Устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках электрических микромашин

 

Еф т ф м T H Q - т Ф х н и ч ы ь

Яуфр в м|кк |в|ЬА

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СКОМУ СВН1ДЕТЕЛЬСТВУ

rrrr 533885

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.05.74 (21) 2025483, 07 с присоединением заявки Ко (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень М 40

Дата опубликования Описан11я 10.11.76 (51) М. Кл. - G 01K 31,, 06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.925 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. К. Горбунов, Ю, Д. Козляев и В. Л. Основич (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт связи (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

КОРОТКОЗАМКНУТЪ|Х ВИТКОВ В ОБМОТКАХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИ КРОМАШИ Н

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для испытания электрических машин, и может быть использовано для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках дросселей, трансформаторов, электрических машин малой мощности, используемых в радиотехнике и автоматике.

Известны аналогичные устройства, выполняемые на ключевых элементах (1). Известны также устройства, предназначенные для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках электрических машин, содержащие автогенератор с высокочастотными катушками, выполненный на ключевых элементах с частотозадающей цепью и цепью обратной связи, в магнитное поле катушек которого вносится исследуемая машина.

В устройстве, являющемся ближайшим аналогом предлагаемого изобретения, высокочастотные катушки выполняются в виде зонда, вводимого в ротор испытываемой машины.

При наличии короткозамкнутых витков в машине и магнитной связи этих витков с контуром высокочастотного генератора изменяется частота последнего, что свидетельствует о неисправности машины.

Известное устройство не обладает необходимой степенью надежности, ITo обусловлено наличием следующих недостатков: необходимость введения гпутрь статора машины допот1гитсльных устро1ьств — зондов, что часто невыполнимо из-за малых размеров исследуемых к! ашин, и -.»! o!10!rr.ñ положения 1"Онтролируем011 машины относительно катушек автогснератора измспяст чувствительность устройства; немагнитный зазор между катушкой-зондом и статором контролируемой ll(BLUIIHII сгп1жает чувствительность устройства; сложность изме)0 рсния, связанная с изменением катушек-зондов при смене размеров машин.

Прсдлагасмос изобретение отличастся от известных тем, то для повышения надежности обмотки контролируемой мш ромашины вклю15 чсны одна — в частотозадающую цепь, а другая — в цепь обратной связи автогснсратора.

Подбором глубины обратной связи и режима работы ключа автогснсратор настраивают так, чтооы при налич11н короткозамкпмтого Витка

Ю в обмотках машины его колебания либо срывались полностью, либо существенно изменялась пх частота. Эти изменения легко фиксируются по вс.шчинс или форме потребляемого оТ источника ш1тания тока. по форме пли ве25 личине Hàïprræñíè51, развиваемого па обмоT . ках машины.

На фиг. 1 приведена схема транзисторного варианта предлагаемого устройства;* на ф11г. 2 --- схема з>1мсп,,сни11 устройств 1 ll врс30 мснпыс диаграммы. поясня1О1цис его работу.

583885

В схеме па фиг. 1 одна из оомоток 1 испытываемой микромашины 2 включена в цепь источника постоянного тока 3 последовательно с ключевым элементом (транзистором) 4 и измерителем постоянного тока — амперметром

5. Вторая обмотка 6 микромашины своими концами соединена с минусовым полюсом источника 3 и базой транзистора 4 через RCцепь 7, позволяющую регулировать глубину обратной связи.

Включение обмоток 1 и 6 таково, что в схеме образуется положительная обратная связь, вызывающая автоколебания в схеме.

Коллекторная нагрузка транзистора 4 представлена последовательно включенными резистором 8 и диодом 9, которые подключены параллельно обмотке 1. Эта цепь защищает транзистор 4 от перенапряжений и выполняет также роль подстроечной цепи для установления исходной частоты автоколебаний.

Работа устройства может быть проиллюстрирована схемой замещения. На схеме замещения: 3 — источник постоянного тока; 4— ключевой элемент (транзистор); 8, 9 — коллекторная цепь транзистора; 10 — схема замещения микромашины; х — индуктивность обмотки 1; хв — индуктивность рассеяния обмотки 6; x> — индуктивность цепи намагничивания микромашины; Ran вносимое сопротивление за счет короткозамкнутого витка.

В случае отсутствия короткозамкнутого витка при замыкании ключевого элемента 4 в момент «0» через него начинает нарастать ток со скоростью определяемой постоянной времени контура, состоящего из элементов 3 — 4—

xsi — хц —. При этом транзисторный ключ удерживается в открытом состоянии под действием напряжения обратной связи. Достигнув к моменту 1 значения тока насыщения транзистора l>., дальнейший его рост прекращается, Напряжение обратной связи меняет свой знак и запирает транзисторный ключ.

Энергия накопления в контуре расходуется по цепи, замкнутой через коллекторную нагрузку

8, 9. К моменту 2 процесс рассеивания энергии заканчивается, транзисторный ключ вновь открывается и весь процесс повторяется.

На фиг. 2б показаны временные диаграммы тока в микромашине, э.д. с., коллекторной обмотки Е„. и потребляемого от источника тока

1„.

В случае наличия в обмотке короткозамкнутого витка R »Ä . При этом в токе коллектора транзисторного ключа появляется со1П ставляющая

К

Е вн и время, в течение которого ток транзистор15 ного ключа достигает значения Ii- сокращается. Кроме того, интервал времени, на котором происходит рассеивание энергии, накопленной в контуре, тоже значительно сокращается и заканчивается практически по достижении током (значения I„. Таким образом, частота автоколебаний при наличии короткозамкнутого витка существенно увеличивается, а при 1„=

=1>- автоколебания вообще не могут возникнуть. Временные диаграммы, поясняющие ра25 боту устройства при наличии короткозамкнутого витка, показаны на фиг. 2в.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в обмотках электрических микромашин, содержащее автогенератор, выполненный на ключевых элементах с частотозадающей цепью и цепью обратной связи, и изÇ5 меритель, включенный в его цепь питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, обмотки контролируемой микромашины включены одна — в частотозадающую цепь, а другая — в цепь обратной свя40 зи упомянутого автогенератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Степаненко И. П. «Основы теории транзи45 сторов и транзисторных схем», ГЭИ, М.— Л., 1963, с. 317 — 319 (аналог) .