Способ контроля качества импульсных трансформаторов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.Н 01 Р 19/08 С 01 й ЗЗ/12 ввударетииный комитет СССР ао делам изебретеиий и открытий(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИМПУЛЬСНЫХ.Т РА НСфО РМАТОРОВ 1Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано для не- разрушающего контроля качества импульсных трансформаторов на ленточных пермаллоевых сердечниках.Известен способ контроля качества импульсных трансформаторов путем подачи прямоугольных импульсов от импульсного генератора на первичную обмотку импульсного трансформатора н контроля по осциллографу формы тока намагничивания 1,Недостатком такого способа контроля качества импульсных трансформаторов яв" ляется невозможность получить информацию о качестве сердечника трансформатора и о соответствии его технических характеристик требова йиям нормативно-тел нической документации. гоНаиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контроля качества импульсных трансформаторов (ИТ) путем контролирования то 2ка намагничивания, заключающийся в том, что подают на первичную обмотку (имеющую наибольшее число витков) напряжение от генератора импульсов в режиме (амплитуда импульсов, длительность импульсов, частота повторения импульсов, внутреннее сопротивление генератора импульсов), соответствующем техническим условиям (ТУ), измеряют осциллографом напряжение на резисторе, включенном последовательно с первичной обмоткой, вычиоляют по закону Ома амплитуду тока намагничивания и отбраковывают ИТ, амплитуда тока намагничивания которых не соответствует норме технических условий 12.Недостатками известного способа конь- роля качества импульсных трансформаторов являются малая аффективность выявления потенциально ненадежных импульс. ных трансформаторов, содержащих скрытые дефекты, обусловленная тем, что характер тсзменений тока намагничивания, на который влияют скрытые дефекты, неЭ 9609 всоможноопределить по амплитуде тока намагничивания, а следовательно) невозможно определить и наличие в ИТ данных дефектов, и малая эффективность контроля по причине отсутствия технических крите рИев по выбору режима (частоты, длвтельности, амплитуды входных импульсов мпряжения, чодаваемых с генератора импульсов на первичную обмотку).Эти недостатки известного способа не )ц позволяют выявлять наличие в ИТ сердечйиков из пермаллоевых лент толщигцц, не соответствующей требованиям (например, Вместо сердечника из ленты тодщиной 20 мк применен сердечник из ленты тол15 шиной 10 мк); наличие в сердечнике ИТ сваренных витков, число которых превышает норму ( 3 шт.); несоответствие значения параметра ИТ - произведения (О ) амплитудь напряжения на ддитель- НОСТЬ ВХОДНЫХ К 4 ПУЛЬСОВ) ПРИ КОТОРОМ наступает насыщение магнитопровода, на.личие в сердечнике ИТ воздушных зазоров (типа "рыхленность"), механических повреждений, нарушения изоляции ленты; на- д личие в обмотке ИТ одного коротко замкнутого Витка.Целью изобретения яьтяется повышение эффективности контроля путем выявления скрытых дефектов и прогнозирования реПоставленная цель достигается тем, что согласно способу, основанному на подаче на первичную обмотку импульсного трансформатора регулируемых прямоугольных импульсов от имггульсного генератора35 и последующем контроле формы тока ымагничивания, уств невливают амплитуду импульсов на 5 - 10% ниже максимально40 допустногой 1 тг устанавднвают длительностьа г)тудьс:.) соответствующей началу режима насьгщенти, плавно повышают частоту импульса и устанавливают ее критичное (Е, ) значегде ггрн котором эффективное значение тока татгктивания имеет наиболь 45 шую ведггчину, регулируют длительность имггульса и устанавливают ее номинальное значение, при которой амплитуда тока на магнг)"-гиВания имеет наибольшее значение, а на характеристике тока намагничивания виден участок начала режима насьгщения, и контролируют в установленном режиме линейность характеристик тока намагничива нияфКа фиг, 1 приведена схема проверки ит,ахульсных трансформаторов; на фиг. 2я 3Временньге диаграмъяг.Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 импульсов, Осцилло 73, 4граф 2, вольтметр 3 для измерения эффективного значения нвлряжения несинусоидвльной формы, контролируемый импульсный трансформатор 4, развязывагощую цепь, состоящую из конденсатора 5, диода 6, резисторов 7 и 8, позволяющую иоключить постоянную составлягонгую генератора 1, и резистор 9, вкдюченный по=- следовательно первичной обмотке.На фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы входных импульсов, а твюке ампдитудьг Эн тока намагничггвания, контролируемые по известному способу ддя разных трансформаторов одного и того же типономинада и характеристики а, Ь В) д данного тока тех же трансформаторов, контролируемые по предлагаемому способу.Способ реализуют следующим обрвзом,Определяют режим измерения (на 50- 100 шт. выбранного типономинвла трансформаторов), что чего переключатель "Внутренняя нагрузка генератора 1 у": танавливают В положение, при котором; выходное сопротивление генератора 1 наиболее близко соответствует входному сопротивлению импульсного трансформатора (которое определяет"я известньгми способами, например замеряют сопротивление первичной обмотки по прибору со"лвсно инструкции на прибор и пересчитывают его на рабочую частоту). Устанавливают на генераторе 1 путем поворота соответствующих регуляторов генератора 1 частоф ту иьптульсов 30 кГц, контролируемую цо каналу Б осциллографа 2. Устанавливаютпутем поворота соответствующих регуляторов генератора 1 при отключенном трансформаторе 4 амплитуду нмпудьса нвлряжения, контролируемую по каналу Б ооциллографа 2, на 5-10% меньше максимально допустимого нвлряжения, указаннс го в ТУ на трансформатор.