Многоместная нолуавтоматическаяустановка для контроля электрическихпараметров и качества обмоток статоровэлектродвигателей

 

>с с;;о Д,. «, ч г патент " ":" ь,".,:.;.з«

О П И С=А" -"-Н И"Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

<п) 4283I

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт, свидетельства— (22) Заявлено 25.04.68 (21) 1239484/24-7 (51) М. Кл. G 01г 31/06

G 01г 31/14 с присоединением ззязкп №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытии (32) Приоритет—

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 03.03.75 (53) УДК 621.317.333. .6;621.313. .13.025 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. В. Кузьмин и Л. T. Фролов (54) МНОГОМЕСТНАЯ ПОЛУАВТОМАТИЧ ЕСКАЯ

УСТАНОВКА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ И КАЧЕСТВА ОБМОТОК СТАТОРОВ

ЭЛ ЕКТРОДВ И ГАТЕЛ ЕЙ

Изобретение может найти широкое применение на предприятиях электротехнической и радиотехнической промышленности.

Известные многоместные установки для контроля электрических параметров и качества обмоток статоров электродвигателей позволяют прризводить проверку только одного электрического параметра. Для проверки прочности электрической изоляции обмоток используют высоковольтные пробойные установки, для определения сопротивления изоляции — мегомметры, для определения закороченности обмоток — звуковые генераторы или другие приборы с различными датчиками. При проведении этих операций обмотки статорсв необходимо либо, переключать с одних цепей на другие, либо транспортировать с одной установки на другую. При высоковольтных испытаниях изоляции обмоток обмотки дважды коммутируют, так как необходимо проверить изоляцию обмоток как относительно корпуса, так и относительно друг друга. Однако при крупносерийном производстве это создает большие неудобства, так как затрачиваются лишние производственные площади под стендовое хозяйство и дополнительное время на межоперационный обмен изделиями при испытаниях, что снижает производительность труда.

Для повышения производительности контроля путем совмещения во времени испытаний изоляции обмоток статора на электрическую прочность относительно корпуса и друг друга и испытания электрической прочности изоляции с контролем сопротивления изоляции обмоток в предлагаемой установке к выходу высоковольтного блока подключена фазосдвигающая цепочка, состоящая из конден10 сатора емкости, катушки индуктивности и резистора, в высоковольтные испытательные цепи последовательно с обмотками реле, реагирующими на пробой изоляции, включены переменные резисторы, параллельно которым подключены чувствительные реле с диодами, реагирующие на превышен не тока утечки через изоляцию.

В качестве индуктивностей колебательных контуров контрольных генераторов использо20 ваны обмотки испытуемых статоров; что позволяет упростить установку и исключить ориентацию статора на рабочем месте при испытаниях.

На фиг. 1 схематично изображена описываемая установка, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фпг. 3 — структурная схе ма установки; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема блока низковольтных испытаний; на фиг. 5 — принципиальная схема блока питания и автоматики; на фиг.

4283l2

6 — электрическая схема блока высоковольт ых испытаний.

Установка (см. фиг. 1) представляет собой тумбу 1 с закрепленной на ней плитой 2.

На плите установлен поворотный стол 8 с зак реплен ными íà нем призма ми 4 и четырехклеммными группами 5. Половина стола, на которой производятся высоковольтные испытания, находится под кожухом б. На кожухе установлен киловольтметр 7. Сбоку к тумбе

1 прикреплен пульт управления 8 с приборами 9 (см. фи г. 2,) показьпвающими амическое сопротивление меди обмоток статора.

Номинальное значение сопротивления выражено на шкалах сектором шкалы, крайние точки которого соответствуют допускаемым отклонениям. Внизу около приборов 9 установлен клавишный механизм 10, при помощи которого осуществляются коммутация проверки статоров по сопротивлению меди и закороченности обмоток, проверки статоров по рабочим местам и пуск высоковольтных испытаний. Справа и слева от приборов 9 расположены сигнальные лам почки 11, указывающие .на пробой изоляции или превышающий ток утечки при высоковольтных испытаниях обмоток статоров. Над приборами установлены сигнальные лампочки 12, указывающие на наличие или отсутствие короткозамкнутых витков в обмотках статоров. На пульте управления установлены переменные сопротивления 18, при помощи которых осуществляется грубая и точная отстройка эле кт рического нуля приборов. Все остальные элементы схемы смонтированы внутри коробки установки на двух горизонтальных шасси, Установка питается от сети 220 В частотой 50 Гц через электронномеханический стабилизатор 14 напряжения, обеспечивающий стабилизированное напряжение 220+2 В. Далее стабилизированное напряжение поступает на блок 15 питания и блок 16 высоковольтных испытаний. Блок 17 низковольтных испытаний, блок 18 автоматики и блок 19 сигнализации получают питание от блока 15.

