Регулятор нагрева обмоток электрических машин

Регулятор нагрева обмоток электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61.) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1á0977 (21) 2529275/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 2503.80. Бюллетень 9 11

Дата опубликования описания 250380

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик (iij 723536 (5! }М. Кл.

G 05 D 23/19

Н 01 В 19/02

Государственный комитет

СССР.по делам изобретений и открытий (53} УДК б21. 555.. б (088.8) (72} АвтОРы изобретения

И. Ф. Кириленко и П. И. Старагин (71} ЗаЯВИтЕЛь (54) РЕГУЛЯТОР НАГРЕВА ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии изготовления электрическыс машин, в частности к оборудованию для токового нагрева обмоток электрических машин в процессе.их пропитки на многопозиционных пропиточных установках.

Известен регулятор нагрева обмоток электрических машин, в котором нагрев обмоток осуществляется путем задания определенных величин напряжения и времени нагрева. Нагреваемая обмотка подключается через контактные кольцевые токосъемники к групповому источнику питания, в качестве 1э которого служит стабилизатор напряжения и понижающий трансформатор (1).

Однако отсутствие контроля тем ператур нагрева обмоток при неизбежном разбросе величин их сопротивления приводит к некачественной пропитке статоров, что влечет за собой преждевременный выход электрических машин из строя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулятор нагрева обмоток электричес-. ких машин, содержащий последовательно соединенные датчик температуры

2 окружакицей среды, задатчик температуры, блок сравнения и блок управления, один из выходов которого подключен ко второму входу задатчика температуры и первому входу блока памяти, а другой выход — к первому входу первого ключевого элемента и входу блока опроса, выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключевых элементов и со вторым входом первого ключевого элемента, третий вход которого соединен с первым выходом блока памяти, а выход — со входом регулятора напряжения, связанного с источником напряжения через обмотку электрической машины, к которой через второй ключевой элемент подсоединен второй вход блока памяти, а также сумматор и логарифмические преобразователи тока и напряжения (2).

Недостатком регулятора является аппаратурная сложность преобразователей и неизбежные погрешности аппроксимации логарифмических характеристик прямыми отрезками, что ведет к снижению точности: регулятора. Кроме того, представление результатов измерений не в виде натурального числа, а в виде его логарифма эатрудня723536 ет контроль качества настройки и практически лишает возможности визуальной оценки точности регулирования нагрева в процессе работы регулятора.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение регулятора.

Укаэанная цель достигается тем, что регулятор нагрева обмоток электрических машин содержит стабилизированный источник тока и масштабный преобразователь, вход которого подключен к второму. выходу блока памяти, а выход — к второму входу блока сравнения, причем стабилизированный источник питания соединен через третий ключевой элемент с обмоткой элект— рической машины.

На чертеже представлена функциональная схема регулятора нагрева обмоток электрических машин.

Регулятор содержит последовательно соединенные датчик 3 температуры 20 окружающей среды, задатчик 2 температуры, блок 3 сравнения и блок 4 управления, один из выходов которого подключен к первому входу блока 5 памяти, а другой выход — к первому входу первого ключевого элемента б и входу блока 7 опроса, ныход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключевых элементов 8 и 9 и вторым входом ключевого 3Q элемента 6 регулятор 10 напряжения, связанный с источником ll напряжения через обмотку 12 электрической машины, стабилизироваиный источник 13 тока и масштабный преобразователь 14. 3S устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения с блока опроса 7 подается сигнал на первый ключевой элемент 6, который размыка- 40 ет цепь управления регулятора 10 напряжения. Последний закрывается и ,разрывает цепь прохождения тока от источника напряжения 11 по обмотке

12 электрической машины. Одновремен- 45 но .от блока опроса 7 подается сигнал на открывание второго и третьего ключевых элементон 8 и 9, через которые к обмотке 12 электрической машины подключается стабилизирован- 50 ный источник 13 тока и вход масштабного преобразователя 14. К входу масштабного преобразователя 14 при-. кладывается полное падение напряжения на обмотках машины 12. Снимаемое с выхода масштабного преобразо55 нателя 14 и поступающее на один из входов блока 3 напряжение в этом случае заведомо больше напряжения, поступающего на второй вход блоха 3 сравнения от задатчика 2 температуры и пропорционального температуре окружающей среды.

На выходе блока 3 сраннения появляется сигнал, который через блок

4 управления поступает на включение 65 привода блока 5 памяти. Принод включается и передвигает движок переменного резистора, вводя сопротивление

-во входную цепь масштабного преобразователя 14 до тех пор, пока напряженке на выходе последнего не станет равным напряжению, поступающему на блок 3 сравнения от задатчика 2 температуры. Равенство напряжений на обоих, входах блока 3 сравнения указывает на установление резистором на выходе масштабйого преобразователя

14 напряжения, пропорционального температуре окружающей среды. Одновременно приводом. перемещается движок изменяя устанку регулятора 10 напряжения пропорционально сопротивлению обмотки 12 электрической машины. При равенстве напряжений на обоих входах блока 3 сравнения сигнал на его выходе становится равным нулю и с выхода блока управления подаются команды на отключение привода блока

5 памяти, закрывание второго и третьего ключевых элементов 8 и 9 сигналом с блока 7 опроса, подключение цепи управления регулятора 10 напряжения к выходу блока 5 памяти через первый ключевой элемент б на перестройку уставки в задатчике 2 температуры. Процесс запоминания сопротивления обмотки 12.электрической машины в холодном состоянии окончен.

