Способ определения активных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока и трансформаторов Советский патент 1985 года по МПК G01R27/08 

Изобретение относится к измеримерению активных сопротивлений обмо ток электрических машин переменного тока и трансформаторов в процессе нормального функционирования, и пре назначено для контроля параметров машин, а также их температурного и нагрузочного режимов работы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения активного сопротивления вторичных обмоток. Способ определения заключается в том, что Пез отключения от питающей сети электрической машины или трансформатора формируют из переменного тока, протекающего по первичны обмоткам, небольшую постоянную составляющую путем включения последова тельно с одной из обмоток управляемого несимметричного резистивного двухполюсника, формируют одновремен но с постоянной составляющей переменную составляющую тока с частотой кратной частоте тока питающей сети (например, с трехкратной, пятикратной, п-кратной частотой), для чего управляют величиной проводимости двухполюсника. Затем измеряют величину постоянной составляющей тока IQ и величину падения напряжения UQ на обмотках, обусловленного протека нием этой составляющей, измеряют ам плитуду U| гармоники напряжения, обусловленной сформированной переменной составляющей тока, измеряют амплитуды синфазной „ и квадратур ной Ifi составляющих сформированной гармоники тока. Вычисляют по измеренным величинам активное сопротивл ние первичных обмоток R. и приведен ное активное сопротивление. R, втори ных обмоток электрической машины по формулам: R,. К S. ; ,и п I П1 Ua р - vf- ± 1 ° , где К - коэффициент, учитывающий сх му включения первичных обмоток элек трической машины ( для Ёключен обмоток по схеме звезда, для схемы звезда с нулем, для схемы треугольник). Величины сформированных постоянной и переменной составляннцих токов 82 выбирают с таким расчетом, чтобы сохранить условия нормального рабочего режима электрической машины, например равными 1-2% от величины амплитуды питающего тока. На фиг.1-3 приведены варианты схем включения первичных обмоток электрической машины и средств измерения, на фиг.4 - управляемый несимметркчный резистивный двухполюсник, на фиг.5 - пятиэлементная Т-образная схема замещения фазы электрической машины переменного тока и трансформатора для основной гармоники тока с частотой , на фиг.6 - схема замещения для постоянной составляющей тока, на фиг.7 - схема замещения фазы электрической машины для п-й гармоники тока повышенной частоты w, nug , Схема (фиг.1-3) содержит датчик 1 измерителей постоянной составляющей тока и амплитуд синфазной и квадратурной составляющих сформированной гармоники тока, датчик 2 измерителя постоянной составляющей напряжения и амплитуды сформированной гармоники напряжения, управляемый несимметричный резистивный двухполюсник 3, первичные обмотки 4-6 электрической машины. Управляемый несимметричный резистивный двухполюсник (фиг.4) содержит контакты 7 и 8 цепи управления,транзисторы 9 и 10, диоды 11-15. На эквивалентной схеме (фиг.5-7) R и Rj - активное сопротивление первичной обмотки и приведенное активное сопротивление вторичной обмотки электрической машины, L , L индуктивность рассеивания и приведенная индуктивность рассеивания соответственно первичной и вторичной обмоток на основной частоте Ш , WjjLfr, индуктивное сопротивление намагничивающего контура. Используют два основных положения. Первое положение заключается в том, ЧТО схема замещения фазы элек- трической машины для сформированной постоянной составляющей т-ока, протекающего по обмотке, представляет собой активное сопротивление этой обмотки (фиг.6), которое определяют путем измерения величины постоянного тока Ig и величины падения напряжения Ид , обусловленного протеканием постоянной составляющей тока Второе основное положение состоит в том, что схема замещения фазы элек трической машины для п-й гармоники тока 1, соответствующей п-й гармонике сформированного переменного напряжения Ur, с частотой и, кратной частоте ы напряжения питающей сети, имеет вид, представленный на фиг.7 (при iJ f-UOy . Поэтому величина синфазной (активной) составля ющей п-й гармоники тока, протекающего по первичным обмоткам, будет пропорциональна суммарному активному сопротивлению этой схемы замещения, т.