Устройство для обнаружения межвиткового замыкания и обрыва катушки ротора микродвигателя

(5 ц 5 6 01 В 31 УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТОМСтВО СССРПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТОРС/2 ТУШКИ РОТОРА МИКРОДВИГАТ юл. М 45твенное объединение "Вильользование: относится к кон рительной технике и может б ано для обнаружения деф и обмоток электрических м ть изобретения: устройство овый двигатель, приемную го ующую головку, электром положения, поворотный к нератор, блок детектора, бло ок индикации, блок управле ,1 ил. шкис и В.Д.Петриенко ое свидетельство СССР кл. 6 01 Я 31/02, 1984, ое свидетельство СССР кл, 6 01 В 31/02, 1984. 54) УСТРОЙСТВ МЕЖВИТКОВОГ Я ОБНАРУЖЕНИЯ МЫКАНИЯ И ОБ(21) 4884446 22) 20,11,90 (46) 07.12,92 (71) Произв мд72) В.С.Ки (56) Авторск М 1114988,Авторск М 1071977,РЫБА КА ЛЯ (57) Исп но-изме пользов изоляци Сущнос ЖИТ Шаг ген ерир датчик тейн, ге лиза, бл з.п,ф-лы трольыть исектов ашин. содерловку, агнит, роншк анания, 5Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для обнаружения дефектов изоляции при испытании обмоток электрических машин.Цель изобретения - повышение достоверности обнаружения межвиткового замыкания и обрыва,На фиг,1 а и 1 б изображена структурная схема устройства для обнаружения межвиткового замыкания и обрыва катушки ротора микродвигателя.Устройство содержит следующие электромеханические узлы: шаговый двигатель 1, приемную головку 2, генерирующую головку 3, электромагнит 4 и датчик 5 положения, Шаговый двигатель 1 расположен на поворотном кронштейне 6, На оси шагового двигателя 1 расположена контролируемая катушка 7. Датчик положения 5 служит для определения положения поворотного кронштейна 6, а электромагнит 4 - для фиксации его в рабочем положении. Приемная 2 и генерирующая 3 головки выполнены в виде магнитных головок записи-воспроизведения и стирания соответственно и расположены в непосредственной близости от контролируемой катушки 7.Устройство содержит следующие электронные блоки: генератор 8, блок 9 детектора, блок 10 анализатора, блок 11 индикации и блок 12 управления.Между собой блоки и узлы соединены следующим образом, Генерирующая головка 2 соединена с выходом генератора 9. Приемная головка 3 подключена к входу блока детектора 9, выход которого соединен с первым входом блока 10 анализа. Датчик положения 5 подключен к первому входу блока 12 управления, первый выход которого соединен с управляющим входом привода (шагового двигателя 1). Управляющий входэлектромагнита 4 подключен к второму выходу блока 12 управления, Первый, второй и третий выходы блока 10 анализа соединены с первым, вторым и третьим входами блока 11 индикации, соответственно. Первый и второй выходы блока 11 индикации соединены с вторым и третьим входами блока 12 управления, соответственно третий выход блока 12 управления соединен с вторым входом блока 10 анализа, четвертый выход - с четвертым входом блока 11 индикации.Электронные блоки состоят из следующих субблоков. Блок детектора 9 состоит иэ соединенных последовательно усилителя 13, детектора 14, и компаратора 15. Блок анализа 10 содержит три параллельные цепи. Первая цепь состоит из первого элемен 5 10 15 20 2 Г 30 35 40 45 50 55 та И 16, вторая цепь состоит иэ последовательно соединенного счетчика 17, элемента ИЛИ-НЕ 18 и первого инвертора 19, третья цепь состоит из последовательно соединенных второго инвертора 20 и второго элемента И 21.Дополнительно выход элемента ИЛИНЕ 18 подключен к вторым входам первого и второго элементов И 16, 21, Первый вход блока анализа 20 является первым входом элемента И 16, С-входом счетчика 17 и входом второго инвертора 20. Второй вход блока анализа 10 является й-входом счегчика 17. Выходы первого элемента И 16, первого инвертора 19 и второго элемента И 2 являются первым, вторым и третьим выходами блока 10 анализа соответственно.Блок индикации 11 содержит три параллельные цепи - "Обрыв" "КЗ" и "Годная" кажда- из которых состоит из соединенных последовательно О-триггера 22, 23, 24, ключа 25, 26, 27 и индикатора 28, 29,30 соответ ственно. С-входы О-триггеров 22, 23, 24 соединены между собой и падклюсны к выход инвертора 31, Вход инвертора 31 является четвертым входом блока индикации 11, О-входы 0-триггеров 22, 23. 24 я",- ляются третьим, вторым и пеовым входами блока индикации 11, д входы индикаторов "Обрыв" и "КЗ" 28, 29 являются первым и вторым его выходами.