Поворотный стол 8 запитывается необходимыми проверочными напряжениями от блока

17 низковольтных испытаний через подвижную контактную систему 20, а от блока 1б высоковольтных испытаний через подвижную коятакгную систему 21. Далее проверочные напряжения поступают на четырехклеммные группы 5, к которым подсоединены обмотки испытуемых статоров электродвигателей.

При испытаниях сигналы о качестве обмоток статоров электродвигателей с блоков 17 и 16 низковольтных и высоковольтных испытаний, соответственно подаются на блок 19 сигнализации, где преобразуются в сигналы для визуального наблюдения (затораются соответствующие лам почки, отклоняются стрелки). С блока сигнализации также подаются сигналы в блок высоковольтных испытаний для отключения проверочной цепи от высоковольтной обмотки повышающего

l5

25 зо

35 ï

65 трансформатора при наличии в этой цепи бракованного статора по высоковольтным параметрам. После проведения контрольных испытаний изделия, прошедшие испытания по низковольтным параметрам, посредством разворота стола 8;на 180 по дключаюгся к блоку высоковольтных испытаний, Низковольтные испытания производятся контролером, а высоковольтные испытания — по автоматическомум циклу по заданной программе, заложеннной в блок 18 автоматики, который управляет работой блока высоковольтных испытаний.

Низковольтные испытания включают в себя определения короткозамкнутых витков, омического сопротивления меди и обрывов в обмотках статора.

При проведении низковольтных испытаний .испытуемые статоры 22 (см. фиг. 4) подсоединяются через клавишные механизмы 28 и

24 к блоку низковольтных испытаний, включающему в себя два контрольных генератора звуковой частоты, собранных на лампах 25 и

25, и два омметра, собранных на базе приборов 27 и 28. При нажатии клавиши 24 обмотки испытуемого статора подключены к контрольным генераторам и являются частью этих генераторов, т. е. используются в качестве индуктивности в колебательном контуре генераторов. Это дает возможность избавиться от различных дополнительных датчиков и тем самым устранить ориентацию статора на рабочем, месте при его установке, При подключении статоров к контрольным генераторам они начинают генерировать звуковые.частоты, а часть отрицательного напряжения, возникающего на делителях 29 — 82 вследствие сеточных токов, прикладывается к управляющим сеткам правых половин ламп

25 и 25, на которых собраны мостовые уси лители. Правые половины ламп запираются, мосты разбалансировываются, и поляризованные реле 88 и 84 срабатывают в одну сторону (например, в левую). При этом от контактов реле .на блок сигнализации поступает сигнал и загораются лампочки, указывающие на отсутствие короткозамкнутых витков в обмотках статора. При наличии короткозамкнутых витков происходит срыв генерации вследствие отсоса энергии на короткозамкнутый виток и больших потерь, энергии в колебательном контуре. Это вызывает обратную разбалансировку мостов, поляризованное реле 88 (HJIIH 84 в зависимости от того, в какой обмотке имеется короткозамкнутый виток срабатывает вправо, выдавая сигнал на блок сигнализации, и загорается лампочка, указывающая на наличие короткозамкнутого витка.

Начальная балансировка мостовых усилителей осуществляется потенциометрами 85 и

86, а установка чувствительности срабатывания реле 88 и 84 — переменными резисторами 87 и 88.

При нажатии клавиш 28 и 24 обмотки испытуемого статора подключаются к цепям

428312 омметров, включающим в себя приборы 27 и

28, переменные резисторы 89 — 42 и ограничивающие сопротивления 48 и 44. Через обмотки статора течет ток, величина которого зависит от их сопротивления при неизменных ве личинах остальных элементов в этих цепях.

В зависимости от величины протекающего тока на резисторах 89 и 41 создается падение напряжения, величина которого фиксируется приборами 27 и 28. Так как сила протекающего тока находится в обратно-пропорциональной зависимости от сопротивления обмоток статора, на шкалах приборов фиксируется это сопротивление, При наличии обрыва в обмотках статора ток по цепи не протекает и стрелка прибора не отклоняется от нулевого значения.

Таким образом, при нажатии клавиши 24 обмотки стато ров проверя|отся,на заксроченность, а при нажатии клавиш 28 и 24 — на омическое сОпротивление меди и обрыв.

Блок низковольтных испытаний питается от блока питания, включающего в себя транс форматоры 45 и 46 и выпрямители А — 49 (см. фиг. 5) . Для лучшей работы ом метров (жесткой стабилизации электрического нуля) выпрямители 48 и 49 запитываются через феррорезонансный стабилизатор, состоящий из трансформатора 46 и конденсатора 50.