е. , которое может быть определено по измеренным амплитуде п-й гармоники сформированного напряжения UPI и амплитудам синфазной 1„ и квад ратурной I составляющих п-й гармоники тока р - yj 1м li li Вычитая из полученного значения вели чину измеренного К, получают 1 УП Ijij. „ К-З Т2 +J2 П, „п Un Ini Uo г 1п, I Для учета разветвления токов при раз личных схемах включения фазныхобмоток машины между собой (фиг,1-3) в выражения (3) - (6) введен сомножитель К. Для осуществления операции одновременного формирования постоянной и переменной составляющих тока включают последовательно с первичной обмоткой управляе1-1ый несимметричный резистивный двухполюсник (фиг.4), например две включенные встречно параллельные ветви диодов 11-15 с не равным количеством их в каждой из ветвей, и управляют величиной проводимости двухполюсника, для чего шунтируют в одной из ветвей с требуемой частотой заданное количество диодов например, с помощью транзисто зного прерывателя-коммутатора (транзисторы 9 и 10) с гальванически развязанным например оптронным, управлением. Для осуществления измерительных операций используются средства (фиг.1-3), например измерительные датчики тока и напряжения, фильтры и измерительные приборы постоянного тока, при измерении амплитуд синфазной и квадратурной составляющих помимо датчиков тока и напряжения используют также полосовые фильтры и измерительные амплитудные детекторы либо анализаторы гармоник тика СК4-57, СК4-58. Операцию вычисления выполняют автоматически с помощью вычислительного устройства, имеющего входные аналого-цифровые преобразователи (линии ЭВМ типа СМ-2, СМ-3, СМ-4), либо , вручную с помощью программируемого микрокалькулятора Электроника МК-56. . Формула изобретения 1. Способ определения активных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока и трансформаjopoB без отключения от питающей сети, заключающийся в том, что формируют и измеряют постоянную составляющую тока, проте:кающего по первичным обмоткам, измеряют падение напряжения и вычисляют активное сопротивление первичных обмоток по формуле VK , где К - коэффициент, учитывающий схеNry включения первичных обмоток электрической машины, U(, - величина падения напряжения, 3 - величина постоянной составляющей тока, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения активного сопротивления вторичных обмоток, в первичных обмотках формируют одновременно с постоянной составляющей и переменную составляющую тока с частотой, кратной частоте тока питающей сети, измеряют амплитуду гармоники напряжения, обусловленной сформированной переменной составляющей тока, измеряют амплитуду синфазной: и квадратурной составляннцих cфop шpoвaннoй гармоники тока и вычисляют активное сопротивление вторичных обмоток по формуле , Up ч о т 1 1

амплитуда гармоники напряжения,

амплитуды синфазной и квадратурной составляющих сформированной гармоники тока.

2, Способ по п.1,0 тли чающий с я тем, что величины сформированных постоянной и переменной составляющих тока составляют 1-2% от величины амплитуды питающего тока.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля параметров электрических машин, их температурного и нагрузочного режимов работы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Из переменного тока первичной обмотки формируют постоянную составляющую путем включения последовательно с одной из обмоток управляемого несимметричного резистивного двухполюсника. Одновременно с постоянной составляющей формируют переменную составляющую тока с частотой, кратной частоте тока питающей сети. Измеряют величины постоянной составляющей тока, падения напряжения на обмотках, амплитуды гармоник напряжения, амплитуды синфазной и i квадратурной составляющих сформированной гармоники тока. По представ(Л ленной в описании (рормуле определяют активное сопротивление первичных обмоток и приведенное активное сопротивление вторичных обмоток электрической машины 1 з.п. ф-лы 7 ил. V .i

)а-

аг

а

ие.5

Ю

д

.rSL

ТИ

-

К

Kt

Риг5

na)oLi}

9

Vus.6

te/