Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнк
Социалистических
Республик (ii) 970139 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.11.80 (21) 3001188/18-10 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—
Опубликовано 30.10.82. Бюллетень М 40
Дата опубликования описания 30.10.82 (31) М. Кп.
С- 01 К 13/08
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
153) УДК 536.53 (088. 8) «г
СГ - .. °; I.4 I i ф
I C.A <;(72) Авторы изобретения
В. М. Мергольд и Е. К. Полибич и
Ростовский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАНИНИ
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры обмоток электрических машин в процессе эксплуатации.
Известно устройство для измерения температуры обмоток электрических машин, содержащее соединенные после-. довательно регулируемый и нерегулируемый резисторы, подключенные параллельно к соединенным последовательно контролируемой обмотке и шунту таким образом, что они образуют мост (1).
Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная наличием электромеханической передачи.
Наиболее близкое к предлагаемому устройство для измерения температуры обмотки электрической машины содержит основной измерительный мост, состоящий из контролируемой обмотки, соединенной смежно с обмоткой первого регулируемого резистора, подключенной к нерегулируемым резисторам моста, в диагональ которого включен нульорган с нагревателем, на котором размещены обмотки регулируемых резисторов, второй из которых включен в плечо дополнительного моста, содержащего резистор и измерительный прибор (2).
5 Недостатком этого устройства является слабая защищенность измерительного прибора от попадания потенциала контролируемой обмотки.
IJBJIb изобретения — повышение эксплуатационной безопасности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен трансформатор, первичная обмотка которого, образующая смежные плечи дополнительного моста, соединена с вторым регулируемым резистором и с конденсатором, подключенним параллельно резистору в плече, смежном плечу с регулируемым резистором, причем в диагональ моста включен источник переменного напряжения, к вторичной обмотке трансформатора подключен измерительный прибор, а обмотки регулируемых резисторов размещены на нагре25 вателе бифилярно.
На фиг. 1 приведена схема устройства, на фиг. 2 — схема нагревателя с регулируемыми резисторами.
Устройство для измерения темпера30 туры обмотки электрической машины
970139
65 содержит измерительный мост 1, состоящий из контролируемой обмотки 2, резисторов 3 и 4, нуль-органа 5, нагревателя 6, обмотки 7 первого регулируемого резистора, намотанной на нагревателе бифилярно с обмоткой, 8 второго регулируемого резистора, входящего в состав дополнительного измерительного моста, содержащего резистор 9 с подключенным к нему параллельно конденсатором 10 и трансФорматор 11, первичная обмотка 12 которого образует смежные плечи моста, питающегося от источника 13 переменного напряжения, а к вторичной обмотке 14 подключен измерительный прибор 15.
Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины работает следующим образом.
Сопротивление обмотки 7 подбирают таким, чтобы при равенстве температур,, обмоток 2 и 7,. выполнялось условие баланса моста 1 3
,, где Р— сопротивление обмотки 2;
Р1 — сопротивление обмотки 7;
Р,> — сопротивление резистора 3;
Р+ — сопротивление резистора 4.
При прохождении через обмотку 2 и резистор 3 рабочего тока происходит увеличение температуры и сопротивления первой и устанавливается следующее соотношение между сопротивлениями плеч моста 1
Rz
4 4
Напряжение, возникшее в измерительной диагонали разбалансированного моста 1, переводит нуль-орган 5 в состояние, при котором через нагреватель б идет ток. Температура и сопротивление обмотки 7 повышаются, и через некоторое время восстанавливается состояние баланса моста 1, напряжение в его измерительной диагонали становится равным нулю, нульорган 5 отключает питание от нагревателя б, нагрев и увеличение сопро(тивления обмотки 7 прекращаются. Если в случае уменьшения тока или охлаждения обмотки 2 сопротивление послед.ней начинает уменьшаться и устанавлфается соотношение между сопротивленйями плеч моста 1
Rg Ry с (температура обмотки 7 слишком велика), то, поскольку нуль-орган 5 при этом пребывает в таком состоянии, что ток через нагреватель б не идет, и поскольку тепловая инерционность регулируемого. элемента меньше, чем тепловая Инерционность контролируемой обмотки, обмотка 7 остывает
t0 !
