Магнитогидродинамическое реле
Патент 691956
Авторы
Классы МПК
Магнитогидродинамическое реле
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик
<" > 691956 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.03.77 (21) 2465836/24-07 с присоединением заявки М (5! )М. Кл.
Н 01 Н 53/08
Геоударстеенньа кеиктет
СССР ко делам изобретений и открытий (23) П риоритет
Опубликовано 15.10.79. Бюллетень Рй 38
Дата опубликования описания 18.10.79 (53) УДК 621 318,56 (088.8) 4
Д. Б. Баринверг, В. Г. Олейник и Б. М. Микайиввич ",, ."ЛЯ-;! Бл и
Э
iI . Ък ° Jt
- - к
1 и (72) Авторы. изобретения
Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7l) заявитель (54) МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ РЕЛЕ
Изобретение относится к области электрооборудования, в частности к элект- роаппаратостроению и может быть использовано для измерения температуры электроагрегатов (электродвигателей, трансформаторов и, др.) и для защиты их от перегрева.
Известно магнитогидродинамическое (МГД) реле, содержащее МГД-насос и сосуды с ртутью, в одном из которых размещены выходные электроды jl).
Недостатком известного реле является невозможность использования его в качестве реле теплового контроля электроагрегата.
Известно реле, содержащее систему каналов с электроподводной жидкостью и МГД-насос, электрический выход которого является входом реле. Гидравлический выход насоса соединен с приемной камерой, в которой размещены электроды.
Приемная камера установлена над поверхностью жидкости в расходном сосуде, соединенном с гидравлическим входом насоса, и снабжена отверстием, соединяющим камеру. с сосудом (2).
Известно магнитогидродинамическое
° реле, содержащее секционированный МГД-, насос, гидравлический выход каждой сек-:— ции которого соединен с приемной камерой, установленной над поверхностью электропроводной жидкости в расходном сосуде, который соединен с гидравлическим входом секций насоса, и снабженной
lO электродами и отверстием, соединяющим камеру с сосудам 13 J.
Недостатком известного реле является невозможность его использования в ка15 честве устройства контроля температуры электроагрегата, имеющего линейную связь между превышением температуры контролируемого агрегата и уровнем жидкости в приемной камере МГД-реле.
llewü настоящего изобретения — расширение функциональных воэможностей реле.
Поставленная цель достигается тем, что приемная камера выполнена с умень6Я1956
40 шаюшимся кверху сечением, площадь которого опоеделяется из соотношения
СД
1+АAz де C теплоемкость тела Дж/град. ц(- температурный коэффициент электрического сопротивления, 1/град;
2 - уровень жидкости в приемной камере, м;.
3. — тарировочный коэффициент, град/м; 0
И вЂ” коэффициент перехода, отверстие, соединяющее приемную камеру с расходным сосудом, выполнено в виде вертикальной щели с увеличивающейся к основанию шириной, определяемой из с оот ноше ни я () ЯсЯ (1+2iljkz+ pilЯ 2)
У72фл. (1+ЯсА.у.) где $ — noB HocT Tennone e w, ; 20 — коэффициент теплопередачи при начальной температуре, Вт/м2, град; 4 — гидравлический коэффициент рас хода, P — посточнный коэффициент, 1/град; ф — ускорение свободного падения, м/сек, а секции канала МГД-насоса выполнены различного сечения и их выходы в при- З0 емную камеру расположены один на другом в порядке увеличения сечения, причем сечение каждой секции канала определяется из соотношения р2. где — сечение канала, работающего
2. при токе 3, и ;
Ь вЂ” сечение j -- ro канала, работаю1
Ь щего при токе д, м, Т вЂ” гидростатическое давление в канале 1, Н/л12;
Р— гидростатическое давление в !
1-ом канале, Н/м;
Я вЂ” параметр системы, Н/А м;
2. 2.
fl --oe значение тока в канале я
МГД-насоса, А;
Сушность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема описываемого реле.
МГД-реле состоит из МГД-насоса 1, выполненного в виде совокупности каналов 2, 3, 4 с общей магнитной системой и общим током Э, подводимым к кана-. лам 2, 3, 4; высота "а" всех каналов одинакова, ширина в" различна. Входы каналов соединены с расходным сосудом
5, а выходы — с приемной камерой 6, снабженной электродами 7 и отверстием 8.
