Устройство для контроля целостности стержней короткозамкнутой обмотки ротора электродвигателя

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытаний. При включении испытуемого электродвигателя 2 в случае наличия дефекта в его короткозамкнутой обмотке возникают дуговые процессы. Высокочастотный сигнал от электромагнитного датчика 1 усиливается усилителем 4 и поступает на входы амплитудно-частотных дискриминаторов 6 - 8. При этом на второй вход элемента И 12 подается разрешающий сигнал, что приводит к срабатыванию элемента И 12 и элемента ИЛИ 13, с выхода которого сигнал поступает на первый исполнительный элемент 16, который срабатывает и подает сигнал о наличии неисправности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1610443 (51)5 G 01 К 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4405970/24-21 (22) 07, 04, 88 (46) 30. 11,90. Бюп. М 44 (71) Ивановский энергетический институт им, В.И. Ленина (72) Л.В; Ковязин и В,А, Савельев (53) 621.31/(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 542147, кл. G 03 R 31/04, 1976, Авторское свидетельство СССР

Р 1257577, кл . G 01 R 31/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ СТЕРЖНЕЙ КОРОТКОЗАМКНУТОЙ ОВМОТКИ РОТОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — повышение достоверности результатов испытаний. При включении испытуемого электродвигателя 2 в случае наличия дефекта в его короткозамкнутой обмотке возникают дуговые процессы. Высокочастотный сигнал от электромагнитного датчика 1 усиливается усилителем 4 и поступает на входы амплитудно-частотных дискриминаторов

6 — 8, При этом на второй вход элемента И 12 подается разрешающий сигнал, что приводит к срабатыванию элемента И 12 и элемента ИЛИ 13, с выхода которого сигнал поступает на первый исполнительный элемент 16, который срабатывает и подает сигнал о на- а

Щ личии неисправности. 1 ил.

1610443

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля на обрыв короткозамкнутых обмоток роторов

5 электродвигателей.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля °

На чертеже представлена функцио- 10 нальная схема предлагаемого устройстваа

Устройство содержит электромагнитный датчик 1, контролируемый электродвигатель 2, фильтр 3 высокой частоты,l5 усилитель 4, амплитудный детектор 5, первый 6, второй 7 и третий 8 амплитудно-частотные дискриминаторы, измерительный трансформатор 9 тока, пороговый элемент 10, реле 11 времени, 20 элемент И 12, элемент ИЛИ 13, первый

14 и второй 15 электронные ключи, первый 16 и второй 17 исполнительные элементы, причем выводы вторичной обмотки трансформатора 1 соединены свхо-25 дом первого элемента 10, выход" которого соединен с управляющими входами первого 14 и второго 15 ключей и входом реле 11 времени, выход которого соединен с первым входом элемента 30

И 12, второй вход которого соединен с выходом первого дискриминатора 6, вход которого соединен с входами второго 7 и третьего 8 дискриминаторов и выходом детектора 5, вход которо- 35 го соединен с выходом усилйтеля 4, вход которого соединен с выходом фильтра 3, вход которого соединен с выходом датчика 1, выходы второго 7 и третьего 8 дискриминаторов соедине- 40 ны с информационными входами соответственно первого 14 и второго 15 ключей, выходы которых подключены соответственно к первому входу элемента

ИЛИ 13 и входу второго исполнительно- 45 го элемента 17, при этом второй вход элемента ИЛИ 13 соединен с выходом элемента И 12, а выход — с входом первого исполнительного элемента 16.

Устройство работает следующим образом, После включения электродвигателя

2 сигнал с вторичной обмотки измерительного трансформатоРа 9 тока посту пает на вход порогового элемента 10, который срабатывает при токе статора электродвигателя, равном 2-3 кратному номинальному току, тем самым на управляющие входы первого 14 и второго 15 ключей подается запрещающий сигнал, а через реле 11 времени на первый вход логического элемента И 12 подается разрешающий сигнал, действующий только на время пуска электродвигателя 2.

Реле 11 времени блокирует логический элемент И 12 на время действия апериодической составляющей измеряемого тока статора электродвигателя 2.

