Способ контроля качества импульсных трансформаторов

Способ контроля качества импульсных трансформаторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

<щ960973 (63 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.06.80 (2l ) 2939803/24-07 с присоединением заявки №(23) П риоритет

Опубликовано23.09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (51)М. Кл.

Н 01 Р 19/08

G 01 Я ЗЗ/12

3Ьвударетииный какитет

СССР ао делан изебретеиий и открытий (53) УД К621.314.

236(088 8) В. А. Кись, Ю. С. Нужный, Ю. С. Перебейно, (72) Авторы изобретения

Г. И. Титова и Т. Н. Артеменко с» - ЪРт:1»Ц » (71 ) Заявитель

Ь 4БЛЫОТЕКА (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИМПУЛЬСНЫХ .

Т РА НСФО РМАТОРОВ

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано для неразрушающего контроля качества импульсных трансформаторов на ленточных пермаллоевых сердечниках.

Известен способ контроля качества импульсных трансформаторов путем подачи прямоугольных импульсов от импульсного генератора на первичную обмотку импульсного трансформатора н контроля по осциллографу формы тока намагничивания (1).

Недостатком такого способа контроля качества импульсных трансформаторов яв-ляется невозможность получить информацию о качестве сердечника трансформатора и о соответствии его технических характеристик требова йиям нормативно-тел нической документации.

Наиболее близким к изобретению по . технической сущности является способ контроля качества импульсных трансфор маторов (ИТ) путем контролирования то2 ка намагничивания, заключающийся в том, что подают на первичную обмотку (имеющую наибольшее число витков) напряжение от генератора импульсов в режиме (амплитуда импульсов, длительность импульсов, частота повторения импульсов, внутреннее сопротивление генератора импульсов), соответствующем техническим условиям (ТУ), измеряют осциллографом напряжение на резисторе, включенном последовательно с первичной обмоткой, вычиоляют по закону Ома амплитуду тока намагничивания и отбраковывают ИТ, амплитуда тока намагничивания которых не соответствует норме технических условий (2).

Недостатками известного способа контъpons качества импульсных трансформаторов являются малая аффективность выявления потенциально ненадежных нмпульс ных трансформаторов, содержащих скрытые дефекты, обусловленная тем, что характер тсзменений тока намагничивания, на который влияют скрытые дефекты, неЭ . 9609 возможно определить по амплитуде тока намагничивания, а следовательно, невозможно определить и наличие в ИТ данных дефектов, и малая эффективность контроля по причине отсутствия технических критеРИев по выбору режима (частоты, длвтельности, амплитуды входных катульсов напряжения, подаваемых с генератора импульсов на первичную обмотку).

Эти недостатки известного способа не 10 позволяют выявлять наличие в ИТ сердечников из пермаллоевых лент толщишц не соответствующей требованиям (например, ВМЕСТО сЕРдечника из ленты тоЛЩИной

20 мк применен сердечник из ленты тол 15 щиной 10 мк); наличие в сердечнике ИТ сваренных витков, число которых превышает норму (<3 шт.); несоответствие значения параметра ИТ - произведения

{О ) амплитуды напряжения на длительность Входных импульсов, при котОРОм наступает насыщение магнитопровода, на.личие в сердечнике ИТ воздушных зазоров (типа рыхленность ), механических повреждений, нарушения изоляции ленты; на- д личие в обмотке ИТ одного коротко замкнутого Витка.

Белью изобретения является повышение эффективности контроля путем выявления скрытых дефектов и прогнозирования ресурса работы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, основанному на пс даче на первичную обмотку импульсного трансформатора регулируемых прямоуголь= ных импульсов от импульсного генератора

35 и последующем контроле формы тока намагничивания, устанавливают амплитуду импульсов на 5 - 10% ниже максимально

4а допустнсмой и устанавлнвают длительность л спульса, соответствующей началу режима насыщеипс, плавно повышают частоту.импульса и устанавливают ее критичное (f } значение, при котором эффективное значение тока намаг тчивания имеет наиболь45 шую величину, регулируют длительность имсгульса и устанавливают ее номинальное значение, при которой амплитуда тока на магнживания имеет наибольшее значение, а на характеристике тока намагничивания виден участок начала режима насыщения, и контролируют в установленном режиме линейность характеристик тока намагничива ния.

На фиг. 1 приведена схема проверки импульсных трансформаторов; на фиг. 2

И 3 Временные диаграмъЯ .

Устройство, реализующее способ, со держит ге нера тор 1 импульсов, О сцилл о

73, 4 граф 2, вольтметр 3 для измерения эфф,к тивного значения налряжения несинусоидальной формы, контролируемый импульсный трансформатор 4, «извязывающую цепь, состоящую из конденсатора 5, диода 6, резисторов 7 и 8, позволяющую иеключить постоянную составляющую генератора 1, и резистор 9, включенный по=следовательно первичной обмотке.

На фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы входных импульсов, а твкже амплитудь Эн тока намагничивания, контролируемые по известному способу для разных трансформаторов одногo и того же типономинала и характеристики а, о „S

,, д данного тока тех же трансформаторов, контролируемые по предлагаемому способу.

Способ реализуют следующим образом.

