Способ бесконтактного испытания катушек

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - расширение области применения - достигается путем возбуждения в контролируемой катушке резонансных колебаний между собственной индуктивностью и собственной межвитковой емкостью без электрического контакта с ее выводами. О наличии дефектов в контролируемой катушке судят по уменьшению ее резонансного тока относительно эталонного. Согласно способу возбуждают также резонансные колебания в эталонной катушке и измеряют ее резонансный ток. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м)з G 01 R 31/06

ГОСУДАРСТВЕННЫ Я КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4653419/21 (22) 21.02.89 (46) 15.09.91. Бюл, f4 34 (72) А. П. Рожин (53) 621.317(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 87340, кл. 6 01 R 31/06, 1949..(54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИСПЫТАНИЯ КАТУШЕК (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — расширение области

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам испытания катушек магнитных пускателей, контакторов, трансформаторов и других электрических аппаратов.

Цель изобретения — расширение области применения эа счет контроля катушек без их электрического присоединения к устройству контроля.

На фиг. 1 показана схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2- амплитудно-частотные характеристики эталонной катушки и катушек с большим и меньшим количеством витков; на фиг. 3 — представлена схема замещения эталонной катушки.

Каждый виток катушки представлен в виде элементарного колебательного контура с последовательным соединением элементов: источника питания (ЗДС на концах витка), индуктивности (виток соседнего слоя, расположенный концентрически), межвитковых емкостей (воздушные промежутки между витками).

„„5U „„1677693 Al применения — достигается путем возбуждения в контролируемой катушке резонансных колебаний между собственной индуктивностью и собственной межвитковой емкостью без электрического контакта с ее выводами; О наличии дефектов в контролируемой катушке судят по уменьшению ее резонансного тока относительно эталонного. Согласно способу возбуждают также резонансные колебания в эталонной катушке и измеряют ее резонансный ток. 3 ил.

I =W

Суммарная индуктивность g LI и сумI =I

i =W марная межвитковая емкость „ . CI элеI=i ментарных контуров и определяют ту единственную частоту, на которой в разомкнутой катушке возникают резонансные колебания

Подвод энергии к каждому витку осуществляется индуктивным путем, При этом на зажимах эталонной в результате резонанса появляется напряжение

02КтрхОх01, (2) где Ктр = — — коэффициент трансформаNZ

Щ1 ции;

Q — добротность открытого колебательного контура (О > 1);

1677693

U1 — напря>кение возбуждающей катушки.

Поскольку в возбуждающей катушке реактивное сопротивление Х = Х вЂ” Хс = О, ток II чисто активный, 02 = 0тр х О х I) х R1, KI> = K p х О х R< постоянная величина и

Uz = Кр х И (3)

Амплитуду резонансных колебаний в открытом колебательном контуре определяют по величине тока.в возбуждающей катушке. При значительном количестве слоев катушки напряжения, возникающие на ее зажимах, могут быть разрушительными для изоляции провода.

Так, при Ктр = 4, Ul = 10В и Q =- 40 напряжение на резонансной частоте в, будет равно: Uz = !600В; на любой другой частоте Uz = 40 8, Высокое напряжение в способе использовано для испытания катушек на электрическую прочность межвитковой изоляции.

Если потребляемый ток при резонансе в проверяемой катушке равен потребляемому току при резонансе эталонной катушки, на одной частоте подтверждается полное соответствие их параметров, связанных с индуктивностью и межвитковой емкостью.

Отклонение от конструкторских и технологических требований при намотке скажется на изменении резонансной частоты катушки, На фиг, 2 показаны амплитудно-частотные характеристики-эталонной катушки (кривая 1) и катушек с большим (кривая !!) и с меньшим (кривая III) количеством витков.

Максимальный размах резонансных колебаний у второй и третьей катушек будет на других частотах ио2 и Коз, На частоте испытаний ео> их резонанс ограничен наличием реактивного сопротивления, вследствие чего первичные токи i и )з для этих катушек окажутся ниже принятого условно порога разбраковки.

