Устройство для измерения температуры обмоток трехфазных электрических машин

 

Изобретение касается температурных измерений и позволяет повысить эффективность измерения температуры обмоток трехфазных электрических машин за счет обеспечения возможности использования устройства в режиме короткого замыкания обмоток, а также для фазных обмоток ротора асинхронных машин. В устройстве обмотка 1 пофазно подсоединена к шунтам 2, 3, 4, соединенным в общую точку по схеме "звезда", образуя нейтраль шунтов. Параллельно участку силового провода между выводами шунта 4 и соответствующей фазы обмотки 1 подключен источник 9 компенсирующего постоянного напряжения. Три идентичных первичных обмотки индуктивного измерителя 10 постоянного тока, выполненные с тесной индуктивной связью, с одной стороны подсоединены к выводам шунтов 2, 3, 4, а с другой стороны через измерительный прибор 11 - к нейтрали шунтов 2, 3, 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1578522 щ) G 01 K 13/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4410674/24-10 (22) 15. 04. 88 (46) 15.07,90. Бюл. ¹- 26 (71) Ленинградское производствен-ное электромашиностроительное объединение "Электросила" им.С.М.Кирова (72) Л.И.Достов и В,Л.Достов (53) 536.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 800708, кл. С 01 К 13/08, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 870997, кл. G 01 K 7/16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТОК ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение касается температурных измерений и позволяет повысить эффективность измерения температуры обмоток трехфазных электрических ма2 шин за счет обеспечения возможности использования устройства в режиме короткого замыкания обмоток, а также для фазных обмоток ротора асинхронных машин. В устройстве обмотка 1 пофазно подсоединена к шунтам 2, 3, 4, соединенным в общую точку по схеме "звезда",образуя нейтраль шунтов, Параллельно; частку силового провода межпу выводами шунта 4 и соответствующей фазы обмотки 1 подключен источник 9 компенсирующего постоянного напряжения.. Три идентичных первичных обмотки индуктивного измерителя 10 постоянного тока, выполненные с тесной индуктивной связью, с одной стороны подсоединены к выводам шунтов 2, 3, 4, а с другой стороны через измерительный прибор 11 — к нейтрали шунтов 2, 3, 4. 1 ил. С:.. 3

1578522

Изобретение касается температурных измерений и может быть использовано при температурном контроле обмоток трехфаэных электрических машин в режиме короткого замыкания и фаз5 ных обмоток ротора асинхронных машин.

Цель изобретения — повышение эффективности устройства за счет обеспечения воэможности его использования в режиме короткого замыкания обмоток, а также для фазнык обмоток ротора асинхронных машин.

На чертеже изображена принципиаль- 15 ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит обмотку — тер,модатчик 1,шунты 2 - 4,первые выводы которых объединены вместе, образуя нейтраль шунтов, а их вторые выводы подсоединены к фазам обмотки — термодатчика 1, последовательно подсоединенные к выводам шунтов 2 и 3 измеритель 5 тока, индуктивность фильт1 ра 6 и источник 7 постоянного тока, ограничительную индуктивность 8, источник 9 компенсирующего постоянного напряжения, который через индук тивность 8 подключен параллельно участку силового провода, соединяющего вывод шунта 4 с фазой обмотки — термодатчика 1, индуктивный измеритель 10 постоянного тока, выполненный с тремя идентичными первичными обмотками с тесной индуктивной связью, подсоединенными с одной стороны к выводам шунтов 2 — 4,а с другой через измерительный прибор 11 — к нейтрали шунтов.

Устройство работает следующим образом.

Источник 7 постоянного тока через измеритель 5 тока и индуктивность фильтра 6 подключен к мостовой схеме, образованной шунтами 2 и 3 и двумя 4 фазами обмотки — термодатчика 1, Выбором величины тока от источника 7 устанавливается заданная величина напряжения в диагонали питания мостовой схемы для получения требуемой величины тока, протекающего в цепи

50 двух фаз обмотки — термодатчика 1.

Величина напряжения определяется по показаниям измерительного прибора 11, включенного между нейтралью шунтов и нейтралью первичных обмоток индуктив-5 ного измерителя 10 ° Использование нейтрали шунтов и обмоток измерите ля 10 позволяет полностью компенсировать переменное напряжение обмотки-термодатчика 1. Величину тока, протекающего по обмотке — термодатчику 1, определяют по формуле

Бщ — I (1) оГм Х . 2R где I „„- ток в цепи обмотки — термодатчика 1;

I< — величина тока, протекающего в цепи измерителя 5 тока;

U> — напряжение постоянного тока в диагонали питания мостовой схемы или напряжение на шунтах 2 и 3;

R =R

= Р > = R< — сопротивление каждого из шунтов 2-4.

