Спосіб виявлення короткозамкнутих витків в обмотках електричних машин та пристрій для його здійснення

1. Спосіб виявлення короткозамкнутих витків в обмотках електричних машин, при якому в них збуджують електромагнітне поле з використанням випробувальної напруги величиною 0,2-0,3 від номінальної, і частотою в 4-5 разів більшу за номінальну, і з допомогою вимірювального датчика, шляхом його послідовного пересування від обмотки до обмотки, визначають неоднорідність електромагнітного поля і місце знаходження короткого замикання, який відрізняється тим, що електро 36791 підковоподібний електромагніт, який виконано як один блок з вимірювальним датчиком-обмоткою з осердям, а також підсилювач зі стрілочним і звуковим індикаторами, що дає змогу відмовитись від еталонного осердя з контрольними обмотками і від індикатора у вигляді ЕЛТ, що у сукупності суттєво спрощує електросхему, зменшує габарити, матеріалоємкість і вартість пристрою; зменшити потужність звукового генератора, оскільки кількість збуджуваних обмоток зменшується до однієї, що також сприяє компактності пристрою; підвищити точність вимірювань, оскільки відсутні наводки від обмоток, що не контролюються, а значить і не збуджуються згідно винаходу. Спільні ознаки прототипу і винаходу: А) стосовно способу – використовується явище електромагнітної індукції між обмотками електромашини і вимірювального датчика; як пробну використовують напругу 0,2-0,3 від номінальної і частотою у 4-5 разів більше номінальної; вимірювальний датчик пересувається послідовно від обмотки до обмотки і короткозамкнутий виток визначають по відхиленню ЕРС взаємоіндукції; Б) стосовно пристрою – звуковий генератор; перевіряємі обмотки з осердям; вимірювальний датчик; пристрій індикації; блок живлення; лінії комутації. Головна перевага рішення, що пропонується, полягає в тому, що зб удження ЕРС в перевіряємих обмотках відбувається ззовні і в окремих обмотках, для чого введено новий елемент – підковоподібний електромагніт, причому він конструктивно зв’язаний з вимірювальним датчиком. Завдяки йому відпадає необхідність у збудженні від звукового генератора всіх перевіряємих і контрольних обмоток пробною напругою. А для живлення самого електромагніта потрібна потужність живлення у 10-20 разів менша. Крім цього, розміщення електромагніту і вимірювального датчика в одному блоці сприяє локальному збудженню електромагнітного поля в обмотці, що перевіряється, і його локальному контролю за принципом взаємоіндукції. Така можливість оперативного контролю обмоток, що перевіряються, робить зайвою контрольні обмотки з еталонним осердям, поза яким контроль відбувається без впливу цих обмоток. Наявність короткозамкнутого витка в будь-якій з обмоток, що перевіряються, спричиняє локальне різке зростання наведеного електричного струму в ній, завдяки малому опору обмотки, при цьому, завдяки взаємоіндукції у вимірювальному датчику різко зростає ЕРС, що і є ознакою короткого замикання. Суть винаходу ілюструється графічними зображеннями, де на фіг.1 наведено принципову електричну схему пристрою, на фіг.2 – блок-схему пристрою. Пристрій для виявлення короткозамкнутих витків в обмотках електричних машин складається із блоку живлення 1, звукового генератора 2, підсилювача напруги 3, підковоподібного електромагніту 4, вимірювального датчика 5, комутаційного блока 6, стрілочного 7 і звукового 8 індикаторів. Блок живлення 1 живить електрикою звуковий генератор 2 і підсилювач напруги 3 за участю комутаційного блока 6. Напруга звукового генератора частотою 500-1000Гц і величиною 30-50 В подається на підковоподібний електромагніт 4, який конструктивно зв’язаний з вимірювальним датчиком 5, тобто вони об'єднані в єдиний вузол – контролюючий датчик. Пристрій і спосіб виявлення короткозамкнутих витків в обмотках електричних машин реалізовано таким чином. При вмиканні блока живлення 1 напруга подається на звуковий генератор 2 і підсилювач напруги 3, а напруга звукової частоти із звукового генератора подається на підковоподібний електромагніт 4, який генерує змінне електромагнітне поле. Контролюючий датчик, який складається з підковоподібного електромагніта 4 і вимірювального датчика 5, переміщують вздовж перевіряємих обмоток електромашини. Генероване електромагнітне поле через магніто-провід осердя контрольованих обмоток наводить в них ЕРС. Якщо обмотки не замкнені, тобто справні, наведений електрострум в них майже відсутній через великий опір ізоляції. При цьому зворотна електромагнітна індукція стосовно вимірювального датчика 5 незначна і його сигнал, підсилений в підсилювачі напруги 3, також незначний, що призводить до малого відхилення стрілки індикатора 7 і помірного звукового фону індикатора 8. Якщо контролюючий датчик попадає на осердя, охоплене обмоткою з коротким замиканням, наведений електрострум різко зростає завдяки дуже малому опору замкнених витків, при цьому відповідно зростає зворотна індукція щодо вимірювального датчика 5, його сигнал до і після підсилювача напруги 3, а також відхилення стрілки індикатора 7 і сила звуку індикатора 8. Зрозуміло, що для точного виявлення короткозамкнути х витків розмір вимірювального датчика 5 повинен бути менше місця локального перемикання витків обмоток. Особливо це стосується малогабаритних електромашин, обмотки яких дуже малі. Цим вимогам добре пасують записуючі і відтворюючі головки побутових магнітофонів типу "Маяк", які виконано як обмотки на магнітному осерді замкнутого контуру з магнітним опором у вигляді ізольованого проміжку завтовшки 0,05-0,15 мм, де і локалізується магнітне поле. Високу чутливість пристрою досягнуто в тому числі завдяки таким головкам, а також застосуванням підковоподібного електромагніту для збудження електромагнітного поля в перевіряємих обмотках ззовні і локально. Малі габарити і вага обумовлюють високу мобільність пристрою і зручність в роботі. Запропонований спосіб виявлення короткозамкнутих витків в обмотках електричних машин та пристрій для його здійснення можна застосовувати при ремонті статорних, роторних і якорних обмоток електромашин постійного і перемінного струму. Застосування винаходу дає можливість замість повної заміни обмоток електричних машин заміняти тільки несправну обмотку або фазу, а це дає змогу значно економити провідникові та ізоляційні матеріали, а головне – час ремонту. 2 36791 Фіг. 1 3 36791 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4