Подключают трансформатор 4 и устанавливают ддительность импульсов путем поворота соответстВующих регуляторов гечератора 1 такой, чтобы характеристика тока намагничивания контролируемая по каналу А осциллографа 2, заканчивалась участком начвла режима насыщения (прекращение роста тока), Регулируют часто: ту входных имтудьсов напряжения путем доворота соответствующих регуляторов ге . нератора 1 и устанавливают то ее крипгц- .ное значение Икр)при котором эффэ) тиьное значение, замеряемое вольтметром 3,нмеет наибольшую величину, а характериотика тока намагничивания контролируемая960 Способ контроля качества импульсных трансфбрматоров путем подачи прямоугольных импульсов с регулируемой амплитудой, частотой и длительностью от импульсного генератора напервичную обмотку импульсного трансформатора и контроля по осциллографу формы тока намагничивания о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности контроля путем выявления скрытых дефектов прогнозирования ресурса работы, устанавлимют амплитуду импульсов на 5- 10% ниже максимально допустимой и устанавлимют длительность импульса, соответствующую началу режима насъпцения, плав 5по каналу А осциллографа 2, имеет наи большую нелинейность.Регулируют длительность входных импульсов путем поворота соответствующих регуляторов генератора 1 и. устанавливают то ее номинальное значение (нщ,), при котором амплитуда тока намагничивания, контролируемая по каналу А осциллографа 2, соответствующая моменту спада входного импульса, имеет наибольшее энао чение, а на характеристике данного тока виден участок начала режима насьнпения,Контролируют в установленном режиме 9,яр) линейность характеристики тока намагййчивания импульсных трансформато ров (данного типономинала) и отбраковывают то иэ них, характеристика тока на магничивания которых нелинейная, или по эпюрам характеристик тока намагничиващи и значениям эффективного напряжения 2 О (тока) данных трансформаторов, использующихся для определения режима, устанав ливают значение эффективного. напряжения,,соответствующего линейной характеристике тока намагничивания, и контролируют им пульсные трансформаторы на соответствие данной нормы аффективного напряжения.В результате анализа качестм отбракованных трансформаторов установлено, что харектегстика типа о (фиг. 2) соответствует импульсному трансформатору, не содержащему скрытых дефектов и имеющему наибол,". шую длительность функционирования; характеристики типа б и 8 (фиг, 2) характеризуют наличие в сердечнике ИТ меха 35 нических сил (деформаций), действующих на растяжение внешних витков, а следовательно, наличие в нем воздушных зазоров, механических повреждений, инородных включений, нарушение изоляции ленты, а также увеличенного числа сваренных витков, причем в трансформаторе с характеристикой типа данных дефектов больше, чем в трансформаторе с характеристикой типа Ь.При этом характеристика типа д (фиг. 2)45 характеризует наличие в импульсном трансформаторе сердечников, изготовленных из материала, имеющего повышенное значение магнитной проницаемости. Наличие излома повышенной амплитуды на начальном учао 5 О тке характеристики типа ъ характеризует наличие в данном трансформаторе одного короткозамкнутого витка обмотки, Если число замкнутых витков обмотки два и более, то амплитуда начальной части характеристики (до изгиба) значительно воз 55 растает (типа е на фиг. 2), при етом характеристика тока намагничивания стремится к воспроизведению формы входных 973 6 импульсов (прямоугольности) . Длительность функционирования трансформатора ъ наименьшая по сравнению с ИТ,а, Б, ь, Этого же типономинала.Характеристики сц, б, в, ы, д/ Мг. 3 импуль "ных трансформаторов, сердечники которых содержат дефекты, аналогичные указанным трансформаторам, (характерис тики которых приведены на фиг. 2), в которых механические силы (деформаций) действуют на сжатие внутренних витков сердечника, о чем свидетельствует наличие изгиба малой амплитуды в начале характеристики. Данный вид дефекта характеризует повышенную толщину ленты магнитопровода, обусловленную илн несоответствиемленты требомниям НТД, или неправильнымвыбором толщины при проектировании сердечников малого диаметра (до 3 мм внешнего диаметра), или наличием механических повреждений во внутренних витках сердечника.. Как показывают рыультаты опытныхиспытаний, предлагаемый способ контроля качества импульсных трансформаторов выявляет потенциально ненадежные ИТ, содержащие скрытые дефекты, повышает эффективность контроля на 20,5% и обеспечивает возможность прогнозирования длительности функционирования импульсных трансформаторовИмпульсные трансформаторы, имеющиелинейную характеристику тока намагничивания, характеризуются максимальным ресурсом работы, поскольку нелинейность характеристики соответствует увеличению площадн динамической петли гистерезиса и увеличенИю тепловых потерь в сердечнике. формула изобретения960973 фиг.1 но повышают частоту импульса, фиксируя по осциллографу максеелъное значение тока намагничивания, затем регулируют длительность импульса, фиксируя амплитуду тока намагничивания, и начало ре-,жююа насыщения, н контролируют линей ность характеристик тока намагничивания. Источники информапии,принятые во внимание при экспергнзе 1. Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов. Л Энергияф,1971, с. 122, рнс. 6 2,2. ГОСТ В-75 п. 3.3.2.1.4 000,472,073 ТУ.. У аказ 7301/6 пис д. 4/5 ия жгород,Проектная, 4 Составитель В. ЛисинТехред Е,Харитончик Тираж 761ВНИИПИ Государственного по делам изобретений1 3035, Москва, Ж-З,э, Р ПП Патент, г. Поомитетаи открытийушская наб ектор Н, Король