Устройство для измерения темпе-ратуры обмотки электрической маши-ны преимущественно переменного toka

Устройство для измерения темпе-ратуры обмотки электрической маши-ны преимущественно переменного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

COIO$ CO441CKHX

Сецнаанстнческнх

Рес ублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИИЛЬСТВУ (u)815525 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090479 (2f) 2785203/18-10 (51 1М. К.з

G 01 K 13/03 с присоединением заявки hlo—

Государственный коннтет

СССР но делан нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 230381. бюллетень Н9 11

Дата опубликования описания 250381 (53) УДК 538.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Алымов, Л. И. Достов, З. М.. Панат

П";-*Жибура.

i (71) Заявитель вт, (54) УСТРОЙСТВО ДЛя измеРеНИя ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАИИНЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к термометрии, а именно к измерению температуры обмотки электрической милины переменного тока, находящейся под нагруз- е койе

Известно.устройство для измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно - переменного тОка, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной из обмоток электрической машины, источник постоянного тока с дросселем фильтра, трансформатор и измерительный прибор (11.

Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения иэ-за необходимости установки на обмотке-термодатчике чувствительного к температуре резистора, что представляет собой и технологическую сложность. Кроме тогб, устройство имеет большое сопротивление как постоянному, так и переменному току первичной обмотки трансформатора, значительная величина которого вызывает изменение теплового режима электрической машины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство дяя измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, выполненный в виде од— ной из обмоток электрической машины, один вывод которого через общую точку соединения обмоток подключен к источнику постоянного тока, другой вывод термодатчика подключен через шунт к силовому проводу, к которому через последовательно включенный дроссель фильтра подключен противоположный полюс источника постоянного тока, тран.сформатор постоянного гока, первичная обмотка которого через второй дроссель подключена параллельно шунту, а вторичные обмотки трансформатора через выпрямительное устройство подсоединены к переменному резистору и сети переменного тока, и при этом параллельно термодатчику включены последовательно соединенные ограничительный дроссель, резистор и индикаторный прибор f2) .

Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения иэ-за температурной нестабильности сопротивления обмотки ограничительного дросселя и явления намагничивания постоянным током.

Цель изобретения — повышение точности измерения, для чего в устройст815525 во дополнительно введены разделительные конденсаторы, а ограничительный дроссел:ь снабжен дополнительным выводом в основной обмотке и компенсирующей обмоткой, один из выводов которой присоединен к дополнительному выводу основной обмотки, а другой вывод через разделительный конденсатор и резистор подключен к общей точке соединения обмоток электрической машины, причем s цепь основной обмотки ограничительного дросселя последовательно включен второй разделительный конденсатор, подсоединенный к источнику. постоянного тока, а через резистор к второму выводу переменного резистора.

При этом число витков компенсирующей 15 обмотки равно числу витков части основной обмотки, ограниченной дополнительным выводом.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. 20

Устройство содержит обмотки 1 и 2 электрической машины, обмотку-термо,датчик 3, шунт 4, трансформатор 5 постоянного тока, второй дроссель 6, дроссель 7 фильтра, источник 8 посто- 2 янного тока, емкость 9 фильтра, выпрямительное устройство 10, регулируемий резистор 11,. источник 12 первменного тока, индикаторный прибор 13, ограничительный дроссель 14, снабженный дополнительным выводом, компенсирующую обмотку 15, разделительные конденсаторы 16 и 17 — резисторы 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

От источника 8 постоянного тока в обмотку-термодатчик 3 электрической машины подается постоянный ток величиною 1-3% от номинального тока нагрузки обмотки по цепочке: обмотка 4Î дросселя 7 фильтра, обмотка второго дросселя б и первичная обмотка трансформатора 5 постоянного тока, параллельно которым подключен шунт 4, обмотка-термодатчик 3. 45

Наличие дросселя 6 обеспечивает прохождение по первичной обмотке трансформатора 5 постоянного тока только постоянного тока и одновременно ограничивает величину тока четных @ гармоник в первичной обмотке трансфор матора 5, что способствует получению высокой точности измерения постояниого тока.

Величину. тока протекающего по обмотке-термодатчику 3 измеряют трансформатором 5 постоянного тока, вторичные обмотки которого через выпрямительное устройство 10 соединены с регулируемым резистором 11. Измерение падения напряжения постоянного тока ф9 на обмотке-термодатчике 3 производится компенсационным методом, т. е. путем сравнения с эталонным напряжением дополнительного источника и с использованием индикаторного прибора Я (гальванометра). В качестве эталонного напряжения в устройстве используется напряжение, снимаемое с регулируемого резистора 11 с использованием индикаторного прибора 13. Для осуществления сравнения падения напряжения постоянного тока на обмоткетермодатчике 3 с постоянным напряжением на регулируемом резисторе 11 параллельно обмотке-термодатчику 3, через резистор и основную обмотку ограничительного дросселя 14, подключен . конденсатор 16, т. е. напряжение на конденсаторе 16 равно падению напряжения на обмотке 3.

Напряжение на конденсаторе 16 сравнивается с постоянным напряжением на регулируемом резисторе 11. При этом точность измерения напряжения по компенсационному методу зависит только от порога чувствительности индикаторного прибора 13.

