Устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в электрических катушках

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах для контроля электрических катушек в процессе производства. Технический результат - повышение производительности устройства. Для этого устройство содержит магнитопровод в виде стержня, на котором размещены три обмотки, две из которых соединены встречно и нагружены на потенциометр балансировки, разностный сигнал с которого усиливается усилителем. ЭДС в указанных обмотках, которые размещены на противоположных концах стержня, наводятся за счет переменного поля, создаваемого третьей обмоткой, размещенной между первыми двумя. Третья обмотка соединена с выходом генератора сигналов синусоидальной формы. При установке на стержне проверяемой катушки при наличии в ней короткозамкнутых витков нарушается установленный ранее баланс и на выходе усилителя появляется сигнал, который поступает на детектор и далее на индикатор наличия замыканий в катушке. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. л

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах для контроля электрических катушек в процессе производства.

Известно устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в катушке, содержащее измерительную катушку, с помощью которой измеряют напряженность поля, возбуждаемого контролируемой катушкой, которая подключается к генератору [1].

Известно также устройство для определения целостности электрической катушки индуктивности, подключаемой к испытательному оборудованию, с помощью которого катушка подвергается воздействию экстрактора и по реакции определяется целостность катушки [2].

Недостатком этих устройств является сложность их использования на всех стадиях технологического процесса производства катушек из-за необходимости подключения выводов катушек к испытательному оборудованию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обнаружения межвитковых замыканий в электрических катушках, содержащее Ш-образный магнитопровод, на котором размещены три области, причем две из них соединены встречно, генератор, индикатор уровня сигнала и элементы балансирования [3].

Недостаток этого устройства заключается в низкой производительности, обусловленной необходимостью выполнения трудоемких операций при проверке катушек, в частности после установки проверяемой катушки на Ш-образный магнитопровод требуется замыкание магнитопровода с юстировкой его положения для каждой катушки по минимуму сигнала Кроме того, конструкция известного устройства не предусматривает получения результата проверки после выполнения вышеуказанной операции с ярмом на сердечнике, а требует еще и выполнения операции балансировки с помощью переменного резистора и конденсатора переменной емкости для каждой проверяемой катушки.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение производительности устройства для обнаружения короткозамкнутых витков в электрических катушках.

Эта задача достигается за счет того, что в известное устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в электрических катушках, содержащее магнитопровод, на котором размещены три обмотки, первая и вторая из которых соединены встречно, генератор, индикатор и потенциометр балансировки, один из выводов которого соединен с выходом первой обмотки, введены усилитель и детектор, выход которого подключен к индикатору, выход второй обмотки соединен со вторым выводом потенциометра балансировки, средний выход которого подключен ко входу усилителя, выход которого соединен со входом детектора, третья обмотка которого подключена к выходу генератора.

А также тем, что магнитопровод выполнен в виде стержня, на одном конце которого размещена первая обмотка, на другом конце - вторая, третья обмотка, являющаяся обмоткой возбуждения, размещена между ними.

На фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого устройства, содержащего магнитопровод 4 с первой 1, второй 2 и третьей 3 обмотками, генератор 5, потенциометр балансировки 6, усилитель 7, детектор 8 и индикатор 9.

На фиг. 2 представлено конструктивное исполнение магнитопровода 4 в виде стержня с обмотками, первая 1 из которых размещена на одном конце стержня и выполнена тонким проводом с намоткой виток к витку в один слой, вторая 2 обмотка размещена на другом конце стержня, а третья 3 обмотка размещена между первой и второй. На первую 1 обмотку нанесено защитное изоляционное покрытие для предохранения ее от повреждения контролируемыми катушками.

Устройство работает следующим образом.

Генератор (5) синусоидальных колебаний обеспечивает в третьей обмотке, являющейся обмоткой возбуждения, ток, под действием которого возникает переменное поле, наводящее ЭДС в первой (измерительной) и второй (компенсационной) обмотках, включенных встречно. Потенциометр (6) балансировки можно установить в такое положение, при котором сигналы с первой и второй обмоток компенсируют друг друга и индикатор показывает минимальный (близкий к нулю) уровень сигнала. При прохождении контролируемой катушки вдоль магнитопровода при отсутствии в ней короткозамкнутых витков установленный баланс не нарушается и индикатор не изменяет показаний. Если в контролируемой катушке имеются короткозамкнутые витки, ЭДС в первой (измерительной) обмотке существенно уменьшается за счет экранирующего действия короткозамкнутых витков на измерительную обмотку, в то время, как сигнал со второй (компенсационной) обмотки уменьшается незначительно. Разность сигналов с этих обмоток усиливается усилителем (6) переменного тока и на выходе детектора (7) возникает однополярный сигнал, поступающий на индикатор, по показаниям которого определяется не только наличие короткозамкнутых витков, но и их количество при известном сечении провода катушки - чем больше витков замкнуто, тем больше показания индикатора.

Предлагаемое устройство не требует выводов контролируемой катушки к электрическим цепям испытательного оборудования, а также индивидуальной подстройки под разные типы катушек, что обеспечивает высокую производительность автоматизации процесса контроля.

Источники информации: 1. Патент Японии N 5054075, G 01 R 31/06, 11.08.94.

2. Патент США N 511149, G 01 R 31/06, 05.05.92.

3. Авторское свидетельство СССР N 1663583, 15.07.91.

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения короткозамкнутых витков в электрических катушках, содержащее магнитопровод, на котором размещены три обмотки, первая и вторая из которых соединены встречно, генератор синусоидальных колебаний, индикатор и потенциометр балансировки, один из выводов которого соединен с выходом первой обмотки, отличающееся тем, что в него введены усилитель и детектор, выход которого подключен к индикатору, выход второй обмотки соединен с вторым выводом потенциометра балансировки, средний вывод которого подключен к входу усилителя, обеспечивая усиление разности сигналов с первой и второй обмоток, выход усилителя соединен с входом детектора, третья обмотка подключена к выходу генератора синусоидальных колебаний.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что магнитопровод выполнен в виде стержня, на одном конце которого размещена первая обмотка, на другом конце - вторая, третья обмотка, являющаяся обмоткой возбуждения, размещена между ними.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2