Способ контроля короткозамкнутых витков в индуктивных элементах

 

-Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения короткозамкнутых витков. Цель изобретения - повышение достоверности контроля - достигается путем воздействия на индуктивный элемент повышенным импульсным напряжением и регистрации потока теплового излучения, а также путем воздействия на индуктивный элемент радиоимпульсами с частотой огибающей , не менее чем в десять раз меньшей собственной резонансной частоты индуктивного элемента и амплитудой, изменяемой до предельно допустимого напряжения. Варьированием скважности огибающей импульсов и одновременной регистрацией теплового потока обеспечивается выявление локальных неоднородностей в виде квазистационарных или модулированных участков, имеющих различную контрастность с общим фоном , по которым судят о наличии короткозамкнутых витков или их элементов . 3 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (gy)g G 01 R 31/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4712149/21 (22) 18.04.89 (46) 15. 12. 91. Бюл. Р 46 (71) Научно-исследовательский институт Платан" (72) И.А. Кубышкин, Н.П. Г1епетков и А.N. Иуртазин (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 280648, кл. r, 01 R 31/06, 1970. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОРОТКОЗАИКНУП4Х ВИТКОВ В ИНДУКТИВНЫХ ЭЛЕ1ЖНТАХ (57.) Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для обнаружения короткозамкнутых витков. Цель изобретения— повышение достоверности контроля— достигается путем воздействия на

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения и анализа пространственного положения короткозамкнутых (к.з.) витков в индуктивC ных элементах (и.э.).

11ель изобретения — повьппение достоверности контроля индуктивных элементов за счет воздействия на индуктивный элемент повьппенного импульсного напряжения и регистрации потока теплового излучения.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — диаграммы напряжений и теплового потока, поясняющие сущность способа.

„„80„„1698845 A 1

2 индуктивный элемент повышенным импульсным напряжением и регистрации потока теплового излучения, а также путем воздействия на индуктивньш элемент радиоимпульсами с частотой огибающей, не менее чем в десять раз меньшей собственной резонансной частоты индуктивного элемента и амплитудой, изменяемой до предельно допустимого напряжения. Варьированием скважности огибающей импульсов и одновременной регистрацией теплового потока обеспечивается выявление локальных неоднородностей в виде квазистационарных илн модулированных участков, имеющих различную контрастность с общим фоном, по которым судят о наличии короткозамкнутых витков или их элементов. 3 з.п.h-лы, 2 ил.

Ьеаюб

Устройство для реализации спосо- . © ба (фиг. 1) содержит генератор 1 уп- © равляющих импульсов переменной час- М тоты и скважности, схему 2 формиро- 00 вания импульсов повышенного напряже- >В .ния, испытываемый индуктивный эле- Ql мент 3, регулируемый источник 4 питания, устройство 5 для визуализации теплового потока, включающее, например» датчик TeJIJToBQI о излучениями оп- «ф» тическую систему, сканирующее устройй ство и дисплей для отображения визуализированного теплового поля и.э. (не показаны) .

На диаграмме I (фиг ° 2) показана форма управляющих импульсов; на диа1698845 грамме II (фиг. 2) — форма воздействующего на и.э ° напряжения; на диаграмме III (фиг. 2) — форма теплового потока и.э °

Генератор 1 формирует управляющие импульсы, частоту и скважность которых можно независимо регулировать.

Во время действия отрицательного управляющего напряжения происходит формирование воздействующего на и.э, напряжения. Под действием этого напряжения формируется тепловой поток дефектного участка и.э., который

oá?asóåò модулированную воздейству- 15 юг им напряжением или квазистационарную локальную неоднородность в общем

1 тепловом потоке и.э. . Элементами к.з. витка являются контактные участки замыкания, участки намоточного провода, образующие к.з. витки, участки с ослабленной межвитковой изоляцией.

Последние, при определенном электрическом режиме (после пробоя), могут стать контактными участками замыкания.

Способ реализуется следующим об.разом.

На исследуемый и.э. подают последс вательность радиоимпульсов (фиг.2, диаграмма II). Частота наполнения Р„ ! равна резонансной частоте системы, образованной собственной индуктивностью T. и. э. и его межвитковой емкостью С (из условия передачи мак- 35 симальной мощности) .

Амплитуду воздействующего напряженйя изменяют в диапазоне (1 — Upping pop ) В на виток и.э. В случае наличия предполагаемого типа

40 дефекта и. э. воздействующее напряжение изменяют в одном из трех поддиапазонов (1-10) В на виток и.э., (10 — Бири) В на виток и.э., (U„oö

У дре qp p ) В на виток и. э ° в соответствии с типом предполагаемого дефектаа.

Изменения амплитуды воздействующего напряжения производят плавно или дискретно между фиксированными значениями, выставляемыми через (2-5)Ж от выбранного диапазона (поддиапазона) изменений напряжения.

При каждом фиксированном значении

55 напряжения плавно изменяют скважность огибающей воздействующего напряжения в диапазоне (10-2), затем (2-10), причем одновременно осуществляют регистрацию теплового потока Q и.э.

