Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины

 

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).