Способ испытаний индуктивных элементов, предназначенных для работы в цепях пилообразного тока

(21) 34 (22) 26 944/18-2 0 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЭ ВТОРСНОМУ СВИДЕТ(56) 1. Системы отклоняющие ОСЛ 1, ОСЛАТ, ТУ 11-75, ТУ 475.029-77, лист 5, 12.(54)(57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ИНДУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ В ЦЕПЯХ ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА, заключающийся в воздействии на индуктивный элемент переменным напряжением и контроле его целостности по изменению параметров воздействующего электрического сигнала, о т л и ч а, ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени испытаний, выбирают импульсно-модулированное синусоидаль ное напряжение заданного уровня частотой ( -(/И и длительностью модули рующих импульсов 1 ц = Т 1/1( ф двремя обратного хода йилообраз ного тока, Т = 2 - 1 О с - период модулирующих импульсов, ( - температура перегрева индуктивного элемента .при испытании .немодулированным синусоидальным напряжением;- требуемая темпераТура перегрева индуктивного элемента при испытании пилообразным током.ЪИзобретение относится к электронной технике и может быть использо"вано при испытании индуктивных элементов (ИЗ), работающих в цепях пилообразного тока, например трансфор-маторов выходных строк ( ТВС)оТклонякщих систем(ОС) и др,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ испытаний на надежность,ресурсных испытаний и других ИЭ,заключающийся в воздействии на ИЭ то ком пилообразной формы, обеспечивающим заданный тепловой режим ИЭ.Во время Тобратного ходапилообразного тока на ИЭ возникаютимпульсы напряжения (О ), по формепредставляющие собой полупериод синусоиды. Эти импульсы и частота ихповторения оказывают основное влияние на работоспособность ИЭ., электропрочность и надежность изоляции 13 . 2 ОНедостаток известного способазаключается в длительности проведения испытаний.Цель изобретения - сокращениевремени испытаний, 25Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, заключающемуся в воздействии на индуктивныйэлемент переменным напряжением иконтроле его целостности по изменению параметров воздействующего электрического сигнала, выбирают импульсно-модулированное синусоидаильноенапряжение заданного уровня частотой Г =1/2 Ток и длительностью модулирующих импульсов с ч =Т/ где Грк - время обратного хода пилообразного тока,Т=2-10 с-период модулирующих импульсов,- температура перегрева индуктивного элемента при испытании немодулированным синусоидальным напряжением;требуемая температура перегрева индуктивного элемента при испытании пилообразным током,На фиг.1 показана временная диаграмма напряжения на ИЭ при испытании предлагаемым способом; на фиг.2 временная диаграмма импульсно-модулированного напряжения; на фиг,Звременная диаграмма процесса охлаждения ИЭ; на фиг.4 - график зависимости температуры перегрева от длительности модулирующих импульсов, нафиг.5 - схема устройства реализацииспособа,Согласно предложенному способу 55(фиг,1) на ИЭ воздействуют синусоидальным напряжением с полупериодомколебаний, равным времени Гр , т,е.с частотой Гв 1/2 Тр , а амплитудуустанавливают равной амплитуде на Опряжения импульса Ор. Сокращение сроков испытаний достигается увеличением количества импульсов напряжения (полупериоды синусоидального напряжения ), воздействующих на ИЭ за интервал времени.Увеличение частоты следованияимпульсов приводит к повышению температуры перегрева ИЗ, Величина перегрева ИЭ за интервал пропорциональна мощности потерь на активномсопротивлении элемента, а также мощности диэлектрических и магнитныхпотерь, которые в ряде случаев могутсоставить значительную (до 50 и более) часть всех потерь,Чтобы исключить повышенный перегрев ИЭ, синусоидальное напряжениемодулируют прямоугольными импульсами (фиг.2). Это позволяет добитьсяположения, когда подводимая к ИЭэнергия равна отводимой энергии призаданном перегреве ИЭ.Модуляция синусоидального напряжения вызывает неизбежные колебаниятемпературы перегрева испытуемых изделий. Стандарты допускают неравномерность температурного режима + 5 С,что соответствует 1(10-20)".