Устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток
Владельцы патента RU 2426139:
Закрытое акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота" (RU)
Изобретение относится к области технической диагностики электрических машин и предназначено для диагностики состояния витковой изоляции статорных обмоток электродвигателей и обмоток возбуждения электрических машин. Технический результат: повышение достоверности диагностирования межвитковой изоляции обмоток за счет увеличения чувствительности устройства и точности измерения. Сущность: устройство содержит генератор импульсов, пороговый блок, источник постоянного тока, емкостной накопитель, интегрирующие цепочки. Источник постоянного тока соединен с емкостным накопителем, выход которого через ключ соединен с диагностируемой обмоткой. Параллельно обмотке в прямом и обратном направлении через соответствующие диоды подключены интегрирующие цепочки. Выходы интегрирующих цепочек подсоединены ко входам порогового блока, например, компаратора. Выход компаратора соединен с индикатором. Управляющий вход ключа соединен с генератором импульсов. 1 ил.
Изобретение относится к области технической диагностики электрических машин и предназначено для диагностики состояния витковой изоляции статорных обмоток электродвигателей и обмоток возбуждения электрических машин.
За прототип принято решение по а.с. СССР №1255965 «Устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток электрических машин». Это устройство содержит соединенные последовательно источник переменного тока, контролируемую обмотку, диод, два балластных резистора, а также подключенные параллельно к соответствующему балластному резистору генератор импульсов и пороговый блок.
Недостатком этого устройства является низкая достоверность результатов измерения, обусловленная наличием балластных резисторов, ограничивающих ток намагничивания в контролируемой обмотке до значения, далекого от реального рабочего режима.
Задачей предлагаемого решения является повышение достоверности диагностирования межвитковой изоляции обмоток за счет увеличения чувствительности устройства и точности измерения.
Предлагаемая задача решается тем, что, как и прототип, устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток содержит генератор импульсов, пороговый блок, диод, резисторы.
Отличие состоит в том, что устройство дополнительно содержит источник постоянного тока, соединенный с емкостным накопителем, выход которого через ключ соединен с диагностируемой обмоткой, параллельно которой в прямом и обратном направлении через соответствующие диоды подключены интегрирующие цепочки, выходы которых подсоединены ко входам порогового блока, например, компаратора, выход которого соединен с индикатором, а управляющий вход ключа соединен с генератором импульсов.
Предлагаемое решение позволяет повысить точность измерения за счет того, что высоковольтные импульсы тока поступают в диагностируемую обмотку непосредственно от емкостного накопителя энергии через управляемый ключ, а контроль состояния межвитковой изоляции осуществляют посредством сравнения значений напряжения прямого (посылаемого в обмотку) и обратного (ЭДС самоиндукции) импульсов.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток содержит источник постоянного тока 1, соединенный с емкостным накопителем 2, выход которого через ключ 3 соединен с диагностируемой обмоткой 4 (контакты А-В). Параллельно диагностируемой обмотке 4 подключены встречно две интегрирующие цепочки, состоящие соответственно из резисторов 5 и 6 и конденсаторов 7 и 8. Интегрирующие цепочки подключены к диагностируемой обмотке через соответствующие диоды 9 и 10. Выходы интегрирующих цепочек подсоединены к пороговому блоку 11, например, компаратору, выход которого соединен с индикатором 12 (светодиодом). Управляющий вход ключа 3 соединен с генератором импульсов 13.
Источник постоянного тока может представлять собой аккумулятор с преобразователем постоянного тока, который увеличивает напряжение постоянного тока до необходимой величины, например, 12 В с аккумулятора до 400 В на выходе преобразователя. Емкостной накопитель 2 - емкость с зарядным резистором. Ключом 3 может быть, например, оптотиристор, на управляющий вход которого подаются низкочастотные импульсы с генератора импульсов 13, питание на который может быть подано с упомянутого аккумулятора (не показано).
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При включении аккумулятора получают питание все функциональные элементы схемы. Ключ 3 (оптотиристор), включенный импульсом, поступившим от генератора импульсов 13, разряжает емкостной накопитель 2 на диагностируемую обмотку 4, резистор 5, конденсатор 7, после чего выключается. Возникающая при этом ЭДС самоиндукции замыкается по цепи: контакт В диагностируемой обмотки 4 - резистор 6 - конденсатор 8 - диод 10 - контакт А. Таким образом, на входах компаратора 12 появляется информация о величине амплитуд прямого и обратного импульсов на диагностируемой обмотке 4 (А-В). При отсутствии межвиткового замыкания в диагностируемой обмотке 4 амплитуды прямого и обратного импульсов равны, сигналы на входах компаратора 11 одинаковы, питание на индикатор (светодиод) 12 не поступает.
Наличие межвиткового замыкания в диагностируемой обмотке 4 создает два контура замыкания ЭДС самоиндукции обратного импульса. Первый контур: короткозамкнутый виток, второй контур: точка В обмотки - резистор 6 - конденсатор 8 - диод 10 - точка А обмотки. Поскольку сопротивление короткозамкнутого витка значительно меньше сопротивления второго контура, сигнал на втором входе компаратора 11 будет значительно меньше сигнала, поступившего на первый вход компаратора 11, что вызовет срабатывание компаратора 11 и включение светодиода 12.
Таким образом, решение позволяет получить портативный, чувствительный, точный прибор для контроля обмоток электрических машин без их демонтажа.
Устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток, содержащее генератор импульсов, пороговый блок, диод, резисторы, отличающееся тем, что дополнительно содержит источник постоянного тока, соединенный с емкостным накопителем, выход которого через ключ соединен с диагностируемой обмоткой, параллельно которой в прямом и обратном направлении через соответствующие диоды подключены интегрирующие цепочки, выходы которых подсоединены ко входам порогового блока, например компаратора, выход которого соединен с индикатором, а управляющий вход ключа соединен с генератором импульсов.
