Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, преимущественно переменного тока

Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, преимущественно переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (()) 892238 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.04. 80 (21) 2911643/18-10 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (5I )M. К.)т.

С О! К !3/08

1ооударствелпый комитет

СССР

Опубликовано 23.12.81 ° Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 23.12,81. по делам изобретений и открытий (53) УДК.536. 53 (088. 8) (72) Автор изобретения

Л.И.Достов

Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

OhN0TKH ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МА!ПИНЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к термометрии, а именно к измерению температуры обмоток электрических машин, находящихся непосредственно под нагрузкой.

Известно устройство для измерения обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной из обмоток электрической машины, источник постоянного тока, изме10 рительный трансформатор с дросселем, включенный в цепь термодатчика, измерительный прибор (1(.

Однако известное устройство обладает большими габаритами из-за наличия

15 дросселя, выбираемого из условий допустимой индуктивности и требуемого значения измерительного тока, который в 2-10 раз увеличивает габари20 ты и вес устройства в зависимости от подаваемого на обмотку напряжения °

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры обмотки электрической машины преимущественно напряжения, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной 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 включенную индуктивность подсоединен противоположный полюс источника постоянного тока, трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого через дроссель подключена параллельно шунту, а вторичные обмотки трансформатора постоянного тока через измерительный блок подсоединены к переменному резистору и сети переменного тока, а параллельно термодатчику включены через индуктивность конденсатор и измерительный прибор 2.).

Однако известное устройство такж

45

Устройство работает следующим образом.

От источника 9 постоянного тока в обмотку-термодатчик 3 электрической машины подается постоянный ток величиной до 3% от номинального тока нагрузки обмотки по цепочке: обмотки уравнительного дросселя 8, обмотки

5 и 6 балансного трансформатора 7, а также обмотка дросселя 12 и первичная обмотка трансформатора 13 постоянного тока, параллельно которым

55 имеет значительные габариты и инар" ционность, обусловленные налйчием дроСселя фильтра и ограниченного дросселя, которые занимают 30-60% полного объема устройства в зависимости от схемы соединения обмоток, Целью изобретения является снижение инерционности при одновременном уменьшении габаритов.

Эта цель достигается там, что каждая индуктивность выполнена в виде балансного трансформ:1,тора с уравнительным дросселем, при этом в каждую из двух обмоток балансных трансформаторов, соединенных между !

5 собой параллельно и встречно включено по дополнительному конденсатору, общие точки соединения которых подсоединены к общей точке соединения обмоток электрической машины, а параллельно конденсаторам цепи обмоток балансного трансформатора, включенного параллельно термодатчику через уравнительный дроссель и индикаторный прибор, подсоеди25 нен переменный резистор вторичной цепи трансформатора постоянного тока.

Кроме того, обмотки балансных трансформаторов выполнены на общей магнитной системе.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство, Устройство содержит обмотки 1 и

2 электрической машины, обмотку 3 электрической машины, служащую од35 новременно термодатчиком, шунт 4,обмотки 5 и 6 балансного трансформатора 7, уравнительный дроссель 8, источник 9 постоянного тока, конденсаторы 10 и 11, дроссель 12, трансформатор 13 постоянного тока, выпрямительный блок 14, переменный резистор !5, обмотки 16 и 17 балансного трансформатора 18, конденсаторы

19 и 20, уравнительный дроссель 21, индикаторный прибор 22.

8 1 4 подключен Hl jH7 4 и обмотка-термодатчик 3 е

Использование балансного трансформатора в сочетании с уравнительным дросселем позволяе полностью скомпенсировать постоянную составляющую магнитного потока в сердечнике балансного трансформатора 7 (т.е. габариты сердечника магнитной системы балансного трансформатора 7 определяются только по величине переменного тока) и уменьшить габариты узла защиты более чем в 5 раз при одновременном уменьшении цепи индуктивности более чем в 2 раза. В магнитной системе уравнительного дросселя 8 постоянная составляющая магнитного потока также отсутствует так как число обмотки и их магнитные потери равны между собой и направлены встречно. Следовательно, габариты уравнительного дросселя 8 и габариты балансного трансформатора 7 определяются, в основном, размерами обмоток.

Величину тока, протекающего по обмотке-термодатчику 3, измеряют трансформатором 13 постоянного тока, вторичные обмотки которого через выпрямительное устройство 14 соединены с регулируемым резистором 15. Наличие дросселя 12 ограничивает прохождение по первичной обмотке трансформатора 13 постоянного тока переменной составляющей тока и тока четных гармоник трансформатора 13, что способствует получению высокой точности измерения постоянного тока.

