Индукционный датчик тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s Н 02 К 19/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818439/07 (22) 11.03.90 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения

Харьковского завода "Электротяжмаш" им.

В.И.Ленина и Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.M.Êðæèæàíîâeêoão (72) ВЛ.Петри, 3.О.Маглаперидзе, Ю.Е.Савельев, В,В.Кузьмин и Ю.В,Зозулин (56) T. Авторское свидетельство СССР № 283376, кл. Н 02 К 19/36, 1974.

2, Авторское свидетельство СССР № 562044, кл. Н 02 К 1/36, 1977.

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности, реверсивным бесщеточным GHGTeMBM возбуждения электрических машин с многофаэными обмотками возбуждения, например, асинхрониэированных (АС) турбо- и гидрогенераторов.

Известен индукционный датчик тока (ИДТ) синхронного генератора с бесщеточной системой возбуждения, у которого сердечник статора выполнен массивным, а многофазная обмотка статора расположена на половине его сердечника (1).

Наиболее близким к предложенному является ИДТ, у которого статор выполнен разьемным по диаметру, имеет кольцевую обмотку и охватывает муфту, соединяющую валы генератора и возбудителя, а на цилиндрической поверхности муфты размещены Ж 1760608 А1 (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ТОКА (57) Использование: электротехника, реверсивные бесщеточные системы возбуждения электрических машин с многофаэными обмотками возбуждения. Сущность изобретения: индукционный датчик тока содержит статор 1 из m одинаковых частей, прямые 4 и обратные 5. токопроводы, Одинаковые части статора размещены друг за другом по длине муфты 2 и разьемны по диаметру. На статоре размещена трехфазная кольцевая обмотка 3.

Токопроводы имеют вид коаксиальных цилиндров с разрезом по длине. Место разреза расположено в месте установки статора. Разрезанные части токопроводов электрически соединены шинами. Шины одинаковой полярности прямого и обратного токопроводов располагаются рядам друг с другом. Конструкция токопроводов исключает влияние магнитных полей фаз ротора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил, шины токопроводов, идущих от возбудителя к обмотке возбуждения генератора (2). Известный ИДТ осуществляет бесконтактное измерение тока возбуждения генератора, Недостаток известного ИДТ состоит в низой точности измерейия тока в фазах ротора многофаэной электрической машины, т.к. при измерении тока в электрических машинах с многофазными обмотками возбуждения магнитные поля токопроводов соседних фаз будут складываться друг с другом, в результате показания ИДТ будут соответствовать суммарной величине вращающегося

Поля ТОКОПРОВОДОв.

Целью изобретения является повышеwe точности при измерении тока m-фазной системы возбуждения.

1760608

Указанная цель достигается тем, что в

ИДТ возбуждения электрической машины, имеющей отдельный возбудитель, содержащем обмотку возбуждения в виде включенных последовательно в цепь прямого и 5 обратного токопроводов возбудителя шин. размещенных на цилиндрической поверхности соединительной муфты, связывающей валы электрической машины и ее возбудителя, и разъемный по диаметру, не- 10 сущий кольцевую обмотку статор, расположенный коаксиально относительно муфты, статор выполнен из m одинаковых частей, установленных друг за другом по длине муфты, прямые и обратные токопроводы вы- 15 полнены в виде 2m пар коаксиальных цилиндров, в каждой паре коаксиальных цилиндров выполнен разрез по длине в месте установки соответствующей части статора, а упомянутые шины электрически 20 присоединены к соответствующий коаксиальным цилиндрам в месте разреза, при этом шины одинаковой полярности прямых и обратных токопроводов расположены на поверхности муфты рядом друг с другом, где 25

m — число фаз обмотки возбуждения электрической машины, большее единицы.

Для сокращения осевой длины сердечники частей статоров выполнены MBccMBHblMM, обмотка каждой части статора расположена 30 на половине его сердс ника, а обмотки соседних частей статора установлены в тангенциальном направлении друг напротив друга.

Токопроводы выполнены в виде коаксиальных цили;-," ов в пределах соединитель- 5 ной муфты.

На фиг.1 изображен продольный разрез токопровода фазы ИДТ; на фиг.2 — то же поперечный разрез; на фиг.З вЂ” ИДТ тре.;— фазного ротора АС-генератора; на фиг -" — 40 размещение .оаксиаль:.iblx токопроводов по поперечному сечению муфты; на фиг.5—

ИДТ с массивными статорами.

