Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины

Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЖРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ , содержащее термодатчик в виде одной из обмоток электрической машины, измерительный прибор, фильтр низкой частоты, подключенный входом к термодатчику , а выходом - к измерительному прибору, и усилитель, отличающееся тем,что, с целью исключения влияния устройства на режим работы электрической машины, оно снабжено ограничителем, соединенным последовательно с термодатчиком, источником управляющего напряжения, тремя резисторами и двумя конденсаторами , а усилитель выполнен с независимыми инвертирукмцим и неинвертирукицим входами и общим проводом, причем первый полюс диодного ограничителя соединен с общим проводом усилителя и через первый конденсатор с его неинвертирукяцим входов, второй полюс диодного ограничителя через второй конденсатор и последовательно соединенные источник управляющегонапряже ния и первый резистор соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя соответственно, а через второй резистор с выходом усилителя , который через третий резистор соединен с инвертирующим входом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ц

РЕСПУБЛИН

А (19> SU an 1 Р G 01 К 13/08 .„":/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ =-.

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3490073/24-10 (22) 1 7. 09. 82 (46) 30. 11.84. Бюл. У 44 (72) А.Д.Ефимов, Ю.К.Иванов, и С.Л.Лабко (71) Западная государственная машино- испытательная станция (53) 536. 53 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 781613, кл. G Ol К 13/08, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

11 874147, кл. С Ol K 13/08, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИHbl содержащее термодатчик в виде одной из обмоток электрической машины, измерительный прибор, фильтр низкой частоты, подключенный входом к термодатчик:, а выходом — к измерительному прибору, и усилитель, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения влияния устройства на режим работы электрической машины, оно снабжено ограничителем, соединенным последовательно с термодатчиком, источником управляющего напряжения, тремя резисторами и двумя конденсаторами, а усилитель выполнен с независимыми инвертирующим и неинвертирующим входами и общим проводом, причем первый полюс диодного ограни- чителя соединен с общим проводом усилителя и через первый конденсатор с его неинвертирующим входог, второй полюс диодного ограничителя через второй конденсатор и последовательно соединенныее источник управляющего напряже- @

Ь ния и первый резистор соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя соответственно, а через второй резистор — с выходом усилителя, который через третий резистор

Соединен с инвертирующим входом.

1 11268

Изобретение относится к термомет-, рии, в частности к измерению темпера туры рабочей обмотки электрической машины или аппарата переменного тока, находящихся под напряжением. !

Известно устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее обмотку-термодатчик, трансформатор переменного тока, диоды, дроссель, трансформатор посто- 10 янного тока и измерительный прибор.

По обмотке-термодатчику обеспечивается прохождение постоянного тока заданной величины. Величина измерительного тока, пропорциональная сопротивлению термодатчика, регистрируется измерительным прибором трансформатора постоянного тока Я .

Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения. 20

Погрешность обусловлена тем, что величина постоянного тока, проходящего через термодатчик, в значительной степени зависит от параметров сети. Неполная компенсация переменной р5 составляющей магнитного потока в сердечниках трансформатора постоянного тока также снижает точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройСтво для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее обмотку-термодатчик, управляемый нелинейный элемент, датчик постоянного тока, два фильтра низкой

35 частоты, усилитель и измерительный прибор. По обмотке-термодатчику протекает стабилизированный постоянный ток, который создает на ней падение напряжения, пропорциональное величине активного сопротивления, которое через фильт низкой частоты регистрируется измерительным прибором. Источником стабилизированного постоянного

45 тока является управляемый нелинейный элемент, последовательно включенный в цепь питания обмотки переменным током. Стабилизация постоянного тока осуществляется введением отрицательной обра ной связи через датчик по50 стоянного тока, фильтр низкой частоты и усилитель на управляющий вход нелинейного элемента (2) .

Недостатком данного устройства является влияние нелинейного элемента на режим работы электрической машины, проявляющееся в возникновении высших

20 гармонических составляющих и изменении параметров питающей сети.

Цель изобретения — исключение влияния устройства на режим работы электрической машины.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения. температуры обмотки электрической машины, содержащее термодатчик в виде одной из обмоток электрической машины, измерительный прибор, фильтр низкой частоты, подключенный входом к термодатчику, а выходом — к измерительному прибору, и усилитель, снабжено диодным ограничителем, соединенным последовательно с термодатчиком, источником управляющего напряжения, тремя резисторами и двумя конденсаторами, а усилитель выполнен с независимыми инвертирующим и неннвертирующим входами и общим проводом, причем первый полюс диодчого ограничителя соединен с общим проводом усилителя и через первый конденсатор с его неинвертирующим входом, второй полюс диодного ограничителя через второй конденсатор и последовательно соединенные источник управляющего напряжения и первый резистор соединен с кнвертирующим и неинвертирующим входами усилителя соответственно, а через второй резистор — с выходом усилителя, который через третий резистор соединен с инвертирующим входом.

