Пристрій для контролю фазних обмоток електричних машин

1. Устройство для контроля фазных обмоток электрических машин, содержащее источник питания, коммутатор, измерительный узел, частотнозадающую цепь и фазные обмотки электрической машины, причем первые выводы источника питания и частотнозадающей цепи соединены с общей шиной устройства, второй вывод источника питания соединен с первым выводом измерительного узла, первые выводы фазных обмоток электрической машины соединены между собой, а вторые - с соответствующими первыми выводами коммутатора, второй вывод которого соединен со вторым выводом частотнозадающей цепи, о т л и ч а ю щ е еся тем, что в устройство введены дифференциальный трансформатор и резистор, частотнозадающая цепь содержит генератор переменного напряжения, раз делительный конденсатор, задатчик тока и источника тока, причем второй вывод источника питания соединен дополнительно с третьим и четвертым выводами частотнозадающей цепи, пятый вывод которой соединен через резистор с общей шиной устройства и с первым выводом первичной обмотки дифференциального трансформатора, второй и третий выводы которой соединены соответственно с третьим и четвертым выводами коммутатора, первый и второй выводы вторичной обмотки дифференциального трансформатора соединены соответственно со вторым и третьим выводами измерительного узла, четвертый вывод которого соединен с общей шиной устройства, первые выводы генератора переменного напряжения и задатчика тока являются первым выводом частотнозадающей цепи, второй вывод генератора переменного напряжения и первый вывод источника тока являются соответственно третьим и четвертым выводами частотнозадающей цепи, третий вывод генератора переменного напряжения через разделительный конденсатор соединен со вторым выводом задатчика тока, третий вывод которого соединен со вторым выводом источника тока, третий и четвертый выводы которого являются соответственно вторым и пятым выводами частотнозадающей цепи. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что параллельно вторичной обмотке дифференциального трансформатора включен конденсатор, причем второй вывод указанной обмотки соединен с общей шиной. 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что задатчик тока л а т О 26497 содержит регулируемый делитель напряжения, в котором первый подвижный вывод переменного резистора является третьим выводом задатчика, второй вывод переменного резистора является первым вы водом задатчика, а вторым выводом последнего является первый вывод постоянного резистора делителя напряжения, второй вывод которого соединен с третьим выводом переменного резистора. Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при производстве, эксплуатации и ремонте электрических машин с фазными обмотками. Наиболее близким по решаемой задаче к заявленному можно считать устройство для контроля фазных обмоток электрических машин, содержащее источник питания, коммутатор, измерительный узел, частотнозадающую цепь и фазные обмотки электрической машины, при этом первые выводы источника питания и частотнозадающей цепи соединены с общей шиной устройства, второй вывод источника питания соединен с первым выводом измерительного узла, первые выводы фазных обмоток электрической машины соединены между собой, а вторые - с соответствующими первыми выводами коммутатора, второй вывод которого соединен со вторым выводом частотно задаю щей цепи. Недостатком устройства является невысокая надежность контроля из-за возможности срыва генерации в частотнозадающей цепи. Это обусловлено тем, что высокое активное сопротивление многовитковых обмоток электрических машин снижает добротность контура частотнозадающей цепи и может привести к срыву генерации. Кроме того, электрическая связь контролируемых обмоток, измерительного узла и частотнозадающей цепи Приводит к нестабильности тока в этих цепях и снижает точность контроля. В основу изобретения поставлена задача создать устройство для контроля фазных обмоток электрических машин, обеспечивающее повышение надежности и точности контроля благодаря выполнению частотнозадающей цепи и обеспечению гальванической развязки фазных обмоток от частотнозадающей цепи и измерительного узла. Поставленная задача решается тем, что в устройство для контроля фазных обмоток электрических машин, содержащее источник питания, коммутатор, изме рительный узел, частотнозадающую цепь и фазные обмотки электрической машины, причем первые выводы источника питания и частотнозадающей цепи соединены с общей шиной устройства, второй вывод источника питания соединен с первым выводом измерительного узла, первые выводы фазных обмоток электрической машины соединены между собой, а вторые - с соответствующими первыми выводами коммутатора, второй вывод которого соединен со вторым выводом