УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕЖВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК
DEVICE TO MONITOR WINDING TURN-TO-TURN INSULATION

Изобретение относится к области технической диагностики электрических машин и предназначено для диагностики состояния витковой изоляции статорных обмоток электродвигателей и обмоток возбуждения электрических машин.
За прототип принято решение по а.с. СССР №1255965 «Устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток электрических машин». Это устройство содержит соединенные последовательно источник переменного тока, контролируемую обмотку, диод, два балластных резистора, а также подключенные параллельно к соответствующему балластному резистору генератор импульсов и пороговый блок.
Недостатком этого устройства является низкая достоверность результатов измерения, обусловленная наличием балластных резисторов, ограничивающих ток намагничивания в контролируемой обмотке до значения, далекого от реального рабочего режима.
Задачей предлагаемого решения является повышение достоверности диагностирования межвитковой изоляции обмоток за счет увеличения чувствительности устройства и точности измерения.
Предлагаемая задача решается тем, что, как и прототип, устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток содержит генератор импульсов, пороговый блок, диод, резисторы.
Отличие состоит в том, что устройство дополнительно содержит источник постоянного тока, соединенный с емкостным накопителем, выход которого через ключ соединен с диагностируемой обмоткой, параллельно которой в прямом и обратном направлении через соответствующие диоды подключены интегрирующие цепочки, выходы которых подсоединены ко входам порогового блока, например, компаратора, выход которого соединен с индикатором, а управляющий вход ключа соединен с генератором импульсов.
Предлагаемое решение позволяет повысить точность измерения за счет того, что высоковольтные импульсы тока поступают в диагностируемую обмотку непосредственно от емкостного накопителя энергии через управляемый ключ, а контроль состояния межвитковой изоляции осуществляют посредством сравнения значений напряжения прямого (посылаемого в обмотку) и обратного (ЭДС самоиндукции) импульсов.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Устройство для контроля межвитковой изоляции обмоток содержит источник постоянного тока 1, соединенный с емкостным накопителем 2, выход которого через ключ 3 соединен с диагностируемой обмоткой 4 (контакты А-В). Параллельно диагностируемой обмотке 4 подключены встречно две интегрирующие цепочки, состоящие соответственно из резисторов 5 и 6 и конденсаторов 7 и 8. Интегрирующие цепочки подключены к диагностируемой обмотке через соответствующие диоды 9 и 10. Выходы интегрирующих цепочек подсоединены к пороговому блоку 11, например, компаратору, выход которого соединен с индикатором 12 (светодиодом). Управляющий вход ключа 3 соединен с генератором импульсов 13.
Источник постоянного тока может представлять собой аккумулятор с преобразователем постоянного тока, который увеличивает напряжение постоянного тока до необходимой величины, например, 12 В с аккумулятора до 400 В на выходе преобразователя. Емкостной накопитель 2 - емкость с зарядным резистором. Ключом 3 может быть, например, оптотиристор, на управляющий вход которого подаются низкочастотные импульсы с генератора импульсов 13, питание на который может быть подано с упомянутого аккумулятора (не показано).
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При включении аккумулятора получают питание все функциональные элементы схемы. Ключ 3 (оптотиристор), включенный импульсом, поступившим от генератора импульсов 13, разряжает емкостной накопитель 2 на диагностируемую обмотку 4, резистор 5, конденсатор 7, после чего выключается. Возникающая при этом ЭДС самоиндукции замыкается по цепи: контакт В диагностируемой обмотки 4 - резистор 6 - конденсатор 8 - диод 10 - контакт А. Таким образом, на входах компаратора 12 появляется информация о величине амплитуд прямого и обратного импульсов на диагностируемой обмотке 4 (А-В). При отсутствии межвиткового замыкания в диагностируемой обмотке 4 амплитуды прямого и обратного импульсов равны, сигналы на входах компаратора 11 одинаковы, питание на индикатор (светодиод) 12 не поступает.
Наличие межвиткового замыкания в диагностируемой обмотке 4 создает два контура замыкания ЭДС самоиндукции обратного импульса. Первый контур: короткозамкнутый виток, второй контур: точка В обмотки - резистор 6 - конденсатор 8 - диод 10 - точка А обмотки. Поскольку сопротивление короткозамкнутого витка значительно меньше сопротивления второго контура, сигнал на втором входе компаратора 11 будет значительно меньше сигнала, поступившего на первый вход компаратора 11, что вызовет срабатывание компаратора 11 и включение светодиода 12.
Таким образом, решение позволяет получить портативный, чувствительный, точный прибор для контроля обмоток электрических машин без их демонтажа.