Секционированный МГД-насос 1 перекачивает рабочую жидкость из сосуда
5 в приемнук камеру 6, причем электромагнитное давление, развиваемое насосом, в такой системе пропорционально току. При малом токе жидкость перекачивается лишь по каналу 2, гидравлический выход которого в приемную камеру расгопожен на минимальной высоте. С возрастанием тока жидкость перекачивается также по каналу 3, а затем и по каналу 4. Выбор ширины каналов (секций)
МГД-насоса обеспечивает суммарную производительность насоса, пропорциональную квадрату тока и, следовательно, количеству тепла, выделенного в электроагрегате.
Таким образом, количество жидкости, поступающей в приемную камеру, соответствует количеству тепла, выделяемого в эпектроагрегате. Переменная величина шепи 8 обеспечивает соответствие между количеством жидкости, вытекающей из приемной камеры, и количеством тепла, отдаваемого электроагрегатом в окружаюшую среду.
Форма приемной камеры и форма шепи обеспечивают линейную зависимость между уровнем жидкости в приемной камере и превышением температуры контролируемого электроагрегата по отношению к окружающей среде.
Размещенные в приемной камере на заданной высоте электроды 7 обеспечивают срабатывание реле в случае перегрева эпектроагрегата.
Трехсекционное МГД-реле было изготовлено и испытано в лабораторных условиях. Испытания показали, что МГДреле имеет линейную характеристику между уровнем жидкости и превышением температуры эпектроагрегата, При достижении заданной максимальной температуры эпектроагрегата обеспечивается четкое срабатывание реле.
Изобретение позволяет получить линейную зависимость между температурой эпектроагрегата и уровнем жидкости в приемной камере и производить измерение температуры по входным электрическим параметрам электроагрегата, исключая непосредственное введение измерительных элементов (например, термопар) внутрь электроагрегата.
691956 где 5 — поверхность теплоотдачи, м ;
2.
k — коэффициент теплоотдачи при начальной температуре, — Вт/мт рад;
5,ц — гидравлический коэффициент расхода;
/Ь вЂ” постоянный коэффициент, 1/град;
d — ускорение свободного падения, м/сек; а секции канала магнитогидродинамичес10 кого насоса выполнены различного сечения и их выходы в приемную камеру расположены один на другом в порядке увеличения сечения, причем сечение каждой
15 секцни канала определяются из соотношения с
1+aitz У где С вЂ” теплоемкость тела, Дж/град;
il — - тарировочный коэффициент, град/м;
< — температурный коэффициент электрического сопротивления, 1/град; 25
z. — уровень жидкости в приемной камере, отсчитываемый от дна камеры, М;
К вЂ” коэффициент перехода, м /Дж, 3 отверстие, соединяющее приемную каме- 30 ру с сосудом, выполнено в виде вертикальной щели с увеличивающейся к основанию шириной, определяемой из соотношения
ЬМ (3+ 239Z+ W Х ) 35
Ф 2 х (1 4 ЛЫ.z.) Формула изобретения
Иагнитогидродинамическое реле, содержащее секционированный магнитогидродинамический насос, гидравлический выход каждой секции которого соединен с приемной камерой, установленной над поверхностью электропроводной жидкости в расходном сосуде, который соединен с гидравлическим входом секций насоса, и снабженной электродами и отверстием, соединяющим камеру с сосудом, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, приемная камера выполнена с уменьшающимся кверху сечением, площадь которого определяется из соотношения
+5(АЭ„-Р
1=1 О. ь,1я1 -, Н где ° - сечение 1-ой секций канала, м, 2.
П вЂ” П -ое значение тока в канале магнитогидродинамического насоса, А; Р— гидростатическое давление в
-ой секции канала насоса Н/м; а . — конструктивный параметр, Н/м А
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ж 251091, кл. 21 ф 4/05, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР
ЛЪ 341106, кл. Н. 01 Н 29/10, 1970.
3. Патент США М 2715190, кл. 310-11, 1965.
Составитель Н. Глеклер
Редактор Д. Мепуришвили Техред Л. Алферова Корректор М. Шароши
Заказ 6236/45 Тираж 923 Подпис ное
UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4