Способ оценки динамической устойчивости намотанного конденсатора в импульсном режиме

(56) Патент Япокл. Н 01 С 4/00Кучинский Г,импульсные кандгия, 1973, с,11 дбором величиныти тративление ЕСКОЙОНДЕНСАТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР Бюл. У 10ав, В.Е.Коняхин,В.Н.Шевцов(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧ УСТОЙЧИВОСТИ НАМОТАННОГО К О РА В ИМПУЛЪСНОМ РЕЖИМЕ (57) Изобретение может быть использовано в роботах, связанных с конструированием импульсных конденсаторов с органическим диэлектриком, в частности энергоемких. конденсаторов, рассчитанных на большие разрядные токи. Цель изобретения - повьппение достоверности оценки. Накопительный конденсатор 3 заряжают от источника питания 1 через зарядное сопротивление 2, до фиксированного значения, после чего подают сигнал управления на коммутатор 5, который замыкает разрядную цепь. В результате накопительный конденсатор. разряжается на испытуемый образец 6 и разрядное соЯ 014659 1 6 азрядного сопротивления 4, емкас акопительного конденсатора 3 и з ряднага чапряжения, подаваемого наэтот конденсатор, осуществляют регулировку фОрмы, длительности и амплитуды разрядного тока. Приведенная схема позволяет получить на испытуемом объекте апериодический импульс тока с амплитудой до 10 кАдлительностью ат 1 до 100 мкс. Динамическую устойчивость контактногоузла оценивают по изменению сопротивления испытуемой намотанной секции и по внешнему виду ее контактныхслоев. Сопротивление намотанной секции лежит в пределах (2-101 10Ом,Критерием предела динамической устойчивости контактного узла являетсясущественное (в 2 и более раз) возрастание сопротивления секции, а также псчернение и окрашивание участков контактного слоя. При этом указанные изменения обуславливаютсятолько воздейстием тока, протекающего через контактные узлы, посколькудиэлектрик намотанной секции, шунтируемый металлической лентой, неподвергается электрическому воздействию и следовательно, процессы самовосстановления исключены. 2 ил.Изобретение м ;оск:.Ся т( радно- ЭЛСК ГР ОНИКЕ И 1 ОХ(З Г 7.9Ь С ОЛЬ Р От) Г ВОВ(ПИЕ;.1 стПУЛЬСЬХ К, . Г:,:НСсТОРО 7 НОСТИ )ЧЕР) ОЕт(ИХ 1(ОЧ."1 Ят/)РОстс Г"- Г тттта 1 НГ,", тЗ, брЛЬЬИЕ ра)рдтто 7 О"иИЗБЕ Г ТНО, ттГ) В т 1 ПтлСНЬБ( КОН- )а.С )ТОРЯХ т(0.ТЗ(ТН,ГИ УЗ Л : 1)в-)Д- обкладка является наибохее чувствителььым к перегрузкам го току мес-.том. В Особенности это Относится к конденсаторам с метзллнзнро 9 Яны 11 Об(9 ЯЦКЗ).11.01" 0Л)ЦЕИ П 7)Г)ГН7 и ттока металл.7 зс 1)оватал сбкч:7 д " Р ЛсБЛ)ется в меСТЯХ КОН ГГт(ИтрОБЯ 95выводы отсоединяются от обкладок9 и конденсатор теряет емкость, По ,этой причине при разработке новых1 - Г) ГИПОВ ИМ 1 УЛЬСНЫХ КОНДЕНСа ГОРОВ О СО " бое Внимание уделяется:70 тросам пс- ВЬШЕНИЯ ДИНЯМИЧЕСКОй УСТОйтИВОСтк контактОГО узлз. и п 1)тэвтГн)ю соот" БЕТСТБУЮЩИХ ИМПУЛЬСНЫХ ИСПЫтаикк.т.О=тн( СТЬ ОЦЕНКИ ДИНЯ итЕС 5(ОтСР ГОч.,(ф, )озтьсе);, б,згоЦЯРт то01:." .: т:Гс) С,1 В ттОО,(ттХ 7 Г)" Г сла 9 т Н-" с) с;ст,Гт П) т) ЧЗ 7)Е:Г 7971 РГЬ(1"Г)7.7 Е 179 Гтто Г); НМПУЛЬС-: К аптИТУ 7,7 )Гока )ЯЗРЯтЗ (ЯК З 1 ЧЕТ ;ЗтЕ( т 51 ВЕ 75 ГИНЫ Раз: 5 сДНО. О " ОПротитэгЕНН 597 к Н Зс СЧ )зменеьп 5( 1 апряжеи)1, подаваемого Ма с.о) ) ум Ко О ПОЗ В П:)71 ИЦИтЕ 990 )(ет су 7 ствано превос;(идить номи- НаЛЬНОЕ:ЯПРЯжЕ)ткЕ ОПОПИНЯЕМОГО 1 ОП - фГттт с, 10 Р 9 "й 17) Г т)т:,9)МГ т)05 ВГЯ(ТР;17 тОЗМО)ктГ)" );, т)ЕГтттк; - , сЯТттД З 77(1 тЕт)Ю В Ков 17,.