Компенсация переменной составляющей тока нагрузки в цепи индикаторного прибора 13 производится с помощью ком— пенсирующей обмотки 15 ограничительного дросселя 14. Величина переменной составляющей тока нагрузки определяется индуктивностью основной обмотки ограничительного дросселя 14. Так как число витков компенсирующей обмотки

15 и части основной обмотки ограничительного дросселя 14, ограниченное дополнительным выводом, равны между собой, то распределение переменной составляющей тока производится пропорционально величине нх омического сопротивления. Следовательно, величиной сопротивления резистора 11 снижаем величину переменной составляющей тока в 1,0-10,0 раз по сравнению с величиной тока в компенсирующей обмотке 15 ограничительного дросселя 14. Полная компенсация переменной составляющей тока нагрузки в цепи индикаторного прибора 13 производится с помощью разделительного конденсатора 16 и резистора 19, параллельно которым через индикаторный прибор 13 подключено напряжение, снимаемое с регулируемого резистора 11.

Переменные составляющие напряжения на конденсаторе 16 и резисторе 19 находятся в противофазе. Так как величина и фаза переменной составляющей тока нагрузки определяются сопротивлением основной обмотки ограничительного,цросселя 14, а компенсирующая обмотка 15 и дополнительная часть основной обмотки этого же ограничительного дросселя 14 имеют одинаковое количество витков и не вносят изменений в величину фазы переменной составляющей тока нагрузки, то в цепи индикаторного прибора 13 обеспечивается полная компенсация переменной составляющей тока нагрузки. Так как работа трансформатора 5 постоянного тока основана на законе уравновешивания

815525 ампервитков в сердечнике, то вторичный ток трансформатора 5 строго. пропорционален току его первичной обмотКИ.

Трансформатор 5 постоянного тока сохраняет высокие метрологические характеристики при изменении омического сопротивления второй цепи регулируемого резистора 11 от нуля до критической величины. При этом выходное напряжение на регулируемом резисторе 11 может быть любым в диапазоне от нуля до 20 В при нестабильности больше укаэанного зиачения.

При условии уравновешивания падения напряжения на обмотке-термоцатчике 3 напряжением на регулируемом резисторе 11 с помощью индикаторного прибора 13 (гальванометра), сопротивление обмотки-термодатчика 3 можно выразить через величину сопротивления регулируемого резистора 11 20 0оЬм, . R« и

25 где R e — сопротивление обмотки-тероЬм, модатчика 3;

АИ 8м — падение напРЯжениЯ на обмотке-термодатчике 3;

1п — величина постоянного тока 3О в обмотке-термодатчнке 3;

Rö, — сопротивление регулируемого дросселя 11;

n — коэффициент передачи трансформатора 5.

Таким образом, прн условии уравновешивания происходит автоматическое деление напряжения на обмотке-термодатчике 3 на величину постоянного тока, протекающего по этой обмоткетермодатчику 3. Выходной величиной 40 этой делительной схемы является величина сопротивления регулируемого резистора 11.

Использование новых элементов разделительных конденс=торов, наля- 45 чие компенсирующей обмотки в ограничительном дросселе, посредством которых обеспечивается измерение падения напряжения постоянного тока на обмотке-термодатчике 3 компенсационным методом, значительно повышает О точность измерения и уменьшает габариты устройства по сравнению с известным.

Кроме того, предлагаемое устройство обладает лучшими динамическими характеристиками и является универсальным, так как допускает использование в качестве ограничительного дросселя серийных измерительных тран40 сформаторов. напряжения, и обеспечива-, ет электробеэопасность обслуживающего персонала, так как может осуществляться двухступенчатая гальваническая связь ограничительного дросселя с общей точкой соединения обмоток электрических машин.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной иэ обмоток электрической машины, один вывод которого через общую точку соединения обмоток подключен через шунт к силовому проводу, к которому через последовательно включенный дроссель фильтра подключен противоположный полюс источника постоянного тока, трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого через второй дроссель подключена параллельно шунту, à его вторичные обмотки через выпрямительный блок подсоединены. к переменному резистору и сети переменного тока, и при этом параллельно термодатчику включены последовательно соединенные ограничительный дроссель, резистор и индикаторный прибор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения в устройство дополнительно введены разделительные конденсаторы, а ограничительный дроссель снабжен дополнительным выводом в основной обмотке и компенсирующей обмоткой, один из выводов которой присоединен к дополнительному выводу основной обмотки, а другой вывод через разделительный конденсатор и резистор подключен к общей точке соединения обмоток электрической машины, причем в цепь основной обмотки ограничительного дросселя последовательно включен второй разделительный конденсатор, подсоединенный к источнику постоянного тока, а через резистор к второму выводу переменного резистора.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что число витков компенсирующей обмотки равно числу витков части основной обмотки, ограниченной дополнительным выводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 609163, кл. Н 02 H 5/04, 07.01.77.

2. Авторское свидетельство СССР

V, 596838, кл. С. 01 К 13/08, 10.06.76 (прототип).

815525

Тираи 907 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

3акаа 1020/68

Филиал ППЙ "Патент", г. Узп ород, ул. Проектная. 4

Составитель A. Тереков

Редактор Л. Минкина . ТехредE.Гаврилевко Корректор С. Щоиак