Каждая часть c;raT0pa 1 ИДТ представляет собой кольцевой магнитопровод, который 45 может быть выполнен шихтованным из лис-. тов электротехнической стали, сразъемом,в диаметральной плоскости. Число частей статоров равно m, где m —,исло фаз ротора

АС-генератора. Магнитопоовод охватывает 50 соединительную муфту 2, связывающую вал

АС-генератора и возбудителя. На статоре размещается трехфазная кольцевая обмотка

3, подключенная через фазочувствительное устройство к измерительному прибору. Для 55 сокращенля осевого размера каждый статор

ИДТ измеряет пр мой и обратный токи фазы ротора АС-генератора.

Прямые 4 и обратные 5 токопроводы, число пар которых равно 2гл, выполнены в виде коаксиальных цилиндров. Известно, что магнитное поле двух коаксиальных цилиндров, по которым протекают противоположно направленные одинаковые токи. заключено в воздушном промежутке между ними, а их внешнее магнитное поле отсутствует. Поэтому внешнее магнитное поле системы, например, из шести пар коаксиальных цилиндров (что соответствует трехфазному ротору АС-генератора) будет равно нулю, Для измерения тока фазы каждые две пары коаксиальных цилиндров прямого и обратного токопроводов, относящиеся к одной фазе, BbmO/lHBHbl разрезными по длине. Место разреза расположено в месте установки части статора соответствующей фазы. Разрезанные части коаксиальных токопроводов электрически соединены между собой П-образными шинами

6, горизонтальные части которых расположены в пазах 7 на внешней поверхности муфты

2. П-образные шины двух коаксиальных цилиндров одного токопровода в радиальном направлении обращены в разные стороны и образуют двухполюсную обмотку возбуждения ИДТ с практически диаметральным шагом, Шины одинаковой полярности прямого и обратного токопроводов располагаются рядом друг с другом. Это необходимо для измерения тока короткого замыкания при изменении направления тока в фазе ротора

АС-генератора в случае раздельного управления прямым и обратным выпрями-.елями возбудителя. Иначе магнитные поля рядом лежащих шин с противоположными токами компенсируют друг друга и ИДТ не покажет значения этого тока. Часть статора вто:oA фазы располагается по оси муфты на некотором расстоянии от ",ервол части статора и т,д.

Для уменьшения осевой длины ИДТ части статора мо-.ут быть выполнены массивными и обмотка на каждой части статора может размещаться на одной половине его сердечника, при этом обмотки соседних частей статора должны располагаться в тангенциальном направлении друг напротив друга, Благодаря этому лобовые части 8 обмотокк частей статора могут располагаться в нег:осредствен«ой близости от массивной необмотанной половины соседней части статора, и общая осевая длина ИДТ может быть сокращена на длину, пропорциональную произведению вылета лобовой части на число частей статора ИДТ минус единица.

Токопроводы в виде коаксиальных цилиндров могут быть выполнены только в пределах соединительной муфты, имеющей больший диаметр, чем валы возбудителя и генератора. В указанных валах токопрово1760608 ды могут выполняться в виде традиционных шин.

ИДТ предложенной конструкции может . обеспечить увеличение точности бесконтактного измерения тока фазы ротора АС-гене- 5 ратора, поскольку в нем исключено магнитное влияние соседних фаз. Это способствует повышению надежности бесщеточных реверсивных систем возбуждения электрических машин с многофазными об 10 мотками возбуждения.

Формула изобретения

1. Индукционный датчик тока возбуждения электрической машины, имеющей отдельный возбудитель, содержащий обмотку 15 возбуждения в виде включенных последовательно в цепь прямого и обратного токопроводов возбудителя шин, размещенных на цилиндрической поверхности соединительной муфты, связывающей валы электриче- 20 ской машины и ее возбудителя, и разъемный по диаметру несущий кол ьцевую обмотку статор, расположенный коаксиально относительно муфты,отличающийся тем, что, с целью повышения точности при измерении 25 тока m-фазной системы возбуждения, статор выполнен из m одинаковых частей, установленных друг за другом по длине муфты, прямые и обратные токопроводы выполнены в виде 2m коаксиальных цилиндров, в каждой паре коаксиальных цилиндров выполнен разрез по длине в месте установки соответствующей части статора, а упомянутые шины электрически присоединены к соответствующим коаксиальным цилиндрам в месте разреза, при этом шины одинаковой полярности прямых и обратных токопроводов расположены на поверхности муфты рядом друг с другом, где m — число фаз обмотки возбуждения электрической машины, большее единицы.

2. Дачик тока по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения осевой длины, сердечники частей статора выполнены массивными, обмотка каждой части статора расположена на половине его сердечника, а обмотки соседних частей статора установлены в тангенциальном направлении друг против друга.

3. Датчик тока по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что токопроводы выполнены в виде коаксиальных цилиндров в пределах соединительной муфты.

1760608

1760608 ® г 8

Составитель В.Петри

Техред M,Moðãåíòàë Корректор Q,Ãóñòè

Редактор С,Кулакова

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

Заказ 3191 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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