ГтОМ ГЗ,)т;: За ВРЕ:5 ПРО. ЕКЯ)11 с;:.,.1"Ь "а ТОКЯ,ТОтНС)СТЬ ОЦЕНКК, Г 111 ЗМ) ЧЕСКОй УС- токчивости повытяае Гся также благода- ря тому что вследствие 1 унтироваНИЯ ДИЭЛЕКтРИКа НЭМОтаииой СЕКтИИООКЛадкИГ .ВЫХОД 51 Ет .а Оба ЕЕ тОРЦа,. ИСКЛЮЧЯЕТС 5 1 ОЗМОНОСТЬ ПРО" ТЕт(аЦ)51 ПООЕС(ОВ СЗМОВОс.ЯНОВ ПЕНИЯ т ;. к О щ(пые бычьто наттпс) тбее к гиви )7 О кярткну старения контактно 0 узла конденсатоя с металлизт 1)огянными ОбКЛсдсс.у) ПОД )3 ОЗ тЕ ьт щ, ттд : ГОКО 7)ЬР( тЯГРУЗОКсНя иг, 1 Иоказана. элен Грическан5:" схема,цля оценки токонесуЦей способ " НОСТИ КОНТЯКТг 1 ЫХ тГЗЛОБ НЯМОтатНОГО конденсатора В импульсном режиме где 1 - Источник питания, 2 - за-.рядное сопротивление 3накопительный конденсатор, 4 - разрядноесороть 7)тенке 9 5 - коммутатор, биспь;туе;":ый образец.ИСТ )с)НИКПИтаккя ОбЕСПЕЧИВаЕтзарядное напряжение на накопительномконденсаторе 3 до 25 кВ. В качествеакопительного конденсатора 3 использован серийно выпускаемый конленсатор Гипа К 75-56 емкостью 0 1 мкФ9на напря)кение 25 КВ. Разрядное сопротивление 4 варьируется в пределах"95 до,1 Ом, В качестве коммутатора. 5 с)птользовян р ядио.г;.)ЯБляЕМЫй Вс)З 1)1 Г 1.ИК тИПа РУ В качестве испытуемого образцауб )одключа от намотанную секцию, сеЧЕН;Е КО).)трс.т 11 ОКЗЗанО Па фКГ 2Эгде 1 - диэлектрик) 8 - обкладкаВ В 1 Г:-; ". 9)Л ГГ ".ЕС (0,1 ГтЕИТЫ 9КО-.таГ: - ,.ье.:(7, 7.Иэлекгркк 7 состоит1 з лав атьо)ой т ленки толы 11 ой 5 мкмб 7.М;, . Гс)Иа,)ЕТЫ ДИЭ,ПЕКТРИКЯ 20 М,1 ета 5 лсес:(ЯЯ лента 8 пРеДставлнетСО Эой Я 7 ЮМ 1;:ГЕБЫ 1 СЛОЙ, НЯПЫ 1 ЕННЫЙ- тНет,ЕНТ (сЗаНО) КОНДЕсаГонойбумаг;1; п)р)водкмост слоя095и1 О Г Мпя;-.1 иткцу ПОПЕтХНОСТК с 101=гактныи с)Й 9 "певставляет собойслой цитканап.ленный на горец се)сцкк ЗЛЕ)(т 9(,Г"," ОВЬЬГ СПОСОб 011,. К СойОЛОВЯННО-. Ст 7 ИГЦОВ7 О СПЛаыа, НаНЕСЕН=ного методом иооп 9 ровки.В данно). приере оцениваемым кон.:денсатором является конденсатор соследу)щи хара.теристикямк: номинал ная ет)кость 10 мкф, номинальноенапряжение 1 кВ. амплитуда тока рарядки до кА, частот следованиятмпульсав,то 5 Г;9 характер разряда - апериодкческкй, длительностьитмпупьсса не менее 20 мкст ресурс105 импульсов,Испытания проводят следуюцим образом,Накопительный конденсатор 3 заряжаот от источника 1 питания через7 зарядное сопроткзление 2 до некото.7 рого риксировянного напряжения, после чего подают сигнал управления накоммутатор 5, который срабатывает,замыкая раз,.)ядную цепь,. В результатеэтого накопи гельный конденсатор 3разряжается на испытуемый образец би разрядное сопротивление 4. ПодбоРОМ ВЕЛИТ.КНЬ РаЗРЯДНОГО СОПРОТИВЛЕ-.з 1465916 4ния 4, емкости накопитеельного кон- Для того, чтобы повысить амплитудуденсатора 3 и за я ногр д о напряжения, разрядного тока до 4 кА, необходимоподаваемого на этот конконденсатор, осу- в два раза уменьшить величину разществляют регулировкр у Формы, дли- рядного сопротивления, что приведеттельности и амплит ыуд разрядного то- к уменьшению длительности импульсаБка. Приведенная схема позволяет полу- до 2 мкс.