После низковольтных испытаний стол 8 разворачивается на 180 и статоры, прошедшие низковольтные испытания, через подвижную контактную систему 21 переключаются на блок высоковольтных испытаний.

Блок высоковольтных испытаний управляется блоком автоматики, включающим в себя электродвигатель 51, коммутационные реле 52 — 56, реле времени, собранное на лампе 57 и реле 58, путевые выключатели 59 и

60, ограничивающие угол разворота ползунка а втопра нсформато ра 61 от двигателя 51, и клавишу 62, от нажатия которой запускаются высоковольтные испытания. Блок автоматики плавно повышает испытательное напряжение до заданного значения, выдерживает это напряжение определенное время и плавно снижает испытательное напряжение от зада нного значения до нуля. Коммутационные реле и электродвигатель питаются от трансформатора 68 через выпрямитель 64. Блокировка 65 срабатывает при развороте стола и возвращает схему автоматики в исходное положение, а также служит для снятия высоковольтного напряжения при случайных разворотах стола.

Блс|к а втоматики работает следующим образом.

В исходном положении двигатель 51 развернут так, что ползунок автотрансформатора находится на нуле шкалы. При этом ползунок нажимает на путевой ми ировыключатель 59, который своими нормально разомкнутыми контактами обеспечивает цепь питания реле 55, а нормально заминуты ми контактами обрывает цепь питания двигателя 51.

Реле 52 — 54 находится в выключенном состоянии, а электронное реле времени — в состоянии зарядки конденсатора бб, так как ввиду того, что реле 54 выключено и катодная цепь лампы 57 разорвана нормально разомкнутыми контактами этого реле, конденсатор бб заряжается через участок лампы

57 сетка-катод, причем минус этого напряжения приложен к управляющей сетке лампы.

При нажатии клавиши 62 пуска высоковольтных испытаний включается реле 58, которое своими нормально разомкнутыми контактами включает реле 52, и оно устанавливается на самопитание через нормально замкнутые контакты 67 реле 58. Реле 58 блокирует также разорванную цепь питания электродвигателя 51, iH он начинает разворачивать ползунок автотран сфо рматсра 61 в сторону увеличения напряжения. Как только ползунок сойдет с путевого выключателя 59, дви гатель на ч инает питаться по цепи, обеспечиваемой путевыми выключателями 59 и 60 и нормально замкнутыми контактами реле 54.

При отжатии путевого выключателя 59 вы25 ключается реле 55, которое вместе с кс нтактами 68 реле 56 обеспечивает цепь питания высоковольтного трансформатора 69 от автотрансформатора 61 (см. фиг. 6).

По мере разворота ползунка автотрансфо1рматара 61 напряжен не увеличивается и по достижении им заданного значения ползунок нажимает на путевой микровыключатель

60, обрывает цепь питания двигателя 51 и двигатель останавливается. Микровыключатель 60 своими нормально разомкнутыми контактами включает реле 54, которое устанавливается на самопитание через нормально замкнутые контакты 70 реле 55 и обеспечивает реверсные цепи питания двигателя 51.

Двигатель не включается до тех пор, пока не выключится реле 52 и не сблокируется разорванная цепь питания двигателя.

При включении реле 54 обеспечивается пуск электронного реле времени, так как ре ле 54 своими нормально разомкнутыми контактами 71 замыкает ранее оборванную катодную цепь лампы 57. С момента включения реле времени подзарядка конденсатора бб прекращается и он начинает разряжаться на сопротивление 72.

По мере разряда конденсатора бб отрицательное напряжение на управляющей сетке лампы 57,падает и,по достижении им определенного значения лампа отпирается.

Через лампу проходит анодный ток, от которого срабатывает реле 58. Реле 58 своими нормально замкнутыми контактами 67 снимает с самопитания и выключает реле 52.

При выключении реле 52 замыкается цепь питания двигателя, обеспечиваемая нормально разоминутыми контактами 71 реле 54 и нормально замкнутыми контактами 78 реле

52, Двитатель 51 начинает разворачивать ползунок автотрансформатора 61 в сторону

65 уменьшения напряжения, и по достижении

428312 ползунком исходного начального положения вновь происходит нажатие путевого микровыключателя 59. При этом обрывается цепь питания двигателя 51, так как выключается реле и разрываются нормально замкнутые

KoHTBIKTbI микровыключателя 59. Одновременно разрывается цепь питания повышающего трансформатора 69 от автотрансформатора 61.

При выключении реле 54 электронное реле времени вновь устанавливается в режим подзарядки конденсатора 66, так как катодная цепь лампы 57 обрывается, реле 58 включается и вновь подготавливает цепь самопитания реле 52. На этом цикл работы блока автоматики заканчивается и он устанавливается в исходное положение, ожидая следующего запуска от нажатия клавиши 62.

