Устройство для контроля температуры электроустановки постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02H5/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тяговых двигателей постоянного тока от перегрева, в частности, на электроподвижных составах и в электроприводах постоянного тока и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 943969.

Цель изобретения - повышение надежности контроля температуры.

Известно, что сопротивление любой из обмоток якорной цепи R; приведенное к температуре tx можно определить следующим образом:

,1 + a(b-t,),(1)

где Ri - сопротивление любой из обмоток якорной цепи при определенной температуре ti (данные даются в паспорте на двигатель); сопротивление любой из обмоток якорной цепи при температуре tx; а -температурный коэффициент меди. Из выражения (I) можно определить величину t которая равна

+

(2)

Величины а, Ri, ti являются постоянными, поэтому выражение (2) можно записать в следующем виде:

tx - К2 + Кз, 1

(3)

где Ki aR,; К2 ; ,.

Таким образом, определив величину сопротивления любой из обмоток якорной цепи двигателя Rx при данной токовой нагрузке, можно по формуле (3) определить и температуру t любой из обмоток якорной цепи.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 напряжения якорной обмотки двигателя с потенциальной развязкой, представляющий собой преобразователь напряжения в напряжение, вход которого подключен к якорю двигателя; датчик 2 ЭДС якорной обмотки двигателя с потенциальной развязкой, представляющей собой преобразователь напряжения в напряжение, вход которого подсоединен к якорю двигателя; сумматор 3, входы которого подсоединены к выходам датчика 1 напряжения якорной обмотки и датчика 2 ЭДС, первый блок 4 деления, второй блок 5 деления, датчик 6 напряжения компенсационной обмотки с потенциальной развязкой, представляющий собой преобразователь напряжения в напряжение, подсоединенный к компенсационной обмотке двигателя; третий блок 7 деления, датчик 8 напряжения дополнительной обмотки с потенциальной развязкой, представляющий собой преобразователь напряжения в напряжение, подсоединенный к обмотке добавочных полюсов, преобразователь 9 тока якор5

НОЙ цепи в напряжение с потенциальной развязкой, подсоединенный к якорной цепи двигателя; первый масщтабный усилитель 10; второй масщтабный усилитель И; третий

масщтабный усилитель 12; исполнительный элемент 13 и источник 14 постоянного тока. Устройство работает следующим образом. Увеличение токовой нагрузки приводит к нагреву обмоток якорной цепи двигателя, что ведет к увеличению сопротивления обмоток. Выходные сигналы с измерительных преобразователей 1 и 2 подаются на вход блока 3 суммирования, на выходе которого сигнал пропорционален разности и-Е. Датчик ЭДС -построен на основании

- использования вычисления выражения Е ефп, где: s постоянная двигателя; Ф - магнитный поток двигателя; п - скорость вращения двигателя. Выходной сигнал блока 3 суммирования подается на первый вход первого блока 4 деления. На первый

0 вход второго блока 5 деления подается сигнал с выхода измерительного преобразователя 6, выходной сигнал которого пропорционален напряжению в компенсационной обмотке.

На первый вход третьего блока 7 деления подается сигнал с измерительного преобразователя 8, величина выходного сигнала которого пропорциональна напряжению на обмотке добавочных полюсов, на вторые входы блоков 4, 5 и 7 деления подается

Q сигнал с выхода преобразователя 9 тока якорной цепи. На выходе блока 4 деления получаем сигнал, пропорциональный сопротТ о

тивлению обмотки якоря Ror .

J

на выходе блока 5 деления сигнал, пропор- 5 циональный сопротивлению компенсационной обмотки RIIO ч на выходе блока 7 деления сигнал, пропорциональный сопротивлению обмотки добавочных полюсов

Rflo Выходные сигналы блоков 4, 5 0 и 7 деления, пропорциональные сопротивлениям обмоток якорной цепи двигателя, подаются на первые входы соответствующих масщтабных усилителей 10-12, каждый из которых реализуют формулу (3):

5ии -%-К2 + Кз,

где URX - сигнал, пропорциональный сопротивлению любой из обмоток якорной цепи двигателя;

Utx - сигнал, пропорциональный темпе- 0ратуре любой из обмоток якорной

цепи двигателя.

Вторые входы масщтабных усилителей подключены к источнику 14 постоянного напряжения.

Таким образом, по величине сигнала, 5 пропорционального сопротивлению любой из обмоток якорной цепи двигателя при данной токовой нагрузке, вызывающей определенный нагрев обмоток, определяется

величина сигнала, пропорционального температуре данной обмотки. Выходные сигналы с масштабных усилителей подаются на вход исполнительного элемента 13, который воздействует на производительность системы охлаждения тяговых двигателей.

Использование изобретения позволяет контролировать температуру всех обмоток тягового двигателя, не допуская их перегрева и выхода из строя, что повышает надежность контроля по сравнению с известным устройством, в котором контролируется температура нагрева одной обмотки.

Формула изобретения

Устройство для контроля температуры электроустановки постоянного тока по авт. св. Я 943969, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля температуры, в него дополнительно введены две цепочки, одна из которых состоит из датчика напряжения якорной обