Устройство для измерения температуры электрической машины Советский патент 1985 года по МПК G01K13/08 

ел 4; :л :п

lU 111 Изобретение относится к термометрии, а именно к измерению температур обмоток электрических машин, подключенных к сети переменного тока, к может быть использовано в устройства тепловой защиты электрических машин, аппаратов и особенно насосов для перекачки жидких металлов и для одно временной защиты блока генератортрансЛорматор электрических станций Известно устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной из обмоток электрической машины, подключенной через шунт к источнику переменного напряжения, измеритель тока термо датчика, указатель равновесия и резисторы , Недостатком известного устройства является сложность измерительной схемы, заключаюп{аяся в наличии ограничительной индуктивности фильтра, через которую подключен источник постоянного тока, ограничительной индуктивности цепи указателя равновесия и измерителя тока шунта. Кроме того, наличие ограничительных индуктивностей снижает быстродействие устройства. Эти индуктивности являются источниками температурной погре ности, а необходимость подключения постоянного тока через ограничительную индуктивность параллельно термодатчику снижает безопасность эксплуатации устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры обмотки электрической машины без отключения от сети, содержащее термо датчик, выполненньй в виде одной из обмоток электрической машины, подключенный через шунт к источнику пер менного напряжения, мостовой измеритель тока термодатчика, источник постоянного тока, подключенный парал лельно шунту через плечи мостового измерителя тока, указатель равновеси и резисторы С23. Однако и это устройство имеет сло ную схему, так как содержит ограничи тельную индуктивность фильтра, через которую источник постоянного тока подключен параллельно термодатчику, и измеритель тока шунта. Кроме того, наличие ограничительной индуктивност 4 дросселя снижает быстродействие устройства. Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры электрической машины, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной из обмоток машины, подключенной через шунт к источнику переменного напряжения, и мостовой измеритель тока термодатчика с регулируемым источником питания, одним из плеч которого является шунт, введены источник опорного напряжения, подключенные параллельно обмотке мостовой измеритель постоянного напряжения и блок согласования, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, индуктивности, первого и второго резисторов, причем источник опорного, напряжения подключен параллельно второму резистору блока согласования, общая точка резисторов которого соединена с одной из вершин измерительной диагонали измерителя постоянного напряжения. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит обмотку-термодатчик 1, шунт 2, источник 3 переменного напряжения, резисторы 4-6 мостового измерителя 7 тока термодатчика, резистор 8, источник 9 постоянного тока, регистратор Ю, мостовой измеритель 11 постоянного напряжения, выполненный на элементах 12-15, указатель 16 равновесия, блок 17 согласования, состоящий из конденсатора 18, индуктивности 19, резисторов 20 и 21, источник 22 опорного напряжения. Обмотка-термодатчик 1 электрической машины переменного тока через шунт 2 подключена к источнику 3 переменного напряжения. Параллельно шунту 2 через резисторы 4-6 мостового измерителя 7, три плеча которого образованы резисторами 4-6, а четвертым плечом является шунт 2, и резистор 8 подключен источник 9 постоянного тока. В измерительную диагональ мостового измерителя 7 тока термодатчика 1 включен регистратор 10. Параллельно термодатчику 1 подключен четырехплечий мост 11, выпол3. не.нный на элементах 12-15, причем мост 11 может быть выполнен полность на резисторах 12-15 или на резистора 12и 13 и конденсаторах 14 и 15. В измерительную диагональ моста 11 включен указатель 16 равновесия. Параллельно мосту 11 подключен блок 17 согласования, который состоит из последовательной цепочки, содержащей конденсатор 18, индуктивность 19, резисторы 20 и 21. Точка соединения резисторов 20 и 21 присоединена к вершине измерительной диагонали, образованной, например, элементами 13и 14 и к одному из полюсов источника 22 опорного напряжения. Другой полюс источника 22 опорного напряжения подключен к точке соединения шунта 2 и термодатчика 1. Устройство работает следующим образом. Постоянный измерительньвй ток протекает от источника 9 через обмот ку-термодатчик 1 и шунт 2. Измерение постоянного тока в цепи термодатчика 1 производится мостовым измерителем тока. При отключении от источника 3 переменного напряжения обмотки-термо датчика 1 мостовой измеритель 7 тока находится в уравновешенном состоянии, т.е. напряжение на резисторе 5 равно напряжению на шунте 2, При подключении цепи источника 3 переменного напряжения к обмотке-тер модатчику 1 по цепи последней потеч ток. Так как в этом случае параллель но шунту 2 подключается цепочка, состоящая из сопротивления обмоткитермодатчика 1 и сопротивления обмот ки источника 3переменного напряжения то напряжения на резисторе 5 ишун-те 2 не будут равны между собой. Разность указанных напряжений напряжение небаланса мостового измерителя 7 - фиксируется регистратором 10. По величине небаланса мосто вого измерителя определяется величин тока, протекающего в цепи термодатчи ка 1 , которая равна: 4 RU, ток в обмотке-термодатчике 1; . R ц, - сопротивление шунта 2. Измерение падения напряжения постоянного тока на обмотке-термодатчике 1 производится нулевым методом с помощью четырехплечего моста 11 и источника 22 опорного напряжения. Мост 11 полностью уравновешен для переменного тока и переходных процессов, протекающих в цепи обмотки-термодатчика 1. Отсутствие переменного напряжения на указателе 16 равновесия обеспечивается путем использования блока 17 согласования и выбора соответствующих значений параметров элементов моста 11. Для устранения фазовых искажений переменного напряжения, выделяемого на резисторах 20 и 21, используются конденсатор 18 и индуктивность 19 с одинаковьми реактивными сопротивлениями на частоте питания машины. Уравновешивание моста 11 по постоянному току достигается путем изменения тока в обмотке-термодатчике 1, которое производится путем регулирования напряжения источника 9 или сопротивления резистора 8. Температура обмотки электрической машины определяется по величине сопротивления на постоянном токе, которое вычисляется по формуле .„., f где - сопротивление обмоткй-тер модатчика |; - фиксированное напряжение источника 22 опорного напряжения. Отсутствие ограничительных индуктивностей позволяет существенно упростить предложенное устройств и значительно повысить его «быстродействие по сравнению с известными.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной из обмоток машины, подключенной через шунт к источнику переменного напряжения, и мостовой измеритель тока термодатчика с регулируемым источником питания, одним из плеч которого является шунт, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повьшения быстродействия устройства, в него введены источник опорного напряжения, подключенные параллельно обмотке мост-овой измеритель постоянного напряжения и блок согласования, состоящий из последовательно соединенных конденсатора, индуктивности, первого и второго резисторов, причем источник опорного напряжения подключен параллельно второму резистору блока согласования, общая точка резисторов которого соединена с одной из вершин (Л измерительной диагонали измерителя постоянного напряжения.

rS Г4

21