RU1781643C - Method of testing of transformers and device to implement it - Google Patents

Abstract

Область применени : в контрольно-измерительной технике дл  испытани  обмоток трансформаторов. Сущность изобретени : устройство содержит 1 генератор (2), диоды по числу обмоток объекта контрол  (5, 6), 1 конденсатор (7), 1 резистор Scope: in control and measuring equipment for testing transformer windings. The inventive device contains 1 generator (2), diodes according to the number of windings of the object of control (5, 6), 1 capacitor (7), 1 resistor

Description

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники. Способ и устройство могут найти применение дл  испытани  трансформаторов, широко используемых при изготовлении изделий электронной техники.The invention relates to the field of instrumentation. The method and apparatus may find application for testing transformers widely used in the manufacture of electronic products.

Целью изобретени   вл етс  определение неравномерности намотки обмоток трансформатора.The aim of the invention is to determine the unevenness of the winding of the transformer windings.

На чертежи представлена схема устройства , реализующего способ.The drawings show a diagram of a device that implements the method.

Устройство содержит: 1 - испытуемый трансформатор, 1.1, 1.2, 1.3 - обмотки трансформатора, 2 - генератор стимулирующего воздействи , 3,4- транзисторы, 5, 6The device contains: 1 - transformer under test, 1.1, 1.2, 1.3 - transformer windings, 2 - stimulating generator, 3,4 - transistors, 5, 6

-диоды, 7 - конденсатор 8 - резистор, 9 - источник питани , 10 - генератор пр моугольных импульсов, 11 - операционный усилитель (блок сравнени ), 12 - источник опорной величины, 13 - блок индикации, 14-diodes, 7 - capacitor 8 - resistor, 9 - power supply, 10 - rectangular pulse generator, 11 - operational amplifier (comparison unit), 12 - reference value source, 13 - display unit, 14

-кнопка, 15 - источник питани , 16 - резистор , 17 - свегодиод, 18 - фототиристор, 19-button, 15 - power supply, 16 - resistor, 17 - annually, 18 - photothyristor, 19

-сопротивление нагрузки.- load resistance.

При этом указанные элементы соединены следующим образом.Moreover, these elements are connected as follows.

Обмотки 1.1 и 1,2 испытуемого трансформатора 1 подключены своими выводами к генератору 2 стимулирующего воздействи , который состоит из транзисторов 3, 4, входы которых подключены к генератору пр моугольных импульсов. Силовые электроды транзисторов одни непосредственно, другие через источник 9 питани  подключены через выходные электроды к выводам обмоток испытуемого трансформатора 1. При этом обмотка 1 1, 1.2 одними выводами непосредственно, а другими через разделительные диоды 5, 6 подключены к конденсатору 7 и резистору 8. Пол рность включени  диодов противоположна пол рности подаваемого с выходов генератора 2 напр жени  (напр жени  на коллекторах транзисторов 3, 4). Точка соединени  конденсатора , резистора и диодов подключена к одному входу блока 11 сравнени , выполненного на операционном усилителе, другой вход которого соединен с источником 12 опорного напр жени , Выход блока сравнени  соединен со входом индикатора 13, который состоит из последовательно включенных кнопки 14, источника 15 напр жени , резистора 16, светодиода 17, силовой цепи фототиристора 18. Обмотка 1 3 подключена к резистору 19 нагрузки;The windings 1.1 and 1.2 of the tested transformer 1 are connected by their leads to a stimulating action generator 2, which consists of transistors 3, 4, the inputs of which are connected to a rectangular pulse generator. The power electrodes of the transistors are one directly, while the others through the power supply 9 are connected through the output electrodes to the terminals of the windings of the transformer under test 1. In this case, the winding 1 1, 1.2 is connected directly by one of the terminals and connected to the capacitor 7 and resistor 8 through the diodes 5, 6. The diode turn-on polarity is opposite to the polarity of the voltage supplied from the outputs of the voltage generator 2 (voltage across the collectors of transistors 3, 4). The connection point of the capacitor, resistor and diodes is connected to one input of the comparison unit 11, made on an operational amplifier, the other input of which is connected to the reference voltage source 12. The output of the comparison unit is connected to the input of the indicator 13, which consists of sequentially connected buttons 14, source 15 voltage, resistor 16, LED 17, power circuit of the thyristor 18. Winding 1 to 3 is connected to a load resistor 19;

Испытание трансформатора осуществл етс  следующим образом.The transformer test is carried out as follows.

