ее обмотки 18 через переключатель 4. Переключателем 5 подключают вольтметр 2 к резистору 6.

2. Перестраивая генератор 1 синусоидального напряжения по показанию вольтметра 2 отыскивают частоты первого f> и второго „, максимумов.

3. Переключателем 3 подключают к измерительной схеме вместо генератора 1 синусоидального напряжения генератор 7 импульсного напряжения. Переключатель 5 ставят в среднее положение, отключая вольтметр 2.

4. Устанавливают длительность испытательных импульсов т„генератора 7 импульсного напряжения, соответствующую неравенств :

У

1 1 т«) — + —.

Д, Фронт импульсов напряжения возбуждает в обмотке колебательный процесс с частотами f,„è („„показанный на фиг. 2 и 3 на диаграммах 19, 20 и снятый с резистора 6 после отделения от него конденсатором 8 постоянной составляюшей, возникающей за счет токов утечки через изоляцию обмотки.

Наибольшей величиной обладает ампЛитуда

U первой положительной полуволны колебательного процесса с частотой f>, вторая положительная полуволна имеет меньшую амплитуду Uz, амплитуды всех остальных полуволн убывают по экспоненциальному закону.

5. Устанавливают величину порогового напряжения 1/„формирователя 9 импульсов в соответствии с условием

U»U ) U .

При достижении первой полуволной колебательного процесса пороговой величины

1420555

Ь „„форA ироватсль 9 импульсов генерирует единственный за нерио L Т импульс, показанный ня фиг. 2 и 3 на диаграммах 21 и 22, длительность которого т, выбирается из выражения

ы.

6. Амплитудным детектором 11. Иа информационный вход которого подаются импульсы с формирователя 10 импульсов, на вход установки 1!уля с формирователя 9 импульсов Bbl Ipëÿåòñÿ первая точка перехода через ноль колебательного процесса частоты jt, и фиксируется пере; !.Ним фронТоМ выходных импульсов, показанных на фиг. 2 и 3 на диаграммах 23 и 24. ждущие мультивибряторы 2 и 13 запускаются передними фронтами HpHxo IHIILHK

H3 ИХ ВХОД ИЧну!ЬСОВ П В(з(6Ира OT ПрятlоУГ01hHbl<. !1МПУ.!ЬСЫ Рс)BHОЙ Д7ИТЕ1ЬНОСТИ (фи!х 2 и 3, диаграммы 25, 26 и 27. 28), которые подаются на линейный смесит<ль 14 сигналов, преобразук)щий их в суперпозицик) двух импульсных последовательностей

{фиг. 2 и 3, диаграммы 29 fl 30) .

Замыкают контакты ключа 7.

7. У CT 2)13 87 H 8 2 K) T;L. I HTP. l bH OCTb сов мультивибраторов 12 и 13 т, равной

)<) временной сдвижке импу,ibcoB в суперпозиции T< = l.l<), что ф и ксир, ".т«5! НО Отс )TcT 8HK) срабатывания компаратора 16 с пороговым !.Япряжением U„„, Это р !Венство является для гармоник с номером К =7 )24и спектра супсрпозиции ичпульсов критерием наиболь-!

Псй достоверности оонаружс) ия замыкания

ВИТКс! В ООМОТКЕ И ЧИНИМсl.lЬНОГО В1HЯНИ5) дл ител(и)ости им пульс»>в.

АмплитудllbIH спектр сут)српозиции послсдовательности импульсов показан ны фиг. 4, где огибающая 31 cooтвет«твуст условию т), =E)

8. Размыкают конт»к гы клк>ча 17 и f)0;Lк.!ючают перск.!к> )ытелсч 5 вольтметр 2 к

Выходу избирательного б.:r>K» 15.

9. Подстройкой i!cpilo;!» Т сле Lof)af H)I импульсов генераторы 7 ич:1; lh«HO!0 ныпря>кения H )BK> «1èðîâêîé !!3«тройки иззбиряTB1hHoI б, IOKd 15 lio I!i l! Hчяльном>. Н<з)сазянию вольтметра 2 (01>ив»:от«я !)2«тройки

II3 гармо !Ику с kloчером /х<< соотвст«твуloщую ну.!ю спектра «), ii< p;i<>BiiHHH пос Icon!!;)тел ьн остей их(и хт! Ьсо в.

10. Из)rlе.!ÿ!OT по,rod«2 ffå Iiåj)BK«lê> )я Ic ля 4. ! 1. Измс pHioT 3)ill, I fl I (у (» р Х)(>)! !1ки !l;i

В)з)Х Оде ц с)СTpoCII II«I o (ОГ.)3«ll:) и. 9 lid<) I;,,) ыГсльпог0 0,10Kd 15, 110 унслпчсlllifо пзмерсllIIOH ЯМ П;11!ТУ,!bl I 31) Ч()ПИК!l (ЧДЯТ O Hd, I H i»il

ВИТКОВОГO За. >)1>)К с) НИ Я., 1«i). Or> (>C LC. 1«!! i!S! фектной половицы об>(»тки Выполняют «лсдую!цис о!!ерыциH.!

2. !Овтор5)к)7 опер ir!Lili! Но:i . 1 —

l3. !!ере«7раиваюг изб;!! Ятсльный блок ! 5 на гырчонпку с почсроч в 1,5 р»з» г>ол!)<<< и.

14. Изчепяют нс.(ичи(>l ямцлиту )!>I гяр моники при новой ня«тгойке избирагельнаго блока 15.