Блок высоковольтных испытаний (см. фиг. 6), управляемый блоком автоматики, питается от автотрансформатора 61, повышающего трансформатора 69 и фазосдвигающей цепочки, включающей в себя емкость 74, резистор 75 и индуктивность 76. При плавном развороте ползунка автотрансформатора 61 от двигателя 51 в сторону увеличения напря жения контрольное напряжение на вторичной (повышающей) обмотке высоковольтного трансформатора 69 нарастает и достигает заданного значения. При этом обмотки статора 22, подключенные,ко .вторичной обмотке повышающего трансформатора через переменные резисторы 77 и обмотки реле 78, оказываются под напряжением относительно корпуса статора, соединенного с массой, и относительно друг друга. Напряжение, приложенное относительно корпуса статора и обмоток, равно напряжению, развиваемому вторичной обмоткой повышающего трансформатора, а напряжение, приложенное к обмоткам статора относительно друг друга, зависит от номинальных значений фазосдвигающей цепочки, состоящей из емкости 74, резистора

75 и индуктивности 76, т. е. от угла сдвига фаз.

Если изоляция одной из обмоток слаба относительно корпуса статора, то происходит ее пробой и по участку изоляции оомотка— корпус проходит импульс тока, включающий реле 78. Реле 78 выдает сигнал в блок сигнализации на включение сигнальной лампочки, указывающей на пробой изоляции в данной обмотке относительно корпуса. После загорания лампочки в данную высоковольтную цепь с блока сигнализации выдается сигнал на отключение цепи от испытательного напряжения. Аналогичное явление наблюдается и при пробое изоляции другой обмотки статора.

При заниженном значении сопротивления изоляции обмотки относительно корпуса статора по участку изоляции обмотка — корпус происходит утечка, т. е. проходит незначительный ток, который создает падение напряжения на переменном резисторе 77, достаточное для срабатывания чувствительного реле

79. Реле 79 при своем включении подает сиг

l0

65 нал в блок сигнализации на включение лампочки, указывающей на заниженное сопротивление данной обмотки относительно корпуса статора, После загорания лампочки в данную высоковольтную цепь с блока сигнализации выдается сигнал на отключение цепи от испытательно-.о напряжения. Лналогичное явление наблюдается и при заниженном значении сопротивления изоляции другой обмотки статора.

Если изоляция одной из обмоток слаба относительно другой обмотки, то происходит ее пробой, по участку изоляции обмотка обмотка проходит импульс тока, от которого срабатывают оба реле 78 и в блок сигнализации подается сигнал на вкл|очение соот ветствующей лампочки. После загорания лампочки высоковольтные цепи с дефектным статором отключаются от контрольных цепей.

При утечке тока через изоляцию между обмотками создается падение напряжения па резисторах 77 и реле 79 срабатывают. В блок сигнализации поступает сигнал па включение лампочки, указывающей на малое сопротивление изоляции между обмотками, После загорания лампочки высоковольтные цепи с дефектным статором отключаются от контрольных цепей.

Таким образом, статоры за один цикл проходят все высоковольтные испытания без дополнительных коммутирующих переключений, а именно проверку омического сопротивления меди обмоток и их обрыва, проверку наличия короткозамкнутых витков в обмотках, проверки электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и друг друга и проверки сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и друг друга.

Все испытания совмещены по времени.

Предмет изобретения

). Многоместная полуавтоматическая установка для конт роля электрических параметров и качества обмоток статоров электродви гателей, содержащая блок высоковольтных испытаний, блок низковольтных испыта- . ний с контрольными генераторами, содержащими колебательные контуры, блоки автоматики и сигнализации, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности контроля путем совмещения во времени испытаний изоляции обмоток статора на электрическую,прочность относительно корпуса и друг друга и испытания электрической прочпости изоляции с контролем сопротивления изоляции обмоток, к выходу высоковольтного блока под|ключена фазосдвигающая цепочка, состоящая из кснденсатора емко сти, катушки индуктивпости и резистора, в высоковольтные испытательные цепи последовательно с обмотками реле, реагирующими на пробой изоляции, включены переменные резисторы, параллельно которым подключены

428312

10 чувствительные реле с диодами, реагирующие па превышение тока утечки через изоляцию.

2. Установка,:по и, 1, отличающаяся тем, что, с целью ее упрощения и исключения ориентации статора на рабочем месте при испытаниях, в качестве индуктивностей колебательных контуров контрольных генераторов использованы обмотки испытуемых статоров.

428312 бУ

7В

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 76/248 Изд. Лое 1617 Т ираж 678 Подписно»

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фнл. пред. «Патент»

Составитель И. Днепровская

Техред Т. Курилко Корректор И. Сим кина