Определяют режим измерения (на 50100 шт. выбранного типономинала транс= форматоров), что чего переключатель

"Внутренняя нагрузка" генератора 1 у"= танавливают В положение, при котором; выходное сопротивление генератора 1 на.иболее близко соответствует входному сопротивлению импульсного трансформатора (которое определяется известными способами, например замеряют сопротивление первичной обмотки по прибору со",ласно инструкции на прибор и пересчитывают его на рабочую частоту). Устанавливают на генераторе 1 цутем поворота соответствующих регуляторов ге нера тopa 1 часто ту кптульсов 30 кГц, контролируемую цо каналу Б осциллографа 2. Устанавливают путем поворота соответствующи;с регуляторов генератора 1 при отключенном трансформаторе 4 амплитуду импульса налряжения, контролируемую по каналу В оациллографа 2, на 5 -10% меньше максимально допустимого нвлряжения, указаннс го в ТУ на трансформатор.

Подключают трансформатор 4 и устанавливают длительность импульсов путем поворота соответствукииас регуляторов гечератора 1 такой, чтобы характеристика тока намагничивания, контролируемая по каналу А осциллографа 2, заканчивалась участком начала режима насыщения (прекращение роста тока). Регулируют часто= ту входных импульсов напряжения путем поворота соответствующих регуляторов тснератора 1 H устанавливают то ее крнти -ное значение Икр), при котором эффжти« ное значение, замеряемое Вольтметром 3, имеет наибольшую величину, а характеристика тока намагничивания, контролируемая

960

Способ контроля качества импульсных трансфбрматоров путем подачи прямоугольных импульсов с регулируемой амплитудой, частотой и длительностью от импульсного генератора на первичную обмотку импульсного трансформатора и контроля по осциллографу формы тока намагничивания„ отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности контроля путем выявления скрытых дефектов прогнозирования ресурса работы, устанавливают амплитуду импульсов на 5 - 0% ниже максимально допустимой и устанавливают длительность импульса, соответствующую началу режима насъпцения, плав5 по каналу А осциллографа 2, имеет наи большую нелинейность.

Регулируют длительность входных импульсов путем поворота соответствующих регуляторов генератора 1 и. устанавливают то ее номинальное значение (н„,„), при котором амплитуда тока намагничивания, контролируемая по каналу А осциллографа 2, соответствующая моменту спада входного импульса, имеет наибольшее э.на- о чение, а на характеристике данного тока виден участок начала режима насьнпения.

Контролируют в установленном режиме (

В результате анализа качества отбракованных трансформаторов установлено, что ха ккте гстика типа а (фиг. 2) соответствует импульсному трансформатору, не содержащему скрытых дефектов и имеющему наибольшую длительность функционирования; характеристики типа б и е (фиг, 2) характеризуют наличие в сердечнике ИТ меха35 нических сил (деформаций), действующих па растяжение внешних витков, а следовательно, наличие в нем воздушных зазоров, механических повреждений, инородных включений, нарушение изоляции ленты, а также

ys™миченного числа сваренных витков, причем в трансформаторе с характеристикой типа данных дефектов больше, чем в трансформаторе с характеристикой типа Ь.

При этом характеристика типа д (фиг. 2)

45 характеризует наличие в импульсном трансфо;зматоре сердечников, изготовленных из материала, имеющего повышенное значение магнитной проницаемости. Наличие излома повышенной амплитуды на начальном учао50 тке характеристики типа ъ характеризует наличие в данном трансформаторе одного короткозамкнутого витка обмотки. Если число замкнутых витков обмотки два и более, то амплитуда начальной части характеристики (до изгиба) значительно воз55 растает (типа 8 на фиг. 2), при етом характеристика тока намагничивания стремится к воспроизведению формы входных

973 6 импульсов (прямоугольности) . Длительность функционирования трансформатора ъ наименьшая по сравнению с ИТ,а,6, е, Этого же типономинала.

Характеристики а, б, el, и, Bl Фиг. 3 импуль "ных трансформаторов, сердечники которых содержат дефекты, аналогичные указанным трансформаторам, (характерис тики которых приведены на фиг. 2), в которых механические силы (деформаций) действуют на сжатие внутренних витков сердечника, о чем свидетельствует наличие изгиба малой амплитуды в начале характеристики. Данный вид дефекта характеризует повышенную толщину ленты магнитопро вода, обусловленную илн несоответствием ленты требованиям НТД, или неправильным выбором толщины при проектировании сердечников малого диаметра (до 3 мм внешнего диаметра), или наличием механичес . ких повреждений во внутренних витках сердечника.. Как показывают ржультаты опытных испытаний, предлагаемый способ контроля качества импульсных трансформаторов выявляет потенциально ненадежные ИТ, содержащие скрытые дефекты, повышает эффективность контроля на 20,5% и обеспечивает возможность прогнозирования длительности функционирования импульсных трансформаторов.

Импульсные трансформаторы, имеющие линейную характеристику тока намагничивания, характеризуются максимальным ресурсом работы, поскольку нелинейность характеристики соответствует увеличению плошадИ динамической петли гистерезиса и увеличенИю тепловых потерь в сердечнике.

Формула изобретения

960973 фиг.1 но повышают частоту импульса, фиксируя оо осциллографу MaKc3Maab80e значение тока намагничивания, затем регулируют длительность импульса, фиксируя амплитуду тока намагничивания, и начало ре-. жюла насыщения, и контролируют линей ность характеристик тока намагничивания.

Источники информапии, принятые во внимание при экспер гизе

1. Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов. Л., Энергия

1971, с. 122, рис. 6» 2.

2. ГОСТ В-21018-75 п. 3.3.2.1.4

000,472,073 ТУ.

960973

Составитель B. Лисин

Редактор Г. Ус Техред Е.Харитончик Корректор Н. Король

Заказ 7301/67 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4