Блок управления 12 содержит цепь привода, состоящую из последовательно соединенных первого делителя 32, дешифратора 33 и первого ключа 34; цепь формирования цикла измерения, ссстоящую иэ последовательно соединенных первого формирователя 35, Б-вход второго триггера 36, В-входа счетчика 37 и второго формирователя 38; цепь задержки, состоящую из последовательно соединенных второго делителя 39 и й-входа первого триггера 40; цепь управления, состоящую из последовательно соединенных элемента ИЛИ 41, первый вход второго ключа 42, а также кнопку "Сброс" 43, подключенную к второму входу ключа 42, С-входы первого и второго делителей 32, 39 соединены между собой, Я-входы первого и второго делителей 32, 30 подключены к первому выходу второго триггера 36. Выход первого делителя 32 дополнительно соединен с С-входом счетчика 37, а выход второго формирователя 38 подключен к Я-входом триггеров 36, 40, Второй выход триггера 36 подключен к первому входу элемента ИЛИ 41,Входами и выходами блока управления 12 являются: первый вход - вход первого формирователя 35, второй и третий входы - третий к второй входы элемента ИЛИ 41510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 первый и второй выходы - выходы первого и второго ключей 34, 42, третий выход - выход первого триггера 40, четвертый выход - выход второго формирователя 38.Устройство работает следующим образом.Контролируемая катушка 7 устанавливается на ось шагового двигателя 1, Поворотный кронштейн б с шаговым двигателем 1 и контролируемой катушкой 7 вручную из исходного положения устанавливается в рабочее положение (рабочее положение изображено на чертеже). Срабатывает датчик положения 5. На выходе первого формирова,еля 35 вырабатывается кратковременный импульс, который поступает на В-вход триггера 36 и устанавливает его в нулевое положение. В результате этого сигнал с второго выхода триггера 36 через элемент ИЛИ 41 открывает ключ 42, срабатывает электромагнит 4 и поворотный кронштейн б с шаговым двигателем 1 и контролируемой катушкой 7 фиксируется в рабочем положении, Одновременно сигнал с и,", ого триггера Зб разрушает работу первого и второго делителей 32, 39 и счетчика 37. На входы делителей поступают импульсы сети с частотой 50 Гц. Выходные импульсы делителя 32 через дешифратор ЗЗ и ключ 34 поступают на шаговый двигатель 1 и он начинает вращаться, С выхода делителя 32 импульсы поступают и на С-вход счетчика 37. После того, как счетчик 37 сосчитает количество импульсов соответствующий тому, что шаговый двигатель 1 сделает один или чуть более одного оборота, на его выходе и на выходе второго формирователя 38 возникает кратковременный импульс, который установит в исходное состояние второй и первый триггеры 36, 40 и через инвертор 31 произведет запись информации с О-входов О-триггеров 22, 23, 24. Записанная информация через ключи 25, 26, 27 будет индицироваться индикаторами 28, 29, 30. Сигнал с выхода второго делителя 39 устанавливает в нулевое состояние первый триггер 40, который разрешает работу счетчика 17,На генерирующую головку 2 с генератора 8 поступает сигнал с частотой около 19 кГц. В генерирующей головке 2 возникает переменное манитное поле, которое через контролируемую катушку 7 наводит сигнал в приемной головке 3. Сигнал с выхода приемной головки поступает и усиливается усилителем 13, детектируется детектором 14 и поступает на вход компаратора 15. На выходе компаратора 15 сигнал может быть трех видов в зависимости от состояния контролируемой катушки 7, Случай "обрыв" - в приемной головке сигнала не наводится и на выходе компаратора 15 будет логический нуль, Случай короткого замыкания ("КЗ") - в приемной головке 3 возникает прерывистый сигнал и на выходе компаратора 15 сигнал из нескольких импульсов(минимум двух). Случай, когда контролируемая катушка 7 не имеет дефектов - в приемной головке 3 возникает непрерывный сигнал, и на выходе компаратора 15 - состояние логической единицы (т,е. один импульс). Сигнал с выхода компаратора 15 поступает на первый вход блока анализатора 10 на первый вход элемента И 16, С-вход счетчика 17 и инвертор 20. С выходов счетчика 17 через элемент ИЛИНЕ 18 сигнал поступает на вторые входы элементов И 16, 21 и инвертора 19. Рассмотрим как осуществляется анализ сигнала с выхода компаратора 15 и запись информации блоков индикации 11. Случай "обрыв" - логический нуль с выхода компаратора 15 через инвертор 20 в виде логической единицы поступает на первый вход элемента И 21, а на второй его вход поступает логическая единица с элемента ИЛИ - НЕ 18, на выходе элемента И 21 будет логическая единица, которая поступая на О-вход О-триггера 22 запишется в память до следующего цикла измерения, Случай когда контролируемая катушка 7 не имеет дефектов (годная) - логическая единица с выхода компаратора 15 поступает на первый вход элемента И 16, а на второй его вход поступает логическая единица с элемента ИЛИ - НЕ 18 и на выходе элемента И 16 будет логическая единица, которая поступает на О-вход