-ным колебаниям температуры перегрева изделий, Чтобы колебания температуры неоказывали существенного влияния напроцесс испытаний, необходимо, чтобыза время (: ,=Т-,(фиг. 2 ) иэделияохлаждались незначительно, т.е. неболее 1 от максимальной температурыперегрева. Так как процесс охлаждения тела опйсывается уравнением0 -с 1где О - температура пепррегрева тела в момент времени9 ,"температура перегрева при С =О,с - константа, зависящая от физических свойств и размеров тела, тодля требуемого колебания температуры сФр10 , Пользуясь данными,представленными на фиг.З, можноопределить константу с =1 И.ТогдаСрхл( 10- 1 ч. Условие малостиколебания температуры не нарушится,если Т 1 , т.е, Т10 21 уст,Как следует из кривых, представленных нафиг,3,1 С,=17-20 мин, Поэтому периодТ модуляции будет иметь величину, непревышающую 40 с. На практике периодом модуляции следует задаваться изтехнических соображений в пределах2 - 10 с,Экспериментально установлено, что зависимость температуры перегрева от длительности т модулирующих импульсов при постоянном периоде Т модуляции имеет линейный характер. Это обстоятельство позволяет выразить ф через температуры перегрева как Г = ТФ , где 1 - значение темпе 1ратуры перегрева при испытании ИЭ по предлагаемому способу без модуляции сииусоидального напряжения,температура перегрева при проведении испытаний.В некоторых случаях, учитывая линейный характер зависимости температуры перегрева от длительности модулирующих импульсов, требуемую длительность модулирующих импульсов для конкретного типа ИЭ удобнее определить графически фиг.4. Выбирают период Т модуляции и экспериментально проводят иэмер 6 ние температуры перегрева испытуемого ИЭ при любой длительности модулирующего импульса, например при= Т)2. На системе координат заносят точку Асоответ-, ствующую измеренной температуре ( и длительности модулирующего импульса Т/2, Через нулевую точку системы ко ординат и точку А чертят прямую. Таким образом получают график зависимости температуры перегрева от длительности модулирующих импульсов для конкретного ИЭ.Например, при испытании разных типов отклоняющих систем предлагаемым способом, чтобы получить перегрев, равный перегреву при известном способе, устанавливают длительность модулирующих импульсов =3 с при периоде модуляции Т=4 с (количество импульсов напряжения, воздействующих на отклоняющую систему при этом в 4 раза больше, чем при известном способе) .При испытании разных типов трансформаторов выходных строк длительность модулирующих импульсов Т=1,5- 2, 5 с при периоде Т равна 4 с (количество импульсов больше в 2-3,5 раза). Устройство для осуществления спо.соба (фиг.5) состоит иэ генератора 1 с регулируемой амплитудой колебаний, импульсного генератора 2 с регулируемой скважностью импульсов, 5 блока 3 конденсаторов и испытуемыхэлементов 4,1-4.л . Испытуемые элементы 4.1-4.о включают в нагрузку генератора 1, образуя совместно с блоком 3 конденсаторов резонансный О контур, который настраивают на частоту генератора конденсаторами блока 3. Таким образом, при помощи генератора сравнительно малой мощности возможно одновременно испытывать большое количество однотипных ИЭ,Сокращение сроков испытаний в2-3 раза дает возможность оперативнее оценить эффективность примененияв производстве ИЭ новых технологических процессов и материалов, а приразработке новых типов ИЭ приниматьлучшие конструктивные решения. Замена нескольких генераторов пилообразного тока, применяемых при известном способе испытаний, одним, работающим на резонансный контур,снижает энергоемкость испытательногооборудования. Экономия электроэнергии получается и эа счет уменьшения 30 сроков испытаний. Расширение технологических воэможностей устройства, приреализации предлагаемого способаиспытания достигается тем, что одноиспытательное оборудование может быть 35 настроено для испытаний саМых различных типономиналов ИЭ.1104446 г оставитель Ю.Кареевехред О.Неце Корректор С.Черн Юрковецкая а Заказ 5205/ лиал ППП фПатентф, г, ужгород, ул. Проектная Тираж 711 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 035, Москва, Ж, Раушская