частотнозадающей цепи, согласно изобретению, введены дифференциальный трансформатор и резистор, частотнозадающая цепь содержит генератор переменного напряжения, разделительный конденсатор, задатчик тока и источник тока, причем второй вывод источника питания соединен дополнительно с третьим и четвертым выводами частотнозадающей цепи, пятый вывод которой соединен через резистор с общей шиной устройства и с первым выводом первичной обмотки дифференциального трансформатора, второй и третий выводы которой соединены соответственно с третьим и четвертым выводами коммутатора, первый и второй выводы вторичной обмотки дифференциального трансформатора, соединены соответственно со вторым и третьим выводами измерительного узла, четвертый вывод которого соединен с общей шиной устройства, первые выводы генератора переменного напряжения и задатчика тока являются первым выводом частотнозадающей цепи, второй вывод генератора переменного напряжения и первый вывод источника тока являются соответственно третьим и четвертым выводами частотнозадающей цепи, третий вывод генератора переменного напряжения через разделительный конденсатор соединен со вторым выводом задатчика тока, третий вывод которого соединен со вторым выводом источника тока, третий и четвертый выводы которого являются соответственно вторым и пятым выводами частотнозадающей цепи. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 26497 Кроме того, в устройство может быть введен конденсатор, включенный параллельно вторичной обмотке дифференциального трансформатора, причем второй вывод указанной обмотки соединен с общей шиной. Целесообразно также, чтобы задатчик тока содержал регулируемый делитель напряжения, в котором первый подвижный вывод переменного резистора является третьим выводом задатчика, второй вывод переменного резистора является первым выводом задатчика, а вторым выводом последнего является первый вывод постоянного резистора делителя напряжения, второй вывод которого соединен с третьим выводом переменного резистора. Отсутствие в частотнозадающей цепи устройства контролируемых фазных обмоток электрической машины обеспечивает повышение точности, т.к. разброс их параметров не оказывает влияния на результаты контроля. Введение в устройство дифференциального трансформатора, к которому подключены фазные обмотки, обеспечивает гальваническую развязку фазных обмоток электрической машины от частотнозадающей цепи и измерительного узла, для которого с помощью вторичной обмотки трансформатора формируется входной сигнал. Таким образом ток, протекающий через обмотки, поддерживается стабильным, .41 о повышает точность и надежность контроля. Включение конденсатора в цепь вторичной обмотки дифференциального трансформатора позволяет выделить сигнал, соответствующий первичной гармонике переменного напряжения, и дополнительно исключить влияние емкостных параметров обмоток на результаты контроля. Выполнение зэдатчика тока в виде регулируемого делителг напряжения обеспечивает простоту реализации частотно'задающей цепи. Устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена его структурная схема; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема одного из вариантов выполнения. Устройство содержит источник питания .1, коммутатор 2, измерительный узел 3, фазные обмотки (А, В, С) контролируемой электрической машины 4, первые выводы которых (концы) соединены между собой. Частотнозадающая цепь 5 устройства включает генератор 6 переменного нап ряжения, разделительный конденсатор 7, задатчик 8 тока и источник 9 тока. В состав устройства входят также дифференциальный трансформатор 10 со вто5 ричной обмоткой 11, резистор 12 и конденсатор 13. Первые выводы источника питания 1 и частотнозадающей цепи 5 соединены с общей шиной устройства, второй вывод 10 источника питания 1 соединен с первым выводом измерительного узла 3, вторые выводы (начала) фазных обмоток электрической машины 4 соединены с соответствующими первыми выводами комму15 татора 2, второй вывод которого соединен , со вторым выводом частотнозадающей цепи 5. Второй вывод источника питания 1 дополнительно соединен с третьим и четвертым выводами частотнозадающей це20 пи 5, пятый вывод которой соединен через резистор R12 с общей шиной устройства и с первым выводом первичной обмотки дифференциального трансформатора 10, второй и третий выводы которой 25 соединены соответственно с третьим и четвертым выводами коммутатора 2, первый и второй выводы вторичной обмотки 11 дифференциального трансформатора соединены соответственно со вторым и 30 третьим выводами измерительного узла 3, четвертый вывод которого соединен с общей шиной устройства. Первые выводы генератора 6 переменного напряжения и задатчика 8 тока являются первым выводом частотнозадающей цепи, второй вы35 вод генератора 6 переменного