очить на испыт емоу ом объекте аперио- Кроме того, при испытаниях кондический импульс токаока с амплитудой денсатора по способу-прототипу кард о 10 кА длительностью от 1 до 100 мкс. 1 О тина изменения контактного. узла подПри уменьшении ар эрядного сопротивле- воздеиствием протекающего тока с -чния 4 ниже 2 5УОм схема позволяет щественно искажается процессом выпроводить испытания в режиме затуха- горания обкладок при самовосстановющих колебательных импульсов. ленин. Так, при повышении зарядДинамическую устойчивость кон ного напряжения рассматриваемого контактного узла оценивают по измене- денсагора до 1100 кВ значительноению сопротивления испытуемой намо- выгорание обкладок (в том числе вблитанной секции и по внешнему виде ее зи контактных сл ) б.оев на людалось даконтактных слоев. В рассматриваемом же при токе менее 1 кА,примере сопротивление намотанной 20 Указанные обстоятельс ва показысекции (т,е. Фактически сопротивле- вают что способУ -прототип не позвоние двух последовательно соединенных ляет с достаточной тей степенью точности(2 О) . ,ритерием предела контактного узла конденсатора в шидинамической устойчивости контактно роком диапазонзоне амплитуды разрядногого узла является существенное (втока и длительности импульса Пре пульса. реддва и более раз возрастание сопро- ложенный п б бс осо о еспечивает высокуютивления секции, а также почернение точность цеь оценки динамической устойи окрашивание участков контактного чивости контонтактных узлов конденсатозволяет испытыватьслоя. При этом указанные изменения З 0 ра так как позволяетобусловливаются только воздействием контактный уй зел в режимах, отличныхтока, протекающего через контактные от номинального, и исключить приузлы, поскольку диэлектрик намотан- этом влияние самовосстановленияной секции, шунтируемый металлическои лентой, не подвергается электри- Ф о р м у л35а из о ретениябческому воздействию, и, следовательно, процессы самовосстановления ис- Способ оценкиенки динамической усключены.чтоичивости намотанного конденсатораПри испытаниях конденсатора с в импульсном режимж е, включающий подвышеуказанными характеристиками по 40 ключение намота на отанного конденсатора,способу-прототипу величина зарядного выполненного в виде секции из динапряжения принципиально ограничена электрика с об .о кладками и нанесенноминальным напряжением этого кон- ными на торцыторцы контактными слоями,денсатора и не может более чем на в разрядный кон уо тур, подачу на него107 превосхрдить 1000 В РРегулиро импульса тока и последующую оценкувание амплитуды тока при этом воз- его динам еич скои устоичивости, о т -можно только.за счет изменения раз- личающю щ и и с я тем, что, срядного сопротивления контура, что целью повышения достоверности оценки,неизбежно влечет за собой изменение перед подключением намотанного конФ рмы и длительности импульса, т,е, 5 О денсатора осуществляют выод оизменение количества энергии выде- обкладок на бЭа о а торца секции с нанеляемой в контактном узле. Так, для сенными на них контактными слоями,обеспечения амплитуды разрядного то- при этом до идо и после подачи импульсака, протекающего через конденсатор, :тока измеряют величину сопротивлена уровне 2 кА необходимо установить ния секции а динамич с55Умическую устойчивеличину разрядного сопротивления , вость оценивают по изменению величипорядка 0,5 Ом; при этом длитель- ны сопротивления и изменению окраскиность импульса составит около 4 мкс, контактных слоев,1465916 Составитель А,Салынски Редактор АЛаковскгя Ихред М,Дидык Корректор О,Кравцова при ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород., ул, Гагарина. 10 1 удавственног 113035Тираж 69 комитета и Москва, ЖПодписное изобретениям и открытия Раушская наб д. 4/5