Основные технические характеристики измерителя «Тангенс-2000»

Диапазон измерения tg 	110–5 – 1,000 (0,001 – 100 %)
Погрешность измерения tg 	± (210–4 + 0,01 tg х)
Диапазон измерения емкости, пФ	10 – 340103
Погрешность измерения емкости	± (0,5 пФ + 0,005 Сх)
Диапазон испытательного напряжения, В	1000–10000
Погрешность измерения напряжения	± (1 В + 0,01 Uисп)
Габаритные размеры, масса, кг: – блок преобразователя; – блок управления	440270160 мм, 7 520310260 мм, 17
Диапазон рабочих температур , C	от минус 10 до 40
Время непрерывной работы блока преобразователя от встроенного аккумулятора, ч	не менее 8 (не менее 150 измерений)
Длина штатного измерительного кабеля, м	15

исследования, проведённые учеными ВНИИЖТа, чётко обозначили зависимости тангенса угла  при различных приложенных напряжениях к испытуемому образцу с различными дефектами изоляции. В аппроксимированном виде это представлено на рис. 8.1. Из графика видно, что чем выше значение tg , тем влажнее изоляция электрической машины. ВНИИЖТ на базе Московского локомотиворемонтного завода провёл испытания на возможность применения системы «Тангенс-2000» для оценки технического состояния тяговых электродвигателей локомотивов и получил подтверждающие данные об адекватности к железнодорожному транспорту данной экспериментальной модели.

Основные преимущества применения автоматизированной системы контроля технического состояния изоляции «Тангенс-2000» – это возможность определения развивающегося дефекта. Дополнение вычислительного блока программой прогнозирования развивающегося дефекта вполне возможно ввиду отличной корреляции данных полученных в процессе диагностирования.

Рис. 8.1. Определение качества изоляции с использованием метода угла диэлектрических потерь: 1 – сухая, нормальная изоляция; 2 – изоляция, находящаяся длительное время в эксплуатации; 3 – увлажненная изоляция

Контроль состояния проводников. Состояние проводников можно проверить измерением омического сопротивления, методом падения напряжения, импульсной установкой или индукционным методом. Оценка состояния проводников путем измерения омического сопротивления приведена в [6].

Методом падения напряжения оценивается состояние проводников обмоток якоря электрических машин постоянного тока. Угольные щетки кондуктора устанавливаются на коллекторе на расстоянии шага обмотки по коллектору (рис. 8.2).

П

Рис. 8.2. Схема установки для проверки якоря методом падения напряжения: 1 – кондуктор; 2 – щетки; 3 – коллектор; 4 – милливольтметр (15÷45 мВ)

орядок контроля обмотки якоря:

– измеряют милливольтметром падение напряжения между соседними коллекторными пластинами;

– определяют среднее значение падения напряжения Δ U_СР;

– сравнивают ΔU_1-2, ΔU_2-3 и т. д. с ΔU_СР. Отклонение допускается ± 20 %. Если ΔU_i > ΔU_CР, то существуют неисправности – надрыв или плохая пайка петушков, если ΔU_i < ΔU_CР – межвитковое замыкание. Преимущест­во данного метода – возможность определения точного места неисправности в обмотке. Недостаток – необходимость проведения математических расчетов. В [6, лаб. работа № 17] приводится методика использования метода падения напряжения устройством типа КПЭМ.

В соответствии с требованиями нормативной документации на испытание коллекторных двигателей постоянного тока, а также специфики работы и организации технологического процесса на предприятиях локомотивного хозяйства центром «Транспорт» г. Омск была разработана мобильная система контроля и диагностики Доктор-30zм, позволяющая оценивать качество изоляции, степень увлажнения и неоднородности её структуры, а также производить поиск и локализацию МВЗ в обмотках якоря, остова, основных и добавочных полюсов. Прибор содержит в своём составе одноплатный компьютер, алфавитно-цифровой дисплей для отображения информации и комплект измерительных модулей (цифровой мегаомметр на 2500 В для измерения сопротивления изоляции, коэффициента абсорбции, возвратного напряжения и измеритель комплексного сопротивления – z-метр для измерения индуктивности, добротности, тангенса угла диэлектрических потерь).

Контроль якоря импульсной установкой. Импульсная установка позволяет определить дефекты проводников обмотки и проверить межвитковую прочность изоляции. Для этой проверки используют установки типа ИУ-80 или ИВ-3. Главными частями импульсной установки являются генератор импульсов, блок развертки и усилитель. Генератор импульсов – конденсатор большой емкости, который заряжается от выпрямленного напряжения и через прибор разряжается на испытываемую обмотку. Прибор работает по схеме моста (рис. 8.3), плечами которого являются участки проверяемой обмотки. При подаче импульса волны высокого напряжения распространяются по обеим параллельным ветвям одинаково и одновременно достигают боковых электродов, о чем будет свидетельствовать прямая линия на экране. Если же сопротивление ветвей различно, то равновесие плеч моста нарушается, возникает разность потенциалов в диагонале моста, и на экране вместо прямой появляется кривая линия. Искусственно замыкая коллекторные пластины, можно определить место дефекта. Если при замыкании кривая изменит положение – дефекта нет, а если не изменит – дефект есть.

П

Рис. 8.3. Схема импульсной установки: 1 – импульсный генератор; 2 – электронно-луче­вая трубка; 3 – щетка; 4 – обмотка якоря

реимущества импульсной уста­новки: простая технология и малое время для оценки состояния обмотки якоря. Недостатки: невозможно определить какой именно дефект имеет обмотка, и установка требует повышенных мер безопасности при ее обслуживании, так как к ней подводится большое напряжение.

Контроль обмоток индукционным методом. Этот метод основан на создании переменного магнитного поля в обмотке электрической машины (рис. 8.4). Предварительно оценить состояние обмотки можно металлической пластиной. Если она притягивается к железу якоря, обмотка имеет межвитковое замыкание. Точное место дефекта определяется с помощью щупа, которым замыкаются две соседние пластины.

При наличии неисправности в витке стрелка амперметра отклоняется на два и более делений. При отклонении в меньшую сторону – межвитковое замыкание, при отклонении в большую – надрыв, нарушение пайки.

Обмотку возбуждения электрической машины на наличие межвиткового замыкания можно проверить методом трансформатора (рис. 8.5).

Рис. 8.4. Схема индукционной установки: 1 – электромагнит; 2 – наушник; 3 – коллектор	Рис. 8.5. Схема проверки обмотки методом трансформатора: 1 – штатная катушка; 2 – испытываемая катушка

На один сердечник устанавливают штатную катушку с амперметром А, а на другой – одевают испытываемую. Если при подаче напряжения на катушку 1 ток остается прежним, как и без катушки, то дефекта нет. Если же ток увеличивается, то в катушке 2 – межвитковое замыкание. Метод обладает простотой и высокой точностью.