15. Изменяют положение псреклю)

1 6. 13(<)ер51 ют 2

Если изчсренная Вс.(ичина меньше величины, по«1) ч(. ннОЙ В fl. 14, то IIBреключат(,!ь < и О.. К, 1 К) и 1!, 1 ii К,7 (.!<1 Ч i. I Е I! (. P» Т 0 f) 3 В bi В ОД:Д Е15 фе!с!7 ой половины )<)чот! и. и наоборот.

Тык как им пуль«нос пре(>брязовя ни« спектры,!ьный я!(ялиз снцм»е .01 о с обх!ОГКП

Э,(ЕКтПИЧС< КО(<;ЧЯ 1;::ПЫ «1:Гll;!.7,> 1«)ЗВОЛ

IIO«! Х ЧИТЬ РС КС РЯЗ, I!t :. »!Oi)L!IC«5I РСЗ ) .1h i ГЬ! ,)Л51 C I ЧЧЯЕВ i 1 » 7 И ЧИН l . ОТС з TCTBll Я !) И1 КОВ(ГО

20 3 х!ь!к i!!HH и «бмоткс, прс.,,l»ã»c) û3 «по(0() о6.13; Яс 6(),,ьп!С(1 i! .< Г()1! pH<)(. I>10 0()н;) рхЖ С Ц И и В И Т К 0 В 0 Г 0 3 Я Х l Ы К i !! H и !> 0» >1 > Г К < >, 1 (К Tриче«кой мяшинь:, i "1 извс(тны!!.

ФОР. lfii 3 та<><)< Гг>-:«):.

<ПО«06 06)! 3 р > жt ll >I H B 1 iTKOBO! O .12 >l Ы25 канин в обмотке Я,!«<г! рп !е«кой 1;(!IIHlil I, 3»ii, li0 i 3!01. LHHcH B To;,I, что (10:1»!<)T !i ц, lb< bi ! апряжения 1!«очер,дtl« .!» «б" Вывод» l(IiCPЯС)1 Ой )О! . ) ГKI!, Ii««1<, L) Ю i)«;)Хl) «11 1, <)СХ(ЫХ С i! CC И Хlп ), l h«ц ЦХ I 1 » РЯ/Ксl l l! !l И I lr)

3Q изме()еHH!o фо! капия, 01!E 9<)!Otk(EE!<1<.ч Г«ч, что, « fL<,7!,I(> 0

B h! l )! C H H 5!;i O C Т 0 В !) I () «r H o i. l i;1 j) ж с н и я l>d I T i< i)ВОГО Зя >1ЫК<)нпя, ПО< 1 ll«,L» )H П ..ряжецпя сни)!ы!»т «цгна. t, прс пор!,Ноц». IL>!!h!!i jlpoс< каюп)ему В обмо7 к«7 оку и ll f)i !«тявлrlio;!i, !й собой Но«, <едонытс,)< н««) !. З-lт), K»I;)IIL!fх колс621(. 1ьных lip«. !<.с«ов, if>()f) !1!.)) К) Г I!3 Ii Ã<)

;l BC И)I II \ ° )Ь«il!>I(i!(t<.. I \., )B;t з (.,11>! О\. И, И)1

Пу. I ЬС!>! !It>р Вой l!3 КОГО f) h Х i oh!) с1,1сlк) r < !!:l

ЧЯ.!Ом 0 1(6»T(> I!>i 1(>! 0 П !!Oil(. < < !. 3 H ч П! .: Ь< >1 второй — «чочецто !I пс; <х«д;l )«рсз !10.(ь

Ki)3i O 2 I (. i bi li)I О П РОПЕ«i Я. I! 1) l! !i , П!В ЯЮТ 7;1 и!«л hlloCTh и .>r r;), I h«o!) «форм и !) <)B;l f ных rlo<,1<, <Овсl t : ihl!o, тсй. р»В!!«Й li: Вj)t !1(!!— пох(у «чс!цсппк. «Tili)< ii гсльпо ц)уl ii l . ц)з»В»; !! Ы(пмпчл <«I!!>Ii и«C, B;l0B31t C »Нс>СTI! !! !1 - «"СРНО- .и"-)

К01 «РОЙ Вь!;!СЛЯ!0T Со()! I>i (.ВЧЮ1Ц) }О Чг. .I!()

ЯМП,11!", !1101 0 (. K1 j) .. < !)Х)0:I!i!: . » 0 !13. t i .— lH H BH 1 Ко;>ОТ» З;! Х).>)К Я:! !! и «) L):" If(, ) )i »t i:

Il Hi0 CC Я,>1 н, i liT), Ы, . П. П О !с>ЧС 1(Х)! I °,: I>,;. .!i- .

Н 2пр5>ж Ci! HH ., 3,(1 ) ЧТИВО:t!Ë.< :K l! B!1! ВЬ)1)

t,Q ОбмОТК:! !I<1;!. 3! :,10НН! ))!.

2. <. 10(OO f1 0 и. 1, <).".! 1. 7< E<>!E E< " :i!!i II» «! и - }i) >! «, .: 1 Bht .l5lioi Г; 1) 10::!l x (:!<)ме) 0)i B: 5 р»;»

i>«, I!>. lr!l)! t!O",«()<1. ()OTBCT«7 B . K)!!(. :i K)

55 «мп,, гг<, п<и i> спек" .;:, i: по ) (с 1!ici i:, f!!)H>Ki 1:HЯ i:- ДРЧГОй В>с "< 1 <)б !«1":<),! t Г:;!;

1420555 и

Р/ тщ

Уг

0

2f

Ы

0 и

2á

Ы

snop

2У

Р

Vnp

5 и

2У

z

Ы

Z8

Я

Рйор

/Ак /

Cg 7 15 о 62 4ч

Фиг. У

Составитель В. Быков

Редактор Л. Пчолинская Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

За к аз 4327/52 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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