Способ определения коэффициента пропитки обмоток электрических машин и устройство для его осуществления

(19) 00 1)5 Н 02 К 15/12 ОБРЕТЕН ИСАНИЕ ТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ ных и и еи ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Томский институт автоматизирован систем управления и радиоэлектроник Специальное проектно-конструкторско технологическое бюро электрических машин Обьединения "Сибэлектромотор" (72) Г.В.Смирнов, В,Ф.Дунаф и Э.М.Гусельников(56) Авторское свидетельство СССР К. 1241361, кл. Н 02 К 15/22, 1983.ИзмерительСЯ универсальный. Е 7-11 ОКП 668 1370011. Утвержден ЕЭ 2.724.010 ТО - ЛУ, 13.08.82.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОПИТКИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля качества пропитки обмоток при производстве электродвигателей. Целью изобретения является повышение точности. Изобретение заключается в измерении емкости обмотки относительно корпуса электрической машины на частоте 11 и расчете по результатам измерения коэффициента пропитки. Особенностью изобретения является до.полнительное измерение емкости на частоте б, причем значения частот 11 и Ь выбирают соответственно вдисперсионной и оптической областях частот, для которых зависимость диэлектрической проницаемости от частоты для пропиточной жидкости соответственно выражена или отсутствует. Устройство содержит генератор 1, усилитель 2, детектор 3, АЦП 4, преобразователь 5, блоки сопряжения 6 и вычисления 7 и блок 8 управления. Особенностью устройства является использование в качестве детектора 3 синхронного детектора, а в качестве генератора 1 двухчастотного генератора.2 с.п. ф-лы, 5 ил,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для контроля качества пропитки обмоток.Цель изобретения - повышение точности.На фиг,1 приведена функциональная электрическая схема устройства для определения коэффициента пропитки обмоток электродвигателя, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - обмотка электрической машины, сечение; на фиг.З зависимости диэлектрической проницаемости пропиточного состава КПпри различных степенях его высушенности от частоты; на фиг.4 - зависимость диэлектрическойпроницаемости 822 пропиточного состава на частоте Ь 2 = 5000 Гц от диэлектрической проницаемости а 1- на частоте 11 =100 кГц, полученная для компаунда КПпри изменении степени его высушенности; на фиг.5 20 25 ЗО 35 4 О 50 к входу генератора 1 и второму входу аналого-цифрового преобразбвателя соответственно,На фиг,2 показаны провод обмотки 10;покрытый слоем эмали 11, корпусная изоляция 12, поверхность паза 13, воздушные полости 14 между обмоткой и корпусной изоляцией, воздушные полости 15 между корпусной изоляцией и поверхностью паза, - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства для определения коэффициента пропитки обмоток электрических машин.Устройство для определения коэффициента пропитки обмоток электрических машин (фиг.1), содержит двухчастотный генератор 1, измерительный усилитель 2, синхронный детектор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, преобразователь 5 двоичного кода в двоична-десятичной последовательно-параллельный код, блок б сопряжения, блок 7 вычислительный и блок 8 управления, К первому. выходу генератора 1 подключена обмотка 9 контролируемого изделия, корпус последнего соединен с входом измерительного усилителя 2.Второй выход генератора 1 соединен с управляющим входом синхронного детектора 3. Измерительный уаилитель 2 соединен с входом синхронного детектора 3, который соединен с АЦП 4, выход которого подключен к преобразователю 5 двоичного кода в двоично-десятичный последовательно-параллельный код, выход последнего соединен с блоком 6 сопряжения, выход которого соединен с входом блока 8 управления. Информационный выход блока 6 сопряжения .соединен с входом вычислительного блока 7. Выходы блока 8 управления подключеныЕмкость непропитанной обмотки относительно корпуса образует слоистая система (фиг.2), состоящая из Сэ-емкости эмали 11, Св 1-емкости воздушной прослойки 14, Ск-емкости коРпУсной изолЯЦии 12 и Св 2-емкости воздушной прослойки 15, соединенных последовательно. В общем случае ЕМКОСТИ СВ 1 И СВ 2, ЯВЛЯЯСЬ ВОЗДУШНЫМИ ЕМ- костями, не зависят от частоты измерения,пусной изоляции являются материалами с выраженными зависимостями диэлектрической проницаемости от частоты.