Устройство для обнаружения витковых и фазных замыканий в обмотках статоров трехфазных электрических машин

Устройство для обнаружения витковых и фазных замыканий в обмотках статоров трехфазных электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Доттолнительиое к авт. свид-ву(22) Заявлено 170779 (21) 278 7126/18 21 (311М, Ку1.З с присоединением заявки Hо(23) Приоритет—

С О I R 31/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300782. Бюллетень ет 28 (531УДК 621. 317..333(088.8) Дата опубликования описания 300782 (72) Автор изобретения

H.H.Серновец (71) Заявитель

Московский завод автотракторного электрооборуд ван, АТЭ-1

1(5 т) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВИТКОВЫХ

И ФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ В ОБМОТКАХ СТАТОРОВ

ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

t 2

Изобретение относится к электромашиностроению и электроизмерительной технике, в частности для контроля обмоток с параллельными вет- 5 вями статоров электрических машин переменного тока в условиях массового производства.

Известно устройство для обнаружения замыканий в обмотках статоров тп электрических машин, состоящее из накладываемой на магнитопровод статора системы электромагнитов — индукторов, обмотки которых питаются переменным током, и неподвижной системы электромагнитов — датчиков с обмотками, подключенными к электроизмерительному прибору, при этом статор установлен в вертикальном положении между полюсами электромагнитов индуктора и датчика(1) .

Недостатком указанного устройства является низкая чувствительность к фазным замыканиям в обмотках с параллельными ветвями, поскольку в цепи уровень поля внешних помех и помех, соэдаваегвтх индукторами-датчиками, по интенсивности превышает уровень поля, создаваемого током, протекающим в короткозамкнутой фазе, что затрудняет его измерение. Кроме того, из-за того, что индукторыдатчики накладываются на контролируемые обмотки, это устройство неудобно в эксплуатации при условиях массового производства.

Известно устройство для обнаружения витковых замыканий в обмотках с параллельными ветвями статоров трехфазных электрических машин переменного тока, содержащее генератор переменного тока, подключенный к четырем

П-образным индукторам, обмотки которых соединены между собой последовательно, причем обмотки первого и третьего индукторов включены встречно относителЬно обмоток второго и четвертого индукторов, и индуктор-приемник, обмотка которого соединена с индуктором. Индукторы-датчики, индукторы-приемники закрейлены в подвижном сердечнике над пазами внутри проверяемого статора, так что плоскости их симметрии, проходящие между полюсами, совпадают с осевыми плоскостями статора. Угол между плоскoc.тями соседних индукторов равен Ji5. а индуктор-приемник смещен относительно первого индуктора на угол, соответствующий шагу обмотки статора °

947788

В процессе контроля проверяемый статор вращают относительно сердечника с закрепленными на нем индукторами и иидуктором приемника(2).

Недостатком указанного устройства является низкая чувствительность к фазным замыканиям, когда контур заМыкания имеет большой импеиданс, а статор — малое отношение высоты к диаметру, например, при

-Ц- 0,25.

ЦелЬ изобретения — повышение до" стоверности контроля и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обнаружения вит-15 ковых и фазных замыканий В обмотках статоров трехфазных электрических машин, содержащем импульсный источник питания, соединенный с двумя индукторами-датчиками, расположенными на подвижной части внутри проверяемого статора под углом 180 относительно друг друга, и индуктор-приемник, соединенный с измерительным элементом, магнитопровод 25 индуктора-приемника выполнен в виде полого тороида П-образного сечения, внутри которого расположена его обмотка, при этом проверяемый статор опирается наружной частью своего маг- Зо нитопровода на наружную часть магнитопровода индуктора-приемника, причем лобовые части обмоток проверяе мого статора входят в зазор магнитопровода, выполненного в виде полого тороида П-образного сечения, при 35 этом каждый индуктор-датчик выполнен в виде наборного кольцевого сектора

Мз отдельных Ч-образных сердечников, задние стержни которых стянуты между собой без зазора и охвачены обмоткой 40 индуктора-датчика, а между передними стержнями двух соседних П-образных сердечников индуктора датчика встав* лены изолированные вставки из материала с высокой электропроводностью, причем передние стержни П-образных сердечников, обращенные к зубцам ripoверяемого статора, располагаются в плоскостях симметрии двух соседних зубцов проверяемого статора, а полюса соседних П-образных сердечников охватывают обмотку индуктора-датчика во взаимно противоположных направлениях, причем число П-образных сердечников в одном индукторедатчике равно числу зубцов проверяемого .статора, приходящихся на полюс одной ветви фазной обмотки проверяемого статора, а обмотки индукторовдатчиков подключены к импульсному источнику питания параллельно.

-Импульсный источник питания расположен вместе с индукторами-датчиками на подвижной части.

На фиг.1 изображено устройство, на фиг. 2 - индукторы в сборе с обнмотками на фиг. 3 - иидукторы без крышки и статор с распределением магнитных потоков; вид сверху, на фиг. 4 - упрощенные схемы обмоток контролируемого статора с направлением наводимых в них ЭДС.