Устройство содержит генератор 1, подключенный через амперметр 2 с пороговым устройством к обмотке 3 возбуждения, намотанной на стержневой магнитопровод 4..Магнитопровод с обмоткой возбуждения вводят в окно проверяемой катушки 5.

Устройство работает следующим образом.

Магнитопровод с обмоткой возбуждения вводят в окно эталонной катушки проверяемого типоразмера. На генераторе устанавливают расчетную частоту No< и на20

40 пряжение U< для получения необходимой величины Uz. При проверке устройства напряжение Uz может быть измерено контактным способом. Затем подстройкой частоты добиваются максимального значения тока I, в первичной обмотке по амперметру. Записывают его показания. Для установки порога разбраковки изготавливают еще две катушки по верхнему и нижнему допуску витков. Затем на частоте ео1снимают показания амперметра.

Величины токов разбраковки для проверяемого типоисполнения катушек вводят в установку порогового устройства.

Эталонные катушки больше не используются, но могут быть сохранены для поверки устройства, После того, как устройство готово к работе, оператор поочередно надевает на магнитопровод 4 и снимает с него катушки, подлежащие испытаниям, без подключения катушек к испытательной схеме, следя за показаниями амперметра или порогового устройства, Если катушка в зоне годности, должен включиться сигнализатор порогового устройства, например с етодиод.

Процесс испытаний длится менее 1 с, Проверяемая катушка может быть забракована по нескольким несоответствиям эталонной катушке.

Высоковольтный пробой.

Происходит эакорачивание витков (фиг. 3, линия aa), часть витков замыкается в отдельный контур (а, Ь, с, d), замкнутый накоротко. Это приводит к резкому изменению индуктивностей и емкостей. Резонансные колебания затухают. Ток уменьшается до минимального значения {фиг. 2, ток !ф

2, Короткое замыкание между витками.

Реакция устройства как при высоковольтном пробое.

3, Превышение допуска по виткам (фиг. 2, кривые il и !(!).

4. Изменение сопротивления, Поскольку обмен энергией происходит внутри катушки, изобретение дает возможность контролировать сопротивление катушки, 5, Нарушение технологии изготовления катушки, Способ косвенно контролирует все параметры катушки, связанные с ее индуктивностью и ме>квитковой емкостью: число витков; короткозамкнутые витки; электрическая прочность изоляции; сопротивление провода постоянному току; тип намотки (рядовая, внавал и др.); диаметр и толщина изоляции провода; количество и толщина изоляционных прокладок между слоями; натяжение провода; материал компаунда при пропитке и заливке; степень

1677693 сушки в печи; плотность опрессовки пластмассой; геометрические размеры каркаса катушки и другие возможные требования, Для переналадки устройства на испытание катушек другого типоисполнения устанавливают другую частоту и напряжение возбуждения.

Таким образом способ испытаний катушек позволяет осуществлять качественную экспрессоценку катушки на соответствие эталонному образцу, проконтролировав одновременно все параметры, связанные с индуктивностью и межвитковой емкостью катушек, а также подвергнув высоковольтным испытаниям изоляцию кагушек.

Формула изобретения

Способ бесконтактного испытания катушек, согласно которому возбуждают резонансные колебания и измеряют

5 потребляемый при этом ток эталонной катушки, подставляют вместо нее контролируемую катушку, а о наличии в ней дефектов судят по уменьшению ее резонансного тока относительно эталонного, о т л и ч а ю щ и й10 с я тем, что, с целью расширения области применения, резонансные колебания в эталонной иконтролируемой катушках возбуждают при сцеплении их синусоидально изменяющимся магнитным потоком, а час15 тоту этих колебаний выбирают с учетом получения резонанса между собственной индуктивностью и собственной межвитковой емкостью эталонной катушки.

1677693

Составитель С. Радзевич

Техред М. Моргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор Н. Химчук

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 а

Заказ 3114 Тираж qg q Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/б