VJ 00Vj 00

оabout

ы s

На обмотки испытуемого трансформатора 1 производитс  подача переменного напр жени  в виде импульсов пр моугольной формы, которые формирует генератор 2 стимулирующего воздействи . Формирование переменного магнитного потока в трансформаторе 1 осуществл етс  за счет подключени  пары встречно направленных обмоток к противофазным выходам генератора (коллекторы транзисторов 3 и 4). В момент прекращени  подачи импульса на обмотку (например обмотку 1.1), т.е. при прерывании тока в цепи обмотки (величина тока определ етс  нагрузкой 19), возникает ЭДС самоиндукции в указанной обмотке, ЭДС самоиндукции характеризует качество намотки трансформатора, поскольку  вл етс  пр мой функцией от величины индуктивного сопротивлени  рассе ни . Индуктивное сопротивление рассе ни  (А.И. Вольдек, Электрические машины, Энерги , Ленинградское отделение, 1974, с, 291, 292) зависит, кроме геометрических размеров сердрчника, от величины зазора между обмотками, Плотна  одновременна  намотка обмоток трансформатора снижает индуктивное сопротивление рассе ни  и, наоборот, разное размещение обмоток на сердечнике и секционна  их намотка резко увеличивает индуктивное сопротивление рассе ни .An alternating voltage is applied to the windings of the transformer under test 1 in the form of rectangular pulses, which are generated by the stimulator 2. The formation of an alternating magnetic flux in the transformer 1 is carried out by connecting a pair of oppositely directed windings to the antiphase outputs of the generator (collectors of transistors 3 and 4). At the moment of termination of the pulse supply to the winding (for example, winding 1.1), i.e. when the current in the winding circuit is interrupted (the current value is determined by the load 19), the self-induction EMF appears in the specified winding, the self-induction EMF characterizes the quality of the transformer winding, since it is a direct function of the magnitude of the inductive dissipation resistance. Inductive scattering resistance (A.I. Voldek, Electric machines, Energy, Leningrad branch, 1974, p. 291, 292) depends, in addition to the geometrical dimensions of the core, on the size of the gap between the windings. Simultaneous winding of the transformer windings reduces inductive scattering resistance and, conversely, the different arrangement of the windings on the core and their sectional winding sharply increases the inductive scattering resistance.

Поэтому вследствие наличи  индуктивности рассе ни , в обмотке на момент пре- рывани  тока образуетс  всплеск напр жени .Therefore, due to the presence of leakage inductance, a voltage surge forms in the winding at the time of current interruption.

По вл ющийс  на обмотке 1.1 всплеск напр жени , определ емый индуктивностью (индуктивным сопротивлением) рассеивани  вызывает повышение напр жени  на выходе генератора стимулирующего воздействи , соединенного с обмоткой 1.1. В указанный момент производитс  формирование экспоненциально убывающего тока обмотки, что реализуетс  следующим образом . Поскольку напр жение на обмотке превышает напр жение на конденсаторе 7, которое практически равно напр жению источника 9, до которого конденсатор зар жаетс  через периодически открывающиес  транзисторы 3, 4 в генераторе стимулирующего воздействи  2, то конденсатор 7 через диод 5 осуществл ет формирование экспоненциально убывающего тока. При этом ве- личина всплеска напр жени  на конденсаторе 7 зависит от мощности всплеска напр жени  на обмотке 1.1 и, соответственно , индуктивности рассеивани . Небольша  мощность, котора  возникает при небольшой индуктивности рассе ни , что соответствует равномерной намоткеA surge in voltage appearing on winding 1.1, determined by the leakage inductance (inductance), causes an increase in voltage at the output of the stimulator connected to winding 1.1. At this time, an exponentially decreasing winding current is generated, which is implemented as follows. Since the voltage on the winding exceeds the voltage on the capacitor 7, which is almost equal to the voltage of the source 9, to which the capacitor is charged through periodically opening transistors 3, 4 in the stimulator 2, the capacitor 7 through the diode 5 generates an exponentially decreasing current . In this case, the magnitude of the voltage spike on the capacitor 7 depends on the power of the voltage spike on the winding 1.1 and, accordingly, the dissipation inductance. The small power that occurs with a small leakage inductance, which corresponds to uniform winding

контролируемых обмоток, развивает и небольшую максимальную величину напр жени  на конденсаторе 7, который поглощает энергию возникающего всплеска. При высокой неравномерности намотки обмоток, например , намотке обмоток в виде двух отдельных секций, возникает высокое значение индуктивности рассе ни .controlled windings, develops a small maximum voltage value on the capacitor 7, which absorbs the energy of the resulting surge. When the windings of the windings are highly uneven, for example, winding the windings in two separate sections, a high value of the leakage inductance arises.