Выражение (1) справедливо при условии, что потенциал нейтрали шунтов 2 — 4 равен потенциалу изолированной нейтрали обмотки — термодатчика 1 и, как следствие, в цепи шунта 4 постоянный ток отсутствует, Выполнение этого условия достигается включением источника 9 компенсирующего постоянного напряжения, который . обеспечивает изменение величины найряжения и требуемую полярность, что и позволяет определить отклонение (разброс) фаз обмотки — термодатчика 1 как по величине сопротивления,— так и по их нагреву.

В качестве указателя равенства потенциалов по постоянному току нейтрали шунтов и изолированной нейтрали обмотки — термодатчика 1 с учетом напряжения компенсации от источника 9 компенсирующего постоянного напряжения в устройстве используется индуктивный измеритель 10 постоянного тока с тремя идентичными первичными обмотками, выполненными с тесной индуктивной связью. В момент отсутствия постоянного тока в цепи шунта 4 показания измерителя 10 постоянного тока отсутствуют. Так как напряжение на нейтрали шунтов 2 и..3 равное

У@/2, равно напряжению на изолированной нейтрали обмотки — термодатчика 1, плюс или минус напряжение источника 9 компенсирующего напряжения. Указанные обмотки измерителя 10 выполнены из термостабильного провода и поэтому одновременно используются в качестве трехфазного компенсатора переменного напряжения обмотки при измерении на5 1578522 пряжения U> íà шунтах 2 и 3 измери— тельным прибором 11.

Сопротивление обмотки — термодатчика 1 в горючем и холодном состояниях определяют по формуле

U g (3) ф-к 2Т где U „ — показание измерительного прибора, подключенного к нейтрали активных фильтров.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для измерения температуры обмоток трехфазных электрических машин, содержащее шунт, включенный последовательно с обмоткой электрической машины, источник постоянного тока, подключенный к обмотке через измеритель токаи индуктивность AHJIbTра, индуктивный измеритель постоянного тока, ограничительную индуктивность и измерительный прибор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения эффективности устройства за счет обеспечения возможности его использования в режиме короткого замыкания обмоток, а также для фазных обмоток ротора асинхронных машин, в него введены два дополнительных шунта, каждый из которых последовательно соединен с двумя другими соответствующими обмотками электрической машины, и источник компенсирующего постоянного напряжения, подключенный через ограничительную индуктивность параллельно участку силового провода между выводами одного из шунтов и одной из обмоток электрической машины, при этом источник постоянного тока подключен к первым выводам двух шунтов, а индуктивный измеритель постоянного тока выполнен с тремя идентичными первичными обмотками, которые одними своими выводами соединены с выводами соответствукфцих шунтов, а другими через измерительный прибор подключены к об щей точке всех шунтов.

Составитель В.Голубев

Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова

Корректор Т.Палий

Заказ 1908 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101

R (2)

ОБ м U

2R

Так как измерительный прибор 11 подключен к нейтралям полностью уравновешенным по переменному току, в том числе и низкой частоты, а в измерителе 10 имеется три обмотки с тесной индуктивной связью, обеспечивающие компенсацию переменного магнитного потока, следовательно, измерение температуры производится с высокой точностью, достигнутой в устройствах для измерения постоянного тока. Достоинством предлагаемого устройства (по сравнению с известным) является высокая помехозащищенность независимо от частоты переменного напряжения на обмотке электрической машины, что позволяет использовать последнее для измерения температуры фазных обмоток ротора. В этом случае измеритель 10 необходимо подключить к обмотке — термодатчику 1 через потенциальные щетки, изолированные от силовых щеток (не Ыоказано). Дополнительным достоинством предлагаемого устройства является возможность определения в процессе измерения тем- 35 пературы обмоток ротора величины сопротивления контакта щетка — кольцо ротора. Дпя этого при подключении измерителя 10 к выводам шунтов 2 и 3 используют два активных трехфазных 40 фильтра рабочего напряжения, один из которых подключают к силовым щеткам ротора, а другой через потенциальные щетки — к кольцам обмотки ротора.

Между нейтралями активных фильтров 45 включают измерительный прибор.

Сопротивление контакта цетка — кольцо определяют по формуле