Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины Советский патент 1984 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к термометрии, в частности к измерению темпера туры рабочей обмотки электрической машины или аппарата переменного тока находящихся под напряжением. Известно устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее обмотку-термодатчик, трансформатор переменного тока, диоды, дроссель, трансформатор посто янного тока и измерительный прибор. По обмотке-термодатчику обеспечивается прохождение постоянного тока заданной величины. Величина измерительного тока, пропорциональная сопротивлению термодатчика, регистрируется измерительным прибором трансформатора постоянного тока fj . Однако Это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения. Погрешность обусловлена тем, что величина постоянного тока, проходящего через термодатчик, в значительной степени зависит от параметров сети. Неполная компенсация переменно составляющей магнитного потока в сер дечниках трансформатора постоянного тока также снижает точность измерения . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее обмотку-термодатчик, управлявмый нелинейный злемент, датчик постоянного тока, два фильтра низкой частоты, усилитель и измерительный прибор. По обмотке-термрдатчику протекает стабилизированный постоянный ток, который создает на ней падение напряжения, пропорциональное величин активного сопротивления, которое через фильтр низкой частоты регистрируется измерительным прибором. Источ ником стабилизированного постоянного тока является управляемый нелинейнь й элемент, последовательно включенный в цепь питания обмотки переменным то ком. Стабилизация постоянного тока осуществляется введением отрицательной обратной связи через датчик постоянного тока, фильтр низкой частот и усилитель на управляющий вход нелинейного элемента 2J. Недостатком данного устройства является влияние нелинейного элемент на режим работы электрической машины проявляющееся в возникновении высших гармонических составляющих и изменении параметров питающей сети. Цель изобретения - исключение влияния устройства на режим работы электрической машинь. Указанная цель достигается тем, НТО устройство для измерения.температуры обмотки электрической машины, содержащее термодатчик в виде одной из обмоток электрической машины, измерительный прибор, фильтр низкой частоты, подключенный входом к термодатчику, а выходом - к измерительному прибору, и усилитель, снабжено диодным ограничителем, соединенным последовательно с термодатчиком, источником управляющего напряжения, тремя резисторами и двумя конденсаторами, а усилитель выполнен с независимыми инвертирукщим и неинвертирующим входами и общим проводом, причем первый полюс диодного ограничителя соединен с общим проводом усилителя и через первый конденсатор с его неинвертирующим входом, второй полюс диодного ограничителя через второй конденсатор и последовательно соединенные источник управлякж5его напряжения и первый резистор соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя соответственно, а через второй резистор - с выходом усилителя, который через третий резистоп соединен с инвертирующим входом. На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для измерения температуры обмотки однофазной электрической машины и принципиальная схема источника постоянного тока; на фиг,2 и 3 - функциональные схемы устройства в варианте соединения обмоток электрической машины звездой и треугольником соответственно, Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины содержит обмотку-термодатчик 1, источник 2 постоянноготока, фильтр 3 низкой частоты измерительный прибор 4. Электрическая принципиальная схема источника 2 постоянного тока включает в себя усилитель 5, источник 6 управляющего напряжения U, диодный ограничитель 7, резисторы 8, 9 и 10, конденсаторы 1 и 12. Диодный ограничитель 7 включен последовательно с обмоткой-термодатчнком 1. Фильтр 3 низкой частоты подключен входом к термодатчику , а выходом - к измерительному прибо ру 4. Первый полюс диодного огра ничителя 7 соединен с общим проводом усилителя 5 и через конденсатор 1.1 с его неинвертирующим входом. Второй полюс диодного ограничителя 7 через конденсатор 2 и последовательно соединенные источник 6 управляющего напряжения и резистор 8 соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя 5 соответственно, а через резистор 9 - с выходом усилителя 5, который через резистор 10 соединен с инвертирующим входом. Устройство работает следзтощим образом. По обнотке-термодатчику 1 протека ет переменный ток (ток нагрузки элек рической мащины. Одновременно по обмотке-термодатчику 1-и обмоткам ис точника Переменного напряжения не показаны) протекает постоянный ток источника 2 постоянного тока, величина которого не превьшает 3% тока нагрузки. Протекающий постоянный ток создает на обмотке-термодатчике падение напряжения, пропорциональное активному сопротивлению термодатчика Это напряжение, соответствующее температуре обмотки электрической машины, вьзделяется фильтром 3 и регистри руется измерительным прибором 4. Источник 2 постоянного тока не ок зывает практического влияния на параметры электрической мащины и сети. По постоянному току усилитель 5 охвачен I00%-ной отрицательной обрат ной связью посредством резистора 10. Постоянное напряжение на инвертир тощем входе усилителя 5 равно его выходному напряжению вследствие того, что величина сопротивления резистора 0 много меньше входного сопротивления усилителя. При этом баланс наступает только при условии,что напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах равны. В свою очередь, для этого необходимо, чтобы напряжен источника 6 равнялось падению напряжения на резисторе 9, имеющем сопро- тивление R. Таким образом, величина постоянного тока, протекающего через резистор 9 равна и определяется величиной управляющего напряжения источника 6. При этом постоянный ток протекает по цепи: резистор 9, обмоткатермодатчик 1, обмотка источника переменного напряжения, усилитель 5. Величина постоянного тока не зависит от сопротивления обмотки электрической машины обмотки источника переменного тока и соединительных проводов, Предлагаемая схема обеспечивает практически нулевое сопротивление источника 2 переменному току сети. Это достигается путем охвата усилителя 5 100 %-ной отрицательной обратлой связью на частоте питающей сети посредством конденсаторов П и 12. Резистор 8 обеспечивает развязку входных цепей усилителя 5 по постоянному и переменному току. Диодный ограничитель 7 предназначей для защиты от перегрузок при пуске электрической машины, когда пусковой ток превышает максимально возможный выходной ток усилителя 5. По окончании пуска диодный ограничитель 7 не влияет на характеристики схемы, так как напряжение на выходе источника 2 не превьш1ает напряжения отпирания диодов. Резистор 9 вьшолнен из материала, удельное сопротивление которого мало зависит от температуры. Таким образом, предаоженное устройство для измерения температуры обмотки электрической мащины исключает влияние на режим.работы электрической машины и обеспечивает проведение измерений в условиях реальной эксплуатации.

0

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЖРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее термодатчик в виде одной из обмоток электрической машины, измерительный прибор, фильтр низкой частоты, подключенный входом к термодатчику, а выходом - к измерительному прибору, и усилитель, отличающееся тем,что, с целью исключения влияния устройства на режим работы электрической машины, оно снабжено ограничителем, соединенным последовательно с термодатчиком, источником управляющего напряжения, тремя резисторами и двумя конденсаторами, а усилитель выполнен с независимыми инвертирукмцим и неинвертирукицим входами и общим проводом, причем первый полюс диодного ограничителя соединен с общим проводом усилителя и через первый конденсатор с его неинвертирукяцим входов, второй полюс диодного ограничителя через второй конденсатор и последовательно соединенные источник управляющегонапряже ния и первый резистор соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя соответственно, а через второй резистор с выходом усилителя, который через третий резистор соединен с инвертирующим входом.