Частота точек огибающей F выбрана на порядок меньше резонансной частоты F из условия обеспечения возможности достаточно широкой регулировки длительности воздействия на и.э., изменением скважности, без изменения при этом амплитуды воздействующего напряжения.

Выбор крайних точек диапазона измерений скважности сбеспечивает воздействием на и.э. однократного импульса за время, равное 1/F при скважности 10 и равновесногс воздействия при скважности 2.

Регистрируемый оптической системой и датчиком тепловой поток и.э. визуализируется на дисплейном устройстве, что позволяет по наличию модулированных или квазистационарных локальных неоднородностей теплового потока, имеющих разл:ичимую контрастность с общим фоном не менее 3, судить о наличии дефектов и.э. (элементов к.з. витка), а по геометрической конфигурации и пространственному поло- жению неоднородностей о геометрической конфигурации и пространственном положении дефектов и.э. (элементов к.з. витка).

Например, при выравнивании нагрева контактных участков замыкания и участка намоточного провода, образующего к.з. виток, начиная с некоторого уровня электрического воздействия, контрастность локальных неоднородностей> ,соответствующих контактным участкам, визуально не меняется, в то время, как контрастность локальных неоднородностей, соответствующих участкам намоточного провода, образующим к.з. виток, изменяется при каждом изменении параметров воздействующего напряжуия.

Квазистационарные и модулированные локальные неоднородности теплового потока характеризуют различный отклик и.э. на данное электрическое воздействие, при котором в первом случае локальная неоднородность визуально не изменяет своего состояния, а во втором — изменяет.

Квазистационарная локальная неоднородность теплового поля не меняет визуально своей контрастности IIo отношению к общему фону и.э. при изменении воздействующего напряжения

1б98845 6 случае имеет максимальное значение и обеспечивает быстрый нагрев не только дефектного витка, но и прилегающим к нему соседних витков, формируя быстро увеличивающуюся локальную неоднородность общего теплового потока и.э.

1. Способ контроля короткозамкнутых витков в индуктивных элементах, состоящий в том, что воздействуют импульсным напряжением повышенной частоты и ре.гистрируют информативный параметр, по которому судят о наличии короткозамкнутых витков, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьпиения: достовеоности контроля, Э воздействие напряжением осуществляют радиоимпульсами с частотой огибающей, не менее чем в десять раз меньшей собственной резонансной частоты индуктивного элемента и амплитудой, изменяемой до предельно допустимого напряжения, а при каждом значении амплитуды воздействующего напряжения изменяют скважность огибающей импульсов, причем одновременно осуществляют визуальную регистрацию теплового потока и по появлению в нем локальных неоднородностей в виде квазистационарных или модулированных участков, имеющих разли -имую контрастность с общим фоном не менее 3, судят о наличии короткозамкнутых витков или их элементов. !

2. Способ по и. 1, о тлич аю шийся тем, что амплитуду воз.— действующего напряжения изменяют дэ 10 В на виток индуктивного элемента.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что амплитуду воздействующего на один виток напряжения изменяют в диапазоне от 108 до напряжения ионизации.

4. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что амплитуду воздействующего напряжения изменяют в диапазоне от напряжения ионизации до предельно допустимого напряжения на виток.

40 нагревом к.з. витка экстратоком короткого замыкания, который в этом на один шаг (2-57) или изменении скважности в пределах диапазона (10-2) при фиксированном напряжении

Модулированная локальная неоднородность теплового поля визуально меняет свою контрастность по отноше нию к общему фону и.э. при изменении воздействующего напряжения на один шаг (2-5Е), или изменении скважности Ф о Р м У л а и з о б Р е т е н и Я в пределах диапазона (10-2) при фиксированном напряжении.

Отсутствие модулированных или квазистационарных локальны»; неоднородностей теплового потока и.э., наблюдаемых на экране дисплейного устройства для визуализации теплового потока, во всем диапазоне воздействующих импульсов с высокой достоверностью позволяет говорить об отсутствии скры- 2р тых дефектов в данном и.э.

Локализация нагрева различных типов скрытых дефектов и.э. возможна соответствующим выбором электрического воздействия на и.э. 25

Анализ пространственного положения и геометрической конфигурации скрытых дефектов осуществляется во всех трех поддиапазонах воздействующего напряжения.

Геометрическая конфигурация и пространственное положение модулированных или квазистационарных локальных неоднородностей общего теплового потока соответствует геометрической конфигурации и пространственному положению скрытых дефектов и.э., в соответствии с воэможностью локаль-. ного нагрева каждого из видов дефектов, выбором режима электрического воздействия.

Прогнозирование воэможности появления к.з. витков в процессе эксплуатации и.э. предлагаемым способом основано на выявлении участков с ослабленной изоляцией, которые потенциально могут стать участками, в которых произойдет контактное замыкание витка. Повышение достоверности обнаружения к.з. витков при максимально допустимом электрическом воздействии обеспечивается весьма значительным

1698845

Составитель H. Варламов

ТехРед A. Кравчук Корректор И. Самборская

Редактор Н. 11итев

t.)(,!tзводст енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная„ 4

Заказ 4395 Тираж Подписное

ВНИИПИ iо .уцарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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