Ток в стержне ротора в момент включения электродвигателя 2 имеет частоту 50 Гц. По мере разворота ротора частота тока в роторе уменьшается и в рабочем режиме составляет

0,6-6 Гц, при этом величина скольжения при изменении нагрузки может изменяться от 2,5 до 12Х, что соответствует частоте тока в роторе 2,5-12 Гц, Так как дуга, возникающая в дефектном стержне загорается и гаснет два раза за период, то частота следования импульсов дуги будет составлять от 100 до 1-2 Гц. Таким образом, амплитуда высокочастотного сигнала, наводимого в обмотке электромагнитного датчика 1 при дугообразовании в стержне будет промодулирована сигналом с частотой, равной двойной частоте тока в роторе. Следовательно, при наличии трещины определенного размера или при обрыве стержня ротора и возникновении электрической дуги в обмотке электромагнитного датчика I будет наводиться высокочастотная ЭДС, имеющаяамплитудную модуляцию с частотой, соответствующей двойной частоте тока в роторе. Если же дуговой разряд возникает в обмотке статора, то высокочастотная ЭДС в обмотке датчика будет иметь амплитудную модуляцию с частотой соответствующей удвоенной частоте тока в статоре, т,е. 100 Гц, Этот сигнал усиливается усилителем

4 и детектируется амплитудным детектором 5. Фильтр 3 высокой частоты на входе усилителя 4 служит для подавления низкочастотных составляющих с частотой сети и ее гармоник, Продетектированный сигнал поступает на входы первого 6, второго 7 и третьего 8 дискриминаторов. Первый дискриминатор

6 срабатывает,, если в огибающей высокочастотного сигнала, продетектированного детектором 5 присутствуют составляющие определенной амплитуды с частотой 60-90 Гц, соответствующие дуго1610443 образованию при частоте тока ротора

30-45 Гц. При этом на второй вход элемента И 12 подается разрешающий сигнал, что приводит к срабатыванию элемента И 12 и элемента ИЛИ 13, с выхода

5 которого сигнал поступает на первый исполнительный элемент 16, который срабатывает и подает сигнал о неисправности стержней ротора.

Таким образом, осуществляется контроль целостности беличьей клетки ротора при пуске и самозапуске электродвигателя, После разворота электродвигаTeIIz ToK статора уменьшается po Harpy- 5 зочного и пороговый элемент 10.возвращается в исходное состояние, тем самым на управляющие входы первого 14 и второго 15 ключей подается разрешающий сигнал, а на первый вход элемен- 20 та И 12 запрещающий. Следовательно, создаются условия для работы второго

7 и третьего 8 дискриминаторов.

Второй дискриминатор 7 срабатывает, если в огибающей высокочастотного сиг-25 нала, продетектированного детектором

5, присутствуют составляющие определенной амплитуды с частотой 2-24 Гц, соответствующие дугообразованию при частоте тока ротора 1-12 Гц, При этом на входе и на выходе первого ключа 14 появляется сигнал, который поступает на второй вход логического элемента ИЛИ 13. Элемент ИЛИ 13 срабатывает и включает первый .исполни35 тельный элемент 16, который подает сигнал о неисправности стержней ротора, Таким образом осуществляется контроль целостности беличьей клетки ротора в рабочем режиме электродвига-. теля 2.

Третий дискриминатор 8 срабатывает, если в огибающей высокочастотного сигнала, продетектированного детектором 5, присутствуют составляющие 45 определенной амплитуды с частотой

100 Гц, соответствующей дугообразованию в обмотке статора при частоте тока в питающей сети 50 Гц. При этом на выходе второго ключа 15 появляется сигнал, котерый поступает на второй исполнительный элемент 17, KQTopbIA срабатывает и подает сигнал на отключение электродвигателя, Таким образом осуществляется дополнительно контроль целостности обмотки статора, формула изобретения

Устройство для контроля целостности стержней короткозамкнутой обмотки ротора электродвигателя, содержащее измерительный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в один из фазных проводов питания статорной обмотки контролируемого двигателя, усилитель, первый исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в него введены пороговый элемент, реле времени, элемент И, элемент ИЛИ, электромагнитный датчик, фильтр высокой частоты, амплитудный детектор, три амплитудно-частотных дискриминатора, электронных ключа и второй исполнительный элемент, причем выводы вторичной обмотки измерительного трансформатора тока соединены с входом порогового элемента, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго электронных ключей и входом реле времени, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудно-частотного дискриминатора, вход которого соединен с входами второго и третьего амплитудно-частотных дискриминаторов и выходом амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с выходом фильтра высокой частоты, вход которого соединен с выходом электромагнитного датчика, выходы второго и третьего амплитудно-частотных дискриминаторов соединены с информационными входами соответственно первого и второго электронных ключей, выходы которых подключены соответственно к первому входу элемента ИЛИ и входу второго исполнительного элемента второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом элемента И, . а выход — с входом первого исполнительного элемента.