55 быстрее, чем обмотка 2, и вноьь восстанавливается баланс моста 1.
Таким образом, в процессе работы устройства температура обмотки 7 поддерживается равной температуре обмотки 2.
Поскольку обмотки 7 и 8 размещены на нагревателе б так, что обеспечивается хороший тепловой контакт этих обмоток между собой и с нагревателем б, температура обмо : и 8 равна температуре обмотки 7, а значит и температуре обмотки 2. Переменное напряжение, поступающее от источни(ка 13 в обмотку 12 трансформатора
11, вызывает в магнитопроводе последнего два направленных встречно магнитных потока за счет токов, проходящих через обмотку 8 и резистор 9.
При равенстве активных сопротивлений обмотки 8 и резистора 9 и равен стве параэитной емкости обмотки 8 и емкости конденсатора 10 магнитные потоки в сердечнике трансформатора
11 взаимно уравновешиваются и напряжение на обмотке 14, измеряемое прибором 15, равно нулю. При изменении сопротивления обмотки 8 равновесие потоков нарушается и на обмотке 14 появляется напряжение, величина которого тем больше, чем больше разница между сопротивлениями обмотки 8 и резистора 9. Сопротивление резистора 9 выбирают таким, что цулевое напряжение на обмотке 14 устанавлива дся при величине сопротивления обмотки 8 меньшей, чем наименьшее возможное ее сопротивление при работе устройства. Это исключает для трансформатора 11 переход через нуль амплитуды напряжения.на обмотке 14 во всем рабочем диапазоне изменения температуры (сопротивления) обмотки
8 и обеспечивает однозначное соответствие между температурой обмотки
8 (а также обмоток 7 и 2) и показаниями прибора 15, проградуированного в градусах и показывающего температуру контролируемой обмотки 2.
В случае пробоя изоляции между обмотками 7 и 8 прибор 15 остается отделенным от обмотки 2 высоковольтной изоляцией между обмотками 12 и 14 трансформатора 11.
Бифилярная намотка обмоток 7 и 8 на нагревателе б не позволяет переменному току, проходящему по обмотке 8, индуктировать в обмотке 7 ток, дополнительно нагревающий ее и влияющий на работу моста 1.
Формула изобретения
Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее основной измерительный мост, состоящий из контролируемой
970139
tPU2.
7 8 л л Фиг.Я
Составитель M. Гулевич
Редактор С. Тараненко Техред З.Палий Корректор Г. Orap
Тираж 887 Подписное
ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 8372/48
Жил.тел IlIIII Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 обмотки, соединенной смежно с обмоткой первого регулируемого резистора, подключенной к нерегулируемым резисторам моста, в диагональ которого включен нуль-орган с нагревателем, на котором размещены обмотки регули- 5 руемых резисторов, второй из которых включен в плечо дополнительного моста, содержащего резистор и измерительный прибор, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения эксплу- 10 атационной безопасности, в него введен трансформатор, первичная обмотка которого, образующая смежные плечи дополнительного моста, соединена с вторым регулируемым резистором и с конденсатором, подключенным параллельно резистору в плече, смежном плечу с регулируемым резистором, причем в диагональ моста включен источник переменного напряжения, к вторичной обмотке трансформатора подключен измерительный прибор, а обмотки регулируемых резисторов размещены на нагревателе бифилярно.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Электрические станции. "Энергия", 1974, 9 б, с. 78-80.
2. Лвторское свидетельство СССР по заявке Р 2973824/18-10, кл. С 01 К 13/08, 24.02.81 (прототип).