напряжения и первый вывод источника 9 тока являются соответственно третьим и четвертым выводами частотнозадающей це40 пи 5, третий вывод генератора 6 переменного напряжения через разделительный конденсатор С7 соединен со вторым выводом задатчика 8 тока, третий вывод которого соединен со вторым выводом 45 источника 9 тока, третий и четвертый выводы которого являются соответственно вторым и пятым выводами частотнозадающей цепи 5. Конденсатор С13 включен в цепь вто50 ричной обмотки 11 дифференциального трансформатора относительно общей шины устройства. Коммутатор 2 может быть выполнен 2-х позиционным с тремя зависимыми переключателями и обеспечивает 55 поочередное подключение второго вывода (начала) одной из фазных обмоток электрической машины 4 к третьему выводу источника тока 9, и вторых выводов (начала) двух других обмоток ко второму и третьему выводам первичной обмотки 26497 8 ротко) выходной сигнал измерительного дифференциального трансформатора 10. На фиг.2, коммутатор 2 находится в перузла 3 соответствовал полному (100%) девом положении, когда начало фазной обфекту, что отражается на шкале микроаммотки С подключено к источнику 9 тока, перметра 28. Величина сигнала, соответста начала фазных обмоток А и В подклю- 5 вующего разным видам дефектов, опречены ко второму и третьему выводам перделялась экспериментальным путем на вичной обмотки дифференциального трансэлектрической машине, имеющей отпайки форматора 10. В двух других положениях от витков фазных обмоток. Эксперименкоммутатора 2 к третьему выводу источтально также установлено, что в безденика 9 тока подключается второй вывод 10 фектной машине сигнал на выходе измеобмотки А (второе положение) или В (тре' рительного узла не превышает значения тье положение), а ко второму и третьему 5% от величины сигнала, соответствую-' выводам трансформатора 10 - вторые выщего полному дефекту, и определяется воды обмоток В, С или С, А соответственразбросом технологических, конструктивно. Генератор 6 переменного напряжения 15 ных параметров и характеристиками маможет быть собран на операционном уситериалов. лителе А14 с резисторами обратной свяУстройство работает следующим обзи R15, R16 и частотиозадаюідей цепочразом. При переключении коммутатора 2 кой на конденсаторах С17, С18 и резисв каждое из трех его положений произвоторах R19, R20. 20 дится сравнение полных сопротивлений Задатчик 8 тока содержит регулируефазных обмоток (например, А и В на фиг.2), мый делитель напряжения на постоянном подключенных к первичным обмоткам дифрезисторе R21 и переменном R22. С поференциального трансформатора 10. Демощью задатчика устанавливают заданфект в обмотке уменьшает ее общую инную величину тока через испытываемую 25 дуктивность. При этом больше всего измефазную обмотку, которую подбирают в заняются параметры той обмотки, в которой висимости от типа электрической машинаходится дефект. Таким образом, если ны. обмотка с дефектом окажется подклюНа вторичной обмотке дифференциальченной совместно с качественной обмотного трансформатора получают напряже- 30 кой к первичным обмоткам дифференние, пропорциональное разности токов в циального трансформатора 10, то в ресравниваемых фазных обмотках (А и В на зультате вычитания токов в них на вторичфиг.2). Источник 9 тока может быть выной обмотке 11 дифференциального трансполнен на операционном усилителе А23. форматора полученное напряжение будет Ток через испытываемую фазную обмотку 35 пропорционально этой разности. С поопределяется из выражения UB)(/R12, где мощью фильтра 29 выделяется сигнал, UBX - входное напряжение усилителя А23. соответствующий основной гармонике геИзмерительный узел 3 содержит, напринератора 6 переменного напряжения, и мер, предварительный 24 и оконечный 25 подается для определения его величины усилители, соединенные через раздели- 40 на измерительный узел 3, где визуально .тельный конденсатор С26. На выход усиотражается на шкале микроамперметра лителя 25 через выпрямительный мост 28. Если показания микроамперметра 28 27 включается микроамперметр 28. Втопревышают сигнал, соответствующий безричная обмотка 11 дифференциального дефектной машине (5%) в двух из трех трансформатора совместно с конденсатором С13 образует фильтр 29 для выде- 45 положений коммутатора 2, участвующая дважды в подключении фазная обмотка ления сигнала, соответствующего первой является дефектной. гармонике генератора 6 переменного напНапример, превышение показаний набряжения. людается в первом положении коммутаС помощью резистора R21 задатчика 50 тора 2, когда к трансформатору 10 подк8 тока ток выбирается таким образом, лючены обмотки А и В, и во втором почтобы при имитации полного дефекта (одложении, когда подключены обмотки В и на из фаз оборвана или замкнута накоС. Дефектной является обмотка В. 26497 26497 ю І 1 І