На фиг.I представлена функциональная схема устройства,цля измерения температуры обмотки однофазной электрической машины и принципиальная схема источника постоянного тока; на фиг.2 и 3 — функциональные схемы устройства в варианте соединения обмоток электрической машины звездой и треугольником соответственно.

Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины содержит обмотку-термодатчик 1, источник 2 постоянного тока, фильтр 3 низкой частоты измерительный прибор 4

Электрическая йринципиальная схема источника 2 постоянного тока включает в себя усилитель 5, источник б управляющего напряжения U, диодный ограничитель 7, резисторы 8, 9 и 10, конденсаторы II и 12.

Диодный ограничитель 7 включен поспедовательно с обмоткой-термодатчиком 1. фильтр 3 низкой частоты подключен входом к термодатчику I, Резистор 9 выполнен из материала,, удельное сопротивление которого мало зависит от температуры.

3 11268 а выходом — к измерительному прибо ру 4. Первый полюс диодного ограничителя 7 соединен с общим проводом усилителя 5 и через конденсатор 11 с его неинверти рующим входом. Второй полюс диодного ограничителя 7 через конденсатор 12 и последовательно соединенные источник 6 управляющего напряжения и резистор 8 соединен с инверти- еп рующим и неинвертирующим входами усилителя 5 соответственно, а через резистор 9 — с выходом усилителя 5, который через резистор 10 соединен с инвертирующим входом. 15

Устройство работает следующим образом.

По обмотке-термодатчику l протекает переменный ток (ток нагрузки электрической машины,. Одновременно по

1 обмотке-термодатчику 1 и обмоткам источника переменного напряжения(не показаны) протекает постоянный ток источника 2 постоянного тока, величина которого не превышает 37. тока нагрузки. Протекающий постоянный ток создает на обмотке-термодатчике 1 падение напряжения, пропорциональное активному сопротивлению термодатчика.

Это напряжение, соответствующее температуре обмотки электрической машины, выделяется фильтром 3 и регистрируется измерительным прибором 4.

Источник 2 постоянного тока не оказывает практического влияния на параметры электрической машинь: и сети.

Но постоянному току усилитель 5 охвачен 1001-ной отрицательной обратной связью посредством резистора 10.

Постоянное напряжение на инвертирующем входе усилителя 5 равно его выходному напряжению вследствие того, что величина сопротивления резистора

10 много меньше входного сопротивления усилителя. При этом баланс наступает только при условии,что напряжения на инвертирующем и неинвертнрующем входах равны. B свою очередь, для этого необходимо, чтобы напряжение

20 4 источника 6 равнялось падению напряжения на резисторе 9, имеющем сопро тивление R.

Таким образом, величина постоянного тока, протекающего через резистор 9 равна IU/R и определяется величиной управляющего напряжения источ. ника 6. При этом постоянный ток протекает по цепи: резистор 9, обмоткатермодатчик Е, обмотка источника переменного напряжения, усилитель 5.

Величина постоянного тока не зависит от сопротивления обмотки электрической машины обмотки источника переменного тока и соединительных провоДова

Предлагаемая схема обеспечивает практически нулевое сопротивление источника 2 переменному току сети.

Это достигается путем охвата усилителя 5 100 7-ной отрицательной обратной связью на частоте питающей сети посредством конденсаторов ll и 12.

Резистор 8 обеспечивает развязку входных цепей усилителя 5 по постоянному и переменному току.

Диодный ограничитель 7 предназна чен для защиты от перегрузок при пуске электрической машины, когда пуско.вой ток превышает максимально возможный выходной ток усилителя

5. По окончании пуска диодный ограничитель 7 не влияет на характеристики схемы, так как напряжение на выходе источника 2 не,превышает напряжения отпирания диодов.

Таким образом, предложенное устройство для измерения температуры обмотки электрической машины исключает влияние на режим работы электрической машины и обеспечивает проведение измерений в условиях реальной эксплуатации.

1126820

ВНИИПИ 5акаэ 8682/31 Тирам 822 Подписное

Филнал ППП "Патват", r.ужгород, ул.Проектная,