Электрическая машина с датчиком внутренних повреждений обмотки статора

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты от витковых замыканий и других повреждений обмоток электрических машин. Цель изобретение - повышение чувствительности и упрощение конструкции. Датчик повреждений обмотки статора машин состоит из измерительных катушек, заложенных в пазы статора. Шаг секций измерительных обмоток выполнен равным (L - Q)/к, где L - число зубцов статора, Q -число зубцов на полюсное деление, 1,2,..., (L - Q). Измерительные катушки соединены между собой согласнопоследовательно, при этом в нормальном режиме сигнал на выходе датчика равен нулю. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зр 4 Н 02 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4288904/24-07 (22) 22.07.87 (46) 07.07.89. Бюл. У 25 (71) Московский энергети ческий институт (72) А.Л.Цераэов, В.Л.Соколов, И.С.Трегубов, И.В.Галас и И.Д.Гунько (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1387108, кл. Н 02 К 11/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 1129701, кл. H 02 К 11/00, 1983 ° (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ДАТЧИКОМ

ВНУТРЕННИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ОБМОТКИ СТАТОРА (57) Изобретение относится к области

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты обмоток электрических машин переменного тока от витковых замыканий и других внутренних повреждений.

Цель изобретения — повышение чувствительности и упрощение конструкции.

На фиг.1 показана схема обмоток статора электрической машины и расположение измерительной обмотки датчика; на фиг.2 — распределение магнитного потока на расточке статора в нормальном режиме и при внутреннем повреждении; на фиг.3 — размещение датчика в пазу статора машины.

В пазы статора электрической машины, содержащей рабочую обмотку 1, уложены секции измерительной обмотки..SU„„1 А1

2 электротехники и может быть использовано для защиты от витковых замыканий и других повреждений обмоток электрических машин. Цель изобретения — повышение чувствительности и упрощение конструкции устройства.

Датчик повреждений обмотки статора машин состоит иэ измерительных катушек, заложенных в пазы статора. Шаг секции измерительных обмоток выполнен равным (z-q/k, где z — число зубцов статора, q — число зубцов на полюсное деление, к = 1,2,..., (z-q).

Измерительные катушки соединены между собой согласно-последовательно, при этом в нормальном режиме сигнал на выходе датчика равен нулю. 3 ил.

2 датчика внутренних повреждений обмотки 1 статора.

Измерительная обмотка 2 в пазу статора может быть заложена между двумя слоями подклиновой прокладки

3 (фиг.3), которая будет отделять ее с одной стороны от проводников рабочей обмотки 1, а с другой стороны от пазового клина 4.

На фиг.2 изображено распределение главного магнитного потока по зубцам статора. В нормальном режиме, когда внутренние повреждения отсутствуют, сумма магнитных потоков 5, проходящих через секцию измерительной обмотки 2, равна нулю. При возникновении повреждения, например при замыкании двух витков, картина распреде ления главного магнитного потока по

1492421

36 — 18

z-o

30 зубцам с татора II<. кажается. Это объяс— няется тем, что прп нитl < «ом замыкании ток н короткоэамкнуть<х нитках намног<> преныша -т т<>к н«ода. В этом

5 случае сумма и;< гнитгп гх п<>токо« 6, проходящих черс.э секцию измерительной обмотки 2, отлична от нуля и на выходах датчика наводится ЭДС.

Измерительная обмотка 2 да гчика может быть уложена в паз статора непосредственно после укладки контролируемой рабочей обмотки 1 при изготовлении злектри <еской машины или при ее ремонте с - ".М< ной обмотки ста-15 тора, или при ее разборке с выемкой ротора и выемкой паэо«ых клиньс н ста-. тора °

Секции измерите.>«пой сбмотки 2 эаложень1 « паэ статора с шагом 20 где z — число зубцов статора машины;

q — число зубцов на полюс«ос деление;

k=1,2,3,..., (z-q) а число посчед,>вательно соединенных секций n = (р-1) k, где р — число полюсов электрической машины.

I1oaeIll,

B o(JIàñòü пазов активной стали стареп«их повреждений обмотки статора 3J ектрического двигателя AO 34-4, >1I<óõïîJlI >< í<>I < р=-х, имен>щег<> я=36

«y бцо«на cò1Top< > при этОм чис>1О па >он на полюс q=18. Рассматривая более простой с точки зрения технического выполнения случай, когда датчик выполняется в ниде единственной (n=1) секции измерительной обмотки 2, охнатывающей нсю расточку статора без одного полюсного деления, можно определить шаг обмотки

Так как n= I, следовательно, из .выражения п=(р — 1) 1с нетрудно определить, что параметр к н данном случае равен 1 и, следовательно, t=18, т.е. секция измерительной обмотки охватывает 18 зубцов статора.

Формула шага измерительной обмотки подчеркивает, что данная обмотка закладывается н пазы расточки статора эа исключением одного полюсного деления, при этом при возрастании параметра k уменьшается шаг измерительной обмотки, что н свою очередь повышает чувствительность датчика эа счет увеличения ЭДС небаланса в случае внутреннего повреждения обмотки. тора поз«оляет испольэовать в качестве контролируемого параметра главный

35 магнитный поток, который «о много раэ пре«ышает погоки рассеяния обмот-. ки статора, что значительно увеличивает чувствительность датчика. Исключение измерительного магнитопровода и помеп>ение измерительной обмотки в область иаэс« статора позволяет повысить технолс>ги-<ность изготовления датчиков и снижает негативное влияние датчика на изо;<яцию обмотки статора.

Выбор шага обмотки и числа секций измерительной обмотки по приведенным выше формулам позволяет при последовательно-согласном включении секции

50 в случае во 1«икнонения внутренних повреждений защищаемой обмотки выделить электродвижущую силу, обусловленную этим повреждением. Таким образом, вся со«оку««ость отличительных признаков необходима для достижения 55 поставленной цели, 1

На фиг.1 представлен вариант выполнения преплага< Molñ датчика внутУпрощение конструкции заключается н применении секций измерительной катушки с равным числом витков и нозможностью закладки этих нигкон «меньшее. число пазов.

Формула изобретения

Электрическая машина с датчиком внутренних повреждений обмотки статора, содержащая последовательносогласно соединенные секции измерительной обмотки, заложенные в пазы статора, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции, секции измерительной обмотки выполнены с одинаковым количеством витков с шагом (z-q)/k, где z — число зубцов статора машины;

<1 — число зубцон на полюсное деление;

k = 1,,..., (z-q) тора.

Г 1

1 а число послецовательно соединенньи секций выбрано равным п=(р-!) 1с, Г

149242(б где p — число полюсг обмотки стаФиг. 1

1492421

Составитель В. Никаноров

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Тупица

Заказ 3889/54 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113()35, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101