Измерение падения напряжения постоянного тока на обмотке-термодатчике 3 производится компенсационным методом, т.е. путем сравнения с использованием индикаторного прибора напряжения на обмотке-термодатчике

3 с напряжением, снимаемым с регулируемого резистора 15> пропорциональным постоянному току в исследуемом объекте (термодатчике 3). Для осуществления сравнения падения напряжения постоянного тока на обмоткетермодатчике 3 с постоянным напряжением на регулируемом резисторе

15 параллельно обмотке-термодатчику 3 через обмотки !6 и 17 балансного трансформатора 18 подключены конденсаторы 19 и 20, т.е. напряжение на конденсаторах 19 и 20 равно падению напряжения на обмотке-термодатчике 3.

5 89

Для сравнения напряжения на конденсаторах 19 и 20 с постоянным напряжением на регулируемом резисторе 15, средний вывод последнего чеРез индикаторный пРибоР 22 и сред" ний вывод обмотки уравнительного дросселя 21 соединен с конденсаторами 19 и 20. При этом точность измерения напряжения по компенсационному методу зависит только от порога чувствительности индикаторного прибора 22.

Использованием балансного трансформатора 18 с встречно включенными обмотками 16 и 17 в сочетании с уравнительным дросселем 21 обеспечивается полная компенсация постоянной составляющей магнитного потока как в магнитном сердечнике трансформатора 18, так и в .сердечнике уравнительного дросселя 21, что исключает возможность возникновения явления намагничивания сердечника и более чем в 2 раза снижа",:, ет габариты узла ограничения переменной составляющей тока в цепи индикаторного прибора 22 при измерении компенсационным и логометрическим методами.

Ограничение переменной составля- ющей тока нагрузки в цепи индикаторного прибора 22 производится:,. c IIQ мощью индуктивности уравнительнбго дросселя 21 и конденсаторов 19 и 20, которые в сочетании с обмотками 16 и

17 балансного трансформатора 18 образуют шестиплечную схему уравновешивания переменного тока.

При уравновешивании падения напряжения на обмотке-термодатчике 3 напряжением на регулируемом резисторе 15 с помощью индикаторного прибора 22 происходит автоматическое деление падения напряжения на обмотке 3 на величину постоянного тока, протекающего по ней. Выходной величиной этой делительной схемы является величина сопротивления регули, руемого резистора 15.

Для дальнейшего уменьшения габаритов предлагаемого устройства обмотки 5 и 6 балансного трансформатора

7 и обмотки 16 и 17 балансного трансформатора 18 целесообразно располагать на одной магнитной системе, т.е. использовать в устройстве балансный трансформатор с двумя сдвоенными между собой обмотками. При этом для обеспечения высокой точности

2238 4

5

40 йэмерания обмотки 16 и 17 выполнять иэ термостабильного материала, если измерение падения напряжения на обмотка-термодатчике производится не нулевым методом.

Использование новых элементовбалансных трансформаторов с урании" ,тельными дросселями - выгодно отличает предложенное устройство от известных, так как значительно (более чем в 5 раэ) уменьшаются габариты устройства, что делает его портативным. Предложенное устройство облада", ет лучшими динамическими характеристиками за счет снижения индуктивностей балансных трансформаторов и является более универсальным, так как обеспечивает измерение обмоток электрических машин без заметного увеличения габаритов, а также допускает использование в качестве балансных трансформаторов серийно изготовленные силовые и измерительные трансформаторы. При этом в устройстве полностью исключено намагничивание сердечников балансных трансформаторов и уравнительных дросселей, что обеспечивает высокую точность измерения температуры обмоток электрических машин как нулевым, так и компенсационно-мостовым и логометрическим методами. Кроме того, возможно выполнение общего балансного трансформатора с четырьмя обмотками, число витков которых попарно равно между собой, Предлагаемое устройство снижает электроопасность обслуживания, так как обеспечивается многократное шунтирование обмоток балансных трансформаторов с общей точкой соединения обмоток электрической машины, Формула. изобретения

1. Устройство для измерения температурй обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной 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 включенную индуктивность подсоединен противоположный полюс источника

8922

20

Заказ 11216/62 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 постоянного тока, трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого через дроссель подключена параллельно шунту, а вторичные обмотки трансформатора постоянного тока через измерительный блок подсоединены к переменному резистору и сети переменного тока, а параллельно термодатчику включены через индуктивность конденсатор и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения инерционности при одновременном уменьшении габаритов устройства, каждая индуктивность выполнена в виде балансного трансформатора с уравнительным дросселем, при этом .в каждую из двух обмоток балансных трансформаторов, соединенных между собой параллельно и встречно включено по дополнительному конденсатору, общие точки

38 8

1соединения которых подсоединены к общей точке соединения обмоток электрической машины, а параллельно конденсаторам цепи обмоток балансного трансформатора, включенного параллельно .термодатчику через уравнительный дроссель и индикаторный прибор, подсоединен переменный резистор вторичной цепи трансформатора постоянного тока.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что обмотки балансных трансформаторов выполнены на общей магнитной системе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 609163, кл. Н 02 Н 5/02, 07.01,77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2785203/18-10, кл. G 01 К 13/08, 09.04,79.