Индукторы-приемники 1 и 2 набраны иэ П-образных сердечников 3, которые установлены взаимно противоположно в плоскостях рядом расположенных зубцов 4 статора 5. Причем, число

П"образных сердечников равно числу зубцов 5, приходящихся на полюс одной ветви его обмотки 6. Между наружными стойками П-образных сердечников 3 помещены вставки 7, изготовленные из материала с высокой элвктропроводностью и покрытые изоляцией, задние стержни П-образных сердечников стянуты между собой без зазора и на них установлены обмотки

8 и 9 индукторов-датчиков.

Последние соединены с ключом 10 и конденсатором 11 импульсного источника 12 питания тока, установленного на подвижной части устройства. Вся конструкция закреплена на фасонном фланце 13 иэ немагнитного материала, который установлен на поворотной пла шайбе 14, связанной с реверсивным электродвигателем не показан, и закрыта через изолирующую прокладку 15 металлической крышкой 16. Так как ключ 10 и конденсатор 11 импульсного источника питания расположены внут ри фасонного фланца 13, то длина проводов, идущих от импульсного источника питания к обмоткам 8 и 9 инукторов-датчиков, минимальна, что беспечит минимальную потерю энергии.

Индуктор-приемник состоит из катушки 17 и магнитопровода 18, выполненного в виде полого тороида, (сердечника), изготовленного из ферромагнитного материала, имеющего П-образное сечение. Тороид магнитопровода 18 индуктора-приемника закреплен на столе 19, а обмотка индуктора-приемника установлена внутри полого тороидального магнитопровода 18 П-образного сечения и подключена к измерительному элементу 20.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый статор 5 с обмотками

6 устанавливают на сердечник 18 индуктора-приемника. Включают импульсный источник 12 питания и поворачивают индукторы-датчики не менее, чем на угол 200

Индукторы-датчики 1 и 2 с помощью П-образных сердечников наводят импульсную ЭДС во всех катушках одного полюса проверяемой обмотки

6 статора 5 в направлении, обеспечивающим су чмирование этих ЭДС. При этом, с увеличением числа обмоток, 947788 входящих в контур фаэного замыкания (см.фиг.4), увеличивается результирующая амплитуда импульсной ЭДС, наводимой в контуре замыкания, что позволяет увеличить ток, протекающий в контуре замыкания, до величины, 5 обеспечивающей его надежное измерение на..фоне промышленных помех.

Кроме того, во вставке 7, выполненной из материала с высокой электропроводиостью, в момент протекания 10 магнитного потока по индуктору-датчику и сенатору, возникают вихревые токи от потоков рассеяния, между П-образными сердечниками, которые своим полем сжимают основной магнитный поток, тем самым увеличивая индукцию в зазоре между сердечниками 3 и зубцами 4 статора 5, что позволяет увеличить амплитуду ЭДС при тех же параметрах питающего импульсного напряжения примерно еще на 20%. Встав ка 7 изолирована как от стержней

П-образных сердечников 3, так и от фасонного фланца 13, чтобы избежать собственного контура замыкания индуктора-датчика.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить ток, протекающий в контуре замыкания между фазами обмотки статора, до величины, обеспечивающей его достоверное измерение, независимо от высоты статора в условиях массового производства.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения витковых и фазных замыканий в обмотках статоров трехфазных электрических машин, содержащее импульсный источник питания, соединенный с двумя 40 индукторами-датчиками, размещенными на подвижной <асти внутри про веряемого статора под углом 180О относительно друг друга, и индукторприемник, соединенный с измеритель- 45 ным элементом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения. достоверности контроля и расширеиия функциональных возможностей,-маг» нитопровод индуктора-приемника выполнен в виде полого тороида П-об-— разного сечения, внутри которого расположена его обмотка, при этом проверяемый статор опирается наружной частью своего магнитопровода на наружную часть магнитопровода индуктора-приемника, причем лобовые части.обмоток проверяемого статора входят в зазор магнитопровода, выполненного в виде полого тороида П-образного сечения, при этом каждый индуктор-датчик выполнен в виде наборного кольцевого сектора из отдельных

П-образных сердечников, задние стержни которых стянуты между собой беэ зазора и охвачены обмоткой индуктора-датчика, а между передними стержнями двух соседних П-образных сердечников вставлены изолированные вставки иэ материала с высокой злектропроводностью, причем стержни П-образных сердечников, обращенные к зубцам проверяемого статора, располагаются в плоскостях симметрии двух соседних зубцов проверяемого статора, а полюса соседних

П-образных сердечников охватывают обмотку индуктора-датчика во взаимно противоположных направлениях, причем число П-образных сердечников в одном индукторе-датчике равно числу зубцов проверяемого статора, IlpHxoдящихся на полюс одной ветви фазной обмотки проверяемого статора, а обмотки индукторов-датчиков подключены к импульсному источнику питания параллельно.

2. Устройство по п.1, о т л и« ч а ю щ е е с я тем, что импульсный источник питания расположен вместе с индукторами-датчиками на подвижной части.

Источники информации, 4 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 121854, кл. G 01 R 31/06, 1959 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 бб1430, кл. G 01 R 31/Об, 1979.

947788

N 1 Ф N 15 11 1У 2t

О)зхI 1 (3 f 5 ) (12 я ы юв и м на н

Н6 Н5 нуг

1 хЕ x5 х

ИВ

Фиг,+

Составитель lO.Âîðîâèêîâ

Редактор Н.rpwuasosa Техред С. Мигунова Корректор Ю.Макаренко

Заказ 5645/69 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4