Формирующийс , вследствие этого,Formed, therefore,

0 мощный импульс экспоненциально убывающего тока производит зар дку конденсатора 7 до высокого пикового уровн  напр жени . Формирование экспоненциально убывающего тока обмотки позвол етA powerful pulse of an exponentially decreasing current charges the capacitor 7 to a high peak voltage level. The formation of an exponentially decreasing winding current allows

5 обеспечить соответствие между величиной индуктивности рассе ни , отражающей неравномерность намотки обмоток, с величиной формируемого, таким образом, напр жени  на обмотке, которое подлежит5 to ensure the correspondence between the magnitude of the leakage inductance, reflecting the unevenness of the winding of the windings, with the magnitude of the voltage thus formed on the winding, which is subject to

0 дальнейшим операци м измерени  и сравнени .0 further measurement and comparison operations.

Блоком 11 сравнени  осуществл етс  измерение величины напр жени  на обмотке трансформатора и сравнение его с опор5 ным значением, задаваемым источником 12 опорного напр жени . В зависимости от результатов сравнени  (при величине напр жени  на обмотке меньше опорного) не вырабатываетс  или (при величине напр 0 жени  на обмотке больше опорного) вырабатываетс  импульс, по которому суд т о неравномерности намотки трансформатора и производ т отбраковку негодного трансформатора . Результат испытани  фиксиру5 етс  в блоке 13 индикации, где импульс, поступающий на его вход от блока сравнени , вызывает срабатывание фототиристора 18, который замыкает цепь, состо щую из источники 15 напр жени , контактовThe comparison unit 11 measures the voltage across the transformer winding and compares it with the reference value set by the reference voltage source 12. Depending on the results of the comparison (when the voltage value on the winding is less than the reference voltage), no pulse is generated or (when the voltage value 0 on the winding is greater than the reference voltage), a pulse is generated that judges the unevenness of the transformer winding and rejects the unusable transformer. The test result is recorded in the display unit 13, where the pulse supplied to its input from the comparison unit triggers the photo-thyristor 18, which closes the circuit, consisting of voltage sources 15, contacts

0 кнопки 14, токоограничивающего резистора 16 и светодиода 17, гашение светодиода осуществл етс  нажатием кнопки 14. Конструкци  блока индикации может отличатьс  от приведенной,0 of button 14, current limiting resistor 16 and LED 17, the LED is off by pressing button 14. The design of the display unit may differ from that shown

Claims (2)

5 Формула изобретени 5 Claims 1, Способ испытани  трансформаторов, согласно которому подают в одну из обмоток объекта контрол  переменное напр жение , измер ют напр жение на1, A method for testing transformers, according to which an alternating voltage is applied to one of the windings of an object, the voltage is measured 0 контролируемой обмотке, сравнивают его с опорным напр жением, а об исправности объекта контрол  суд т по результатам сравнени , отличающийс  тем, что, с целью определени  неравномерности на5 мотки обмоток, подачу переменного Напр жени  осуществл ют в виде импульсов пр моугольной формы, при этом в момент прекращени  подачи импульсов в контролируемой обмотке производ т формирование экспоненциально убывающего тока и одновременно осуществл ют измерение амплитуды напр жени  на контролируемой обмотке и сравнение его с опорным напр жением.0 controlled winding, compare it with the reference voltage, and the health of the object is monitored by the results of comparison, characterized in that, in order to determine the unevenness of the windings of the 5 windings, the alternating voltage is applied in the form of rectangular pulses, while at the moment of stopping the supply of pulses in the controlled winding, an exponentially decreasing current is formed and at the same time the voltage amplitude is measured on the controlled winding and compared with the reference voltage Niemi. 2. Устройство дл  испытаний трансформаторов , содержащее генератор, блок сравнени , блок индикации, выходы генератора соединены с первыми выводами соответствующих обмоток объекта контрол , выход блока сравнени  соединен с блоком индикации , отличающеес  тем, что в него введены разделительные диоды по числу обмоток объекта контрол , резистор и кон02. A device for testing transformers, comprising a generator, a comparison unit, an indication unit, the outputs of the generator are connected to the first terminals of the respective windings of the test object, the output of the comparison unit is connected to the display unit, characterized in that isolation diodes are inserted into it according to the number of windings of the test object, resistor and con0 денсатор, соединенные параллельно, первые выводы которых соединены через разделительные диоды с первыми выводами соответствующих обмоток объекта контрол , вторые выводы которых соединены с вторыми выводами резистора и конденсатора, при этом пол рность включени  каждого разделительного диода противоположна пол рности выходного напр жени  генератора , первые выводы резистора и конденсатора соединены с первым входом блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени .a capacitor connected in parallel, the first terminals of which are connected through diode diodes to the first terminals of the corresponding windings of the test object, the second terminals of which are connected to the second terminals of the resistor and capacitor, with the switching polarity of each diode opposite the polarity of the output voltage of the generator, the first terminals of the resistor and a capacitor are connected to the first input of the comparison unit, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source. Yc if f8Yc if f8 /О I/ ,/ About I /, tH-Hfl Ш15 13tH-Hfl W15 13 tH-Hfl ШtH-Hfl W