Поэтому емкость непропитанной обмотки относительно корпуса на частотах 11 и 12 может быть представлена в виде вьражений1 1 + 1 1 1 (1) Сцп 1 Сэ 1 Св 1 Ск 1 Св 21 1 1 1 1= - + + + ., (2) Сцп 2 Сэ 2 Св Ск 2 Св 2 где Сцп 1, С 82 - емкость одной и той же непропитанной обмотки относительно корпуса, измеренная соответственно на частотах б и Г 2.Выражения (1) и (2) могут быть преобразованы к виду1 1 1(4) Сэ 1Ск 1 Сэ 2Ск 2д- С+С,- ,+С:СВ 1СВ 2СВ 1 + Св 2Представим емкость Св в виде произведения геометрического фактора д на диэлектрическую проницаемость воздуха а,Св=д св(5)Так как диэлектрическая проницаемость воздуха не зависит от частоты электрического поля, а геометрический фактор д не изменяется при изменении частоты измерения, то изменение значения емкости произвольно выбранной обмотки при измерении 88 на частотах 1 и 6 обусловлено в соответетвии с выражениями (3) и (4) изменением величины 6 с изменением частоты, С учетом выражений (3), (4) и (5) можно записать1 1 1+ у (7)Сяд 2 ок 2 д вПредположим, что после погружения 8пропиточную жидкость этой произвольно а емкости Сэ и Ск могут зависеть от частотыизмерения, если материалы эмали и кор-.Формула изобретения1. Способ определения коэффициента пропитки обмоток электрических машин путем измерения емкости обмоток относительно корпуса на частоте т 1, при котором 5 измеряют емкость каждой обмотки относительно корпуса до и после пропитки пропиточной жидкостью и последующей сущки, измеряют емкость одной из обмоток, произвольно выбранной из партии, относительно 10 корпуса до и после полной пропитки пропиточной жидкостью с известной величиной диэлектрической проницаемости и определяют коэффициент пропитки по результатам измерения, отл и ч а ю щи й с я тем; 15 что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют емкости каждой и одной, произвольно выбранной из партии, обмоток, относительно корпуса на частоте .Ь, причем значения частот т 1 и тг выбирает 20 соответственно в дисперсионной и оптической областях частот, для которых зависимость диэлектрической проницаемости от частоты для пропиточной жидкости соответственно, выражена или отсутствует; измеря ют степен.ь изменения величины диэлектрической проницаемости пропиточной жидкости в процессе ее отверждения на частоте 11 и фиксируют при этом величину диэлектрической проницаемости прбпиточ ной жидкости на частоте тг, а коэффициент пропитки обмоток электрической машины определяют по формуле25 Е(ЭЕД К а 5 е ь е- ь е е- -ь ь е - 1 с е-е с 11 й1 "=еС(сн/с 1 т-) фСаС 1 С ф 6-11С б 63 1 сс 1 40С Э ЕСС - 3" С,1 е.Ф-) с, ср,-с 6- сЫ45 Сдп 1, Спп 1, Сдпг,Сппг емкость Обмотки Относительно корпуса до и после пропитки и сушки на частотах б 1 и 2 соответственно; Сд,1, Сйп 1, Сдпг,С 1 пг - емкость произвольно выбранной обмотки относительно корпуса до и после полной пропитки пропиточной жидкостью с известной диэлектрической проницаемостью я 11 и йг на. частотах 11 и 12 соответственно;Ьо, Ь 1. Ь - коэффициент уравнения рЕ- грессии п сгг = Ьо + Ь 11 п й 1 + Ь 20 п й 1), которое апроксимируют функциональную зависимость между изменением величины диэлектрической проницаемости пропиточной жидкости при отверждении на частоте Т 1 и величиной диэлектрической проницаемости пропиточной жидкости на частоте 12;ед, ягг - величина диэлектрической проницаемости пропиточного состава на частотах 11 и 12 соответственно в высушенных обмотках.2. Устройство для определения коэффициента пропитки .обмоток электрических машин, содержащее двухчастотный генератор, первый выход которого является первой клеммой для. подключения исследуемой обмотки, измерительный усилитель, вход которого является второй клеммой для подключения исследуемой обмотки, детектор и регистратор, соединенные последовательно,отл ича ю щееся тем,что,с целью повышения точности, в качестве детектора используется синхронный детектор, в качестве регистратора используются аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кодов, блок сопряжения и вычислительный блок, соединенные последовательно, введен блок управления, в двухчастотный генератор введены вход управления частотой и опорныйвыход, причем вход аналого-цифрового преобразователя является входом регистратора, опорный выход двухчастотного генератора соединен с опорным входом синхронного детектора, первый выход блока управления соединен с входом управления частотой двухчастотного генератора, второй выход его соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, а вход блока управления соединен с вторым выходом блока сопряжения.1718343 Составитель В, Техред М.Морге в кто р О.Кундри дактор О. Г вач аказ 888 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101