В результате переключений обмотка 12 электрической машины отключается от стабилиэировачного источника тока и масштабного преобразователя

14 и подключается к источнику 11 напряжения через регулятор 10 напря жения, напряжение на выходе которого пропорционально сопротивлению обмотки 12 электрической машины. Кроме того, в задатчике 2 температуры перестраивается уставка и с его выхода на блок 3 сравнения поступает напряжение, пропорциональное заданной температуре нагрева обмотки 12 электрической машины. Поскольку первый ключевой элемент 6 открыт, обмотка

12 электрической машины подключена к источнику ll напряжения, происходит ее нагрев в течение времени, заданного блоком 7 опроса, по истечении которого с блока 7 опроса поступает сигнал на закрывание первого ключевого элемента 6 и открынание второго и третьего ключевых элементон 8 и 9. Обмотка 12 электрической машины отключается от источника 11 напряжения и подключается к стабилизированному источнику 13 тока, а масштабный преобразователь 14 — к обмотке 12 электрической майины. Одновременно подается сигнал на измерение напряжения цифровым вольтметром на выходе масштабного преобразователя 14. Для удобстна считывания пока723536 заний шкала вольтметра отградуирована в С.

В результате нагрева обмотки 12 электрической машины напряжение на выходе масштабного преобразователя

14 будет пропорциональным ее температуре. Если это напряжение меньше поступающего на блок 3 сравнения от задатчика 2 температуры, на выходе блока 3 сравнения сигнала не будет и по истечении времени замера, определяемого блоком 7 опроса, .снова закрываются второй и третий ключевые элементы 8 и 9и открывается первый ключевой элемент 6. Нагрев обмотки 12 электрической машины продолжается до следующего замера.

Описанный процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе масштабного преобразователя 14 не станет равным или большим напряжения, поступающего на блок 3 сравнения от задатчика 2 температуры, что соответствует нагреву обмотки 12 электрической машины до заданной температуры или несколько выше ее. В этом случае на выходе блока 3 сравнения появляется сигнал и открывает первый ключевой элемент 6 нагрева, а следовательно и обмотку 12 электрической машины статора от источника

11 напряжения. Обмотка 12 электрической машины остается отключенной до следующего опроса.

Нагрев продолжается в течение времени, определяемого технологическим циклом пропитки. При необходимости уставки задатчика 2 температуры могут изменяться в соответствии с технологическим циклом пропитки оТ внешних устройств.

Использование стабилизированного источника тока, обеспечивающего зависимость падения напряжения на нагреваемой обмотке лишь от сопротивления обмотки электрической машины, пропорционального температуре нагрева, повышает точность регулирования устройства и обеспечивает возможность визуального контроля температуры в процессе нагрева обмотки. Кроме того, точность регулирования устройства повышается за счет исключения погрешности оппроксимирования

:логарифмических характеристик прямыми отрезками.

Упрощение регулятора нагрева обмоток электричесКих машин обеспечивается за счет использования масштабного преобразователя вместо аппаратурно сложных логарифмических преобразователей. Устройство может быть применено при изготовлении электрических машин различных конструкций и катушек электрических аппаратов с медными и алюминиевыми обмотками.

Формула изобретения

Регулятор нагрева обмоток электрических машин, содержащий последовательно соединенные датчик температуры окружающей среды, задатчик температуры, блок сравнения и блок управления, один из выходов которого подключен ко второму входу задатчика температуры и первому входу блока памяти, а другой выход — к первому входу первого ключевого элемента и входу блока опроса, выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключевых элементов и с вторым входом первого ключевого элемента, третий вход которого соединен с первым выходом блока памяти, а выход — со входом регулятора напряжения, связанного с источником напряжения через обмотку электрической машины, к которой через второй ключевой элемент подсоединен второй вход блока памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения регулятора, он содержит стабилизированный источник тока и масштабный преобразователь, вход которого подключен к второму выходу блока памяти, а выход — к второму

gQ входу блока сравнения, причем стабилизированный источник тока соединен через третий ключевой элемент с обмоткой электрической машины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Болотников A. М. и др. Регулируемые источники питания для устано-вок пропитки и токовой сушки статоров.-Труды ВНИИЭлектропром, вып. 8, 1969, с 176-183

2. Авторское свидетельство СССР

9 589626, кл. Н 01 В 19/02, 1973 (прототип}.