О-триггера 24 запишется в память до следующего циклаизмерения,Случай "КЗ" - с выхода компаратора 15 на первый вход блока анализатора 10 поступает сигнал в виде чередования логических нулей и единиц (не менее двух), Счетчик 17 начнет считать импульсы, которые поступят на вход элемента ИЛИ - НЕ 18 и на его выход будет логический нуль, который поступая нэ вход инвертора 19 превратится в логическую единицу на его выходе, которая поступает на О-вход О-триггера 23 запишется в память до следующего цикла измерения. Одновременно логический нуль с выхода элемента ИЛИ - НЕ 18 поступает на вторые входы элементов И 16 и 21 и блокирует возникновение на их выходе логических единиц. В случае, если после цикла измерения сработал один из двух элементов индикации "ОБРЫВ" 28 или "КЗ" 29 сигналы ключей 25 или 26 через элемент ИЛИ 41 блокируют второй ключ 42 и элект 1780052510 ромагнит 4 остается во включенном состоянии до следующего измерения, или нажатияна кнопку "СБРОС" 43,Формула изобретения 1. Устройство для обнаружения межвиткового замыкания и обрыва катушки ротора микродвигателя, содержащее привод, генерирующую и приемную головки, датчик положения, генератор, блок детектора, блок анализа, блок индикации, блок управления, первый вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом датчика положения и управляющим входом привода, выход генератора соединен с входом генерирующей головки, выход приемной головки соединен с входом детектора, выход которого соединен с первым входом блока анализа, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения межвиткового замыкания и обрыва, в устройство введен поворотный кронштейн с электромагнитом, при этом привод выполнен в виде шагового двигателя и установлен на поворотном кронштейне, управляющий вход электромагнита соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом блока анализа, второй и третий выходы которого соединены с вторым и третьим входами блока индикации соответственно, четвертый вход блока индикации соединен с четвертым выходом блока управления, третий вход которого соединен с вторым выходом блока индикации,2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что генерирующая и приемная головки выполнены в виде магнитных головок старания и записи-воспроизведения.3. Устройство по п.1, отл и ч а ю щеес я тем, что блок детектора содержит последовательно соединенные усилитель, детектор и компаратор.4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок анализа содержит счетчик, С-вход которого является первым входом блока и соединен с первым входом первого элемента И непосредственно и через вто 15 20 25 30 35 40 45 50 рой инвертор - с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, входом первого инвертора и выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены соответственно с выходами счетчика Я-вход ко торого является вторым входом блока, выходы первого элемента И, первого инвертора, второго элемента И являются соотве - ственно первым, вторым, третьим выходами блока. 5. Устройство по п.1, о т л и - .;о,.с я тем, что блок индикации сод, ж,т ин - вертор, вход которого являе.сч че-,; - .рть.ь. входом блока, а выход соединен с С-одами первого, второго, третьего О-триггеров, О-вход каждого из которых является соответственно первым, вторым, третьим входа ми блока, выход каждого из О-триг ерс т соединен через соответствующий .;ч:. входом соответствующего индикатор: при этом вход индикаторов "Обрыв и к- яв. ляются соответственно первым, "." и" выходами блока,б, устройство по п,1, о т л и ч а;с .; е о"- с я тем, что блок управления содержи- последовательно соединенчые первый деятель частоты, дешифратор, первый . о . выход которого является первым выходом блока, С-вход первого делителя частоты соединен с С-входом второго делителя частоты, выход которого соединен с Й-входом первого триггера, выход которого является третьим выходом блока, выход первого делителя частоты соединен с С-входом счетчика, выход которото через формирователь соединен с Я-входами первого и второго триггеров и является четвертым выходом блока, й-входы первого, второго делителей частоты и счетчика соединены с первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого являются соответственно вторым и третьим входами блока, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом кнопки "Сброс", выход второго ключа является вторым выходом блока, В-вход второго триггера соединен с выходом первого формирователя, вход которого является первым входом блока.1780052 Составитель И. КрюгжденеТехред М.Моргентал Корректор С. Лисина еда улако Т СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул Гагарина 101 аказ 4435 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5