Преобразователь для устройств контроля межвитковых замыканий в катушках трансформаторов

 

Союз Советскин

Социалистически»»

Республик ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.04,78 (21) 2602788/24-21 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 25,01.80. Б»оллетень .% 3

Дата опубликования о» исанпя 28.01,80 (51)M. Кл.

Я 01 В 31/06

Ркударстеенньй кемнтет

СССР ао делам нзебретеннй н етнрытнй (53) УДК 621.

° 317.736 (088,8) А. И. Мартяшин, П. П, Чураков, B. М. Шляндин9 А В Ефимов, Н, Г, Жегалин и № П. Шадрин (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского технологического института приборостроения (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ЖВИТКОВ 3А »КАНИЙ B KAT mKAX

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано > при конструктнровании устройств контроля катушек трансформаторов на наличие в них межвитковых

5 замыканий.

Известен преобразователь, содержаший опорную обмотку, детекторные обмотки и сигнальные реле (lj

Недостаток такого преобразователя невысокая чувствительность.

Наиболее близким по технической сушности является преобразователь для устройств контроля межвитковых замы« каний в катушках трансформаторов, содержаший резистивный делитель опорного напряжения, измерительную. цепь, состояшую из опорной: катушки индуктивности, индуктивно связанной с контролируемой катушкой, и резистора, блок сравнения и интегратор (2j

Недостатком этого преобразователя также является его HeBhfcoKasl чувствительность.

Бель изобретения - повышение чувст» вительности.

Эта цель достигается тел», что в известный преобразователь, содержаший интегратор, резистив ый дел»»еель опорного напряжения, измерительную цепь, состояшую из последовательно соединенных Ьпорной» катушки индуктивности, ипдуктивно связанной с контролиру»мой катушкой и одним из выводов соединенной с выходом интегратора, и резистора, введен линейный дифференциальный усилитель, входы которого соединены соответственно со средним выводом резистивного делителя опорного напряжения и другим выводом опорной катушки пндуктивности, а выход линейного дифференциального усилителя соединен со входом интегратора.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит рсз»»сти» ный дел»»тель Опорного»»апряже!п»я 1 ис\ резисторах 2, 3, »»змс.р гге»»ьную цепь 4, 7 11498

3 состоящую из опорной катушки индуктивпости 5 и резистора 6, линейный дифференциальный усилитель 7 и интегратор 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Поскольку все узлы преобразователя работают в линейном режиме, при описании его функционирования можно воспользоваться математическим аппаратом <0 теории линейных систем автоматического регулирования и управления, представив преобразователь как замкнутую линейную систему. С учетом этого функцию преобразования% g + (.Ð) можно представить в виде, записанном, дпя замкнутой системы: р (Р) д (p) РО

Ьо gq

QC где %p >(p) - функция передачи ра20 зомкнутой системы, К, - коэффициент передачи цепи обратной связи, Р - оператор Лапласа.

Вывод передаточной функции разомкнутой системы удобно выполнить, условно разорвав цепь, соединяюшук>, выход ин- . тегратора 8 с соответствующими выводами . резистивного делителя опорного напряжения 1 и измерительной цепи 4: (Р)-(К -К )K К где К, К, К„, К вЂ” соответственно пере» даточные функции измерительной цепи 4, резистивнсьго делителя опорного напряжения 1, линейного дифференциального усилителя 7 и интегратора 8.

Пользуясь операторной формой записи, передаточную функцию разомкнутой системы можно представить в виде:

Ю (Р)= „„„К

55 где g, q Q — значения сопротивления

О О резистора 6 и опорной катушки индуктивности

5 измерительной цепи 4, 4

Фц - постоянная времени интегратора 8

Воспользовавшись этим выражением и учитывая, что коэффициент передачи цепи обратной связи К = 1, функция преобразования имеет вид: кспм „(R — t-() .1

/>o кккд RoU«,)ê о к

Значение величины затухания преобразователя Ql равно

К„К.

Qо

Значение величины к Ч-K„K, м"о определяет" циклическую, частоту происходящих в преобразователе колебаний.

Очевидно, что условие существования в преобразователе стационарных гармонических колебаний имеет вид:

9о @ kgb с - — -o и

Выполнение этого условия обеспечивается выбором соответствующего значения коэффициента усиления линейного дифференциального усилитеп9 7 к о Си ч

Оригинал функции преобразования с учетом указанных допущений имеет вид: иреоьриьовспЕ;кS ® =

=, +" к к сок(ю в, К к

- начальный фазовый где =сцгс, у к, 8-К ) сдвиг, обусловленный наличием опорной катушки индуктивности 5.

При внесении в поле опорной катушки индуктивности 5 контролируемой катушки

9 при отсутствии в последней межвитковых замыканий колебания в преобразователе сохраняются, и на выходе линейного дифференциального усилителя 7 будет присутствовать гармонический сигнал, наличие которого говорит об отсутствии в контролируемой катушке 9 межвиткоBbN замыканий, Если в контролируемой катушке 9 имеются межвитковые замыкания, то

711498 б состав брака, а некачественных в число годных. l0

5 происходит срыв колебаний, так как наличие межвитковых замыканий приводит к уменьшению значения индуктивности и увеличению сопротивления потерь опорной катушки индуктивности 5, и условие сушествования в преобразователе гармонических колебаний не выполняется, поскольку величина затухания больше

Н Ляе

У о муз

8- 70

"o "мъъ где aQ „„иьЬ - изменения сопротивления потерь и индуктивности опорной катушки индуктивности 5 под воздействием межвитковых замыканий в контролируемой катушке. 9.20

При этом сигнал на выходе линейного дифференциального усилителя 7 отсутствует, что указывает на наличие в контролируемой катушке 9 межвитковых замыканий.

Применение преобразователя в устрой25 ствах контроля межвитковых замыканий в катушках трансформаторов, как обладаюшего высокой чувствительностью, позво ляет повысить достоверность контроля

30 катушек трансформаторов на межвитковые замыкания и снижает вероятность попадания годных катушек трансформаторов в

Формула изобретения

Преобразователь для устройств контро» ля межвитковых замыканий в катушках трансформаторов, содержаший интегратор, резистивный делитель опорного напряже» ния, измерительную цепь, состояшую иэ последовательно соединенных опорной катушки индуктивности, индуктивно связанной с KQHTpoëè 35æìÎÉ катушкой и одним из выводов соединенной с выходом интегратора, и резистора, о т л и » ч а ю шийся тем, что, с целью по вышения чувствительности, в него введен линейный дифференциальный усилитель, входы которого соединены соответственно со средним выводом резистивного делителя опорного напряжения и другим выводом опорной-катушки индуктивности, а.выход линейного дифференциального усилителя соединен со входом интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3863109, кл. 317-14. 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 27088 1, кл. Cj 0 1 R 3 1/06, 1962 (прототип) .

I

ПИИИПИ Закан 9004/33 ТиРаж 1019 Полнионое

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектлаи, е