Устройство для контроля электрической прочности изоляции электротехнических изделий

Устройство для контроля электрической прочности изоляции электротехнических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля электрической прочности изоляции электротехнических изделий. Цель изобретения - расширение области применения - достигается за счет плавного подъема и снижения испытательного напряжения . Блоком 1 управления осуществляется коммутация требуемого участка объекта контроля и включение ключа 4. В случае брака блок 1 с помощью ключа 4 снимает испытательное напряжение с объекта контроля. Блок 2 фиксирует брак. Путем изменения коэффициента усиления усилителя 11 достигается требуемая стабильность полного значения испытательного напряжения. Устройство также содержит силовой 5 и компенсационный 6 трансформаторы, усилитель 7 мощности, делители 8 и 15 напряжения, формирователь 9 опорного сигнала, блоки 10 и 16 сравнения , формирователь 12 испытательного напряжения, RS-триггер 13, усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления , компаратор 17 реле 18 времени . 2 з.п. ф-лы, 3 ил. е (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 31/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (рие!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4061583/24-21 (22) 23,04.86 (46) 15.01,88. Бюл. № 2 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт светотехнической промышленности (72) P. Г. Денисюк и В, А. Матвиевский (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 980024, кл. G 01 R 31/14, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля электрической прочности изоляции электротехнических изделий. Цель изобретения— расширение области применения — достигается за счет плавного подъема

„„SU„„1366975 А 1 и снижения испытательного напряжения. Блоком 1 управления осуществляется коммутация требуемого участка объекта контроля и включение ключа

4. B случае брака блок 1 с помощью ключа 4 снимает испытательное напряжение с объекта контроля. Блок 2 фиксирует брак. Путем изменения коэффициента усиления усилителя 11 достигается требуемая стабильность полного значения испытательного напряжения °

Устройство также содержит силовой 5 и компенсационный 6 трансформаторы, усилитель 7 мощности, делители 8 и

15 напряжения, формирователь 9 опорного сигнала, блоки 10 и 16 сравнения, формирователь 12 испытательного напряжения, RS-триггер 13, усилитель

14 с переменным коэффициентом уси" ления, компаратор 17, реле 18 времени. 2 з.п, ф-лы, 3 ил, 1366975

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля электрической прочности изоляции электротехнических изделий, Цель изобретения — расширение области применения путем плавного подъе ма и снижения испытательного напряжения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для контроля электрической прочности изоляции электротехнических иэделий; на. фиг. 2 — электрическая схема усилителя с переменным коэффициентом усиления; на фиг. 3 — электрическая схема формирователя испытательного на пряжения, Устройство для контроля электрической прочности изоляции электротехнических изделий содержит блок 1 управления, блок 2 регистрации брака, объект 3 контроля, ключ 4, силовой трансформатор .5, компенсационный трансформатор 6, усилитель 7 мощ" ности, первый делитель 8 напряжения, формирователь 9 опорного напряжения, первый блок 10 сравнения, первый усилитель 11 с регулируемым коэффициентом усиления, формирователь 12 испытательного напряжения, RS-xgигrep 13, усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления, второй делитель 15 напряжения, второй блок 16 сравнения, компаратор 17 и реле 18 времени, причем первый вход формиро" вателя 12 испытательного напряже.ния соединен с дополнительным выходсм блока 1 управления и R-входом М— триггера 13, а выход — с первым входом второго усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления, второй вход которого соединен через второй делитель 15 напряжения с выходом формирователя 9 опорного напряжения и первым входом второго блока 16 сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя

14 с переменным коэффициентом усиления и вторым входом первого блока 10 сравнения, а выход второго блока 16 сравнения соединен с входом комгаратора 17, выход которого соединен с вторым входом формирователя 12 испытательного напряжения и S-входом RSтриггера 13, выход которого соединен с входом реле 18 времени, выход реле 18 времени соединен с третьим

30 напряжения и первыми выводами первого 24 и второго 25 резисторов, второй вывод конденсатора 23 соединен с общей шиной, второй вывод первого резистора 24 соединен через первый ключ 26 с общей шиной, управляющий вход первого ключа 26 соединен с входом первого элемента НЕ 28 и выходом элемента ИЛИ 30, первый вход

40 которого соединен с третьим входом формирователя 12 испытательного напряжения, а второй вход элемента

5

1r

25 входом формирователя 12 испытательного напряжения.

Усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления содержит операционный усилитель 19, резистор 20, конденсатор 21 и полевой транзистор 22, причем неинвертирующий вход и выход операционного усилителя 19 соединены соответственно с вторым входом и выходом усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с первым выводом резистора

20, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 19 и первым выводом конденсатора 21, второй вывод которого соединен со стоком полевого транзистора 22, исток которого соединен с общей шиной, а затвор соединен с первым входом усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления, Формирователь 12 испытательного напряжения содержит конденсатор 23, первый 24 и второй 25 резисторы, первый 26 и второй 27 ключи, первый

28 и второй 29 элементы НЕ, элемент

ИЛИ 30 и элемент И 31 причем первый вывод конденсатора 23 соединен с выхо дом формирователя 12 испытательного

ИЛИ 30 соединен с выходом элемента

НЕ 29, вход которого соединен с первым входом формирователя 12 испытательного напряжения и первым входом элемента И 31, второй вход которого соединен с вторым входом формирователя 12 испытательного напряжения, а третий вход элемента И 31 соединен с выходом первого элемента НЕ 28, второй вывод второго резистора 25 через второй ключ 27 соединен с источником питания, а управляющий вход второго ключа 27 соединен с выходом элемента И 31.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в сеть

6975

3 136 на вторичной обмотке силового трансформатора 5 формируется напряжение, которое прикладывается к первому делителю 8 напряжения. Сигнал, снимаемый с нижнего плеча первого делителя 8, поступает на первый вход первого блока 10 сравнения и на вход формирователя 9 опорного напряжения. С помощью формирователя 9 осуществляется формирование опорного сигнала требуемой формы, стабильной амплитуды и фазы, равной фазе сетевого напряжения. Сформированный сигнал с формирователя 9 поступает .через второй делитель 15 напряжения на второй вход усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления и первый вход второго блока 16 сравнения.

В исходном состоянии при разомкнутом ключе 4 на третьем выходе блока

1 управления установлен сигнал "0", поступающий на первый вход фор ырователя 12 испытательного напряжения и на К-вход RS-триггера )3. При этом конденсатор 23 разряжен, напряжение на первом входе усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления и на затворе полевого транзистора 22 близко к нутпо, его сопротивление имеет максимальное значение, напряжение на втором входе первого блока 10 сравнения значительно ниже напряжения на его первом входе и выходе формирователя 9 опорного напряжения. Разностный сигнал на выходе первого блока сравнения 10, имеющий при этом максимальное значение, с помощью усилителей 11 и 7 усиливается по амплитуде и по мощности и выделяется на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6. Это напряжение складывается с напряжением на вторичной обмотке силового трансформатора 5, образуя испытательное напряжение, котсрое подается на объект 3 контроля„ При этом первый блок 10 сравнения выполнен так, что при значении напряжения на первом его входе Б, большем напряжения на вто9 ром входе U „;, напряжение на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6 по фазе противоположно напряжению на вторичной обмотке силового трансформатора 5, и наоборот, при U „, П „ напряжение на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6 по фазе совпадает с напряжением на вторичной обмот5

55 ке силового трансформатора 5. Алачлитуда напряжения на вторичнс и обмотке компенсационного трансформатора

6 пропорциональна величине )U „,,—

Ug> g) При Ug, =ц)„2 1ряжение на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6 равно нулю, Таким образом, до включения объекта 3 контроля в испытательную цепь, испытательное напряжение имеет минимальное значение, так как (U„ -U )=

=л пкс . При этом напряжение на гтором входе второго блока 16 сравнения значительно ниже напряжения на его первом входе, а на выходе компаратора 17, на втором входе формирователя

12 испытательного напряжения и на

S-входе RS-триггера 13 устанавливается сигнал "1". Ha b o e RS-триггера 13, на реле )8 времени и на третьем входе формирователя )2 испытательного напряжения установлен сигнал "0".

При включении ключа 4 и годключении объекта контроля к испытательной цепи на третьем выходе блока 1 управления устанавливается сигнал "1 .

Происходит заряд конденсатора 23 формирователя 12 испытательного напряжения, полевой транзистор 22 планно открывается, увеличивается коэффициент усиления усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления, его выходное напряжение плавно нарастает. При этом (U „,-U, .) уменьшается, снижается напряжение на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6 и испытательное напряжение плавно растет, При достижении выходным напряжением усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления значения опорного напряжения HB âûõoäå компаратора 17 и втором входе формирователя 12 испытательного напряжения устанавливается сигнал "0", одновременно выход

RS-триггера 13 устанавливается в состояние "l" и происходит запуск реле

18 времени. При этом на протяжении выдержки реле 18 времени поддерживается стабильное напряжение на конденсаторе 23, так как его зарядная и разрядная цепи отключены. Незначительное снижение напряжения на конденсатор 23 из-за его разряда через высокое входное сопротивление усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления по первому входу автомати66975 е

15 ется, Путем изменения коэффициента усиления усилителя Il достигается требуемая стабильность полного значения испытательного.напряжения, Блоком 1 управления осуществляется коммутация требуемого участка объекта 3 контроля и включение ключа 4.

В случае брака блок 1 управления с помощью ключа 4 снимает испытательное напряжение с объекта контроля, 5 13 чески компенсируется его дозарядкой через ключ 27, так как при этом на втором входе формирователя 12 испытательного напряжения появляется сигнал "1" вследствие уменьшения выходного напряжения усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления.

При номинальном напряжении сети и равенстве входных напряжений первого блока 10 сравнения, напряжение на; вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6 равно нулю, величина испытательного напряжения равна номинальному значению. В случае этклонения напряжения сети от номинального значения на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 5 формируется сигнал того или иного знака. При уменьшении напряжения сети знаки сигналов совпадают, при увеличении - они противоположны. Амплитуда сигнала на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6 пропорциональна величине отклонения напряжения сети от номинального значения, Таким образом, обеспечивается стабилизация испытательного напряжения на протяжении времени нахождения объекта контроля под полным испытательным напряжением.

По истечении требуемого времени выдержки изоляции объекта 3 контроля под полным испытательным напряжением реле 18 времени устанавливает : на третьем входе формирователя 12 иси пытательного напряжения сигнал 1

При этом происходит разряд конденсатора 23, уменьшается коэффициент усиления усилителя 14 и его выходное напряжение. Разность напряжений (П „ -0 „ ) растет, увеличивается напряжение на вторичной обмотке компенсационного трансформатора 6, причем фаза последнего противоположна фазе напряжения на вторичной обмотке силового трансформатора 5, испытательное напряжение плавно снижа20

2с

55 блок 2 регистрации фиксирует брак.

При положительном результате по истечении заданного времени выдержки блок 1 управления снимает испытательное напряжение, коммутирует следующий участок и контроль повторяется.

При этом должно соблюдаться следующее условие: суммарное время подъема, выдержки и снижения испытательного напряжения не должно превышать время, на протяжении которого замкнут ключ 4. формула изобретения

1. Устройство для контроля электрической прочности изоляции электротехнических изделий, содержащее блок управления, блок регистрации брака, ключ, компенсационный трансформатор, первый блок сравнения, первый делитель напряжения, формирователь or.орного напряжения, первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель мощности и силовой трансформатор, первичная обмотка которого включена в сеть переменного напряжения, первый вывод вторичной обмотки силового трансформатора соединен через ключ и блок регистрации брака с объектом контроля, а вторичная обмотка компенсационного трансформатора включена между объектом контроля и вторым выводом вторичной обмотки силового трансформатора, параллельно которой включен первый делитель напряжения, средняя точка которого подключена к первому входу первого блока сравнения и входу формирователя опорного напряжения, а выход первого блока сравнения через последовательно соединенные усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель мощности соединен с соответствующими выводами первичной обмотки компенсационного трансформатора, третий вывод блока регистрации брака соединен с управляющим входом блока управления, первый выход которого соединен с замыкающим контактом ключа, а второй выход — с объек" том контроля, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью расширения области применения,. в него введены второй делитель напряжения, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления, второй блок сравнения, омпаратор, RS-триггер, реле време1366975 ни и формирователь испытательного напряжения, причем третий выход блока управления соединен с R-входом

RS-триггера и первым входом формирователя испытательного напряжения, выход которого соединен с первым входом второго усилителя с переменным коэффициентом усиления, второй вход которого соединен через второй дели" тель напряжения с выходом формирователя опорного напряжения и первым входом второго блока сравнения,. второй вход которого соединен с выходом второго усилителя с переменным коэффициентом усиления и вторым входом первого блока сравнения, выход второго блока сравнения соединен с входом компаратора, выход которого соединен с вторым входом формировате" ля испытательного напряжения и S-входом RS-триггера, выход которого соединен с входом реле времени, выход которого соединен с третьим входом формирователя испытательного напряжения.

2, Устройство по п ° 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что усилитель с переменным коэффициентом усиления содержит операционный усилитель, резистор, конденсатор и нолевой транзистор, причем неинвертирующий вход и выход операционного усилителя соединены соответственно с вторым входом и выходом усилителя с переменным коэффициентом усиления, выход которого через резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и через конденсатор со стоком полевого транзистора, исток которого подключен к общей шине, а затвор соединен с первым входом усилителя с переменным коэффициентом

5 усиления.

3. Устройство по п. 1, о т л и

-ч а ю щ е е с я тем, что формирователь испытательного напряжения содержит конденсатор, первый и второй резисторы, первый и второй ключи, первый и второй элементы НЕ, элемент

ИЛИ и элемент И, причем первый вывод конденсатора соединен с выходом формирователя испытательного напряжения и первыми выводами первого и второго резисторов, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной, о, второй вывод первого резистора соединен через первый ключ с общей шиной, управляющий вход первого ключа соединен с входом первого элемента

НЕ и выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с третьим входом формирователя испытательного напряжения, а второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента

НЕ, вход которого соединен с первым входом формирователя испытательного напряжения и первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с вторым входом формирователя испытательного напряжения, а третий вход— с выходом первого элемента НЕ, второй вывод второго резистора через второй ключ соединен с источником пита.ния, управляющий вход второго ключа соединен с выходом элемента И.

Составитель А. Водопьянов

Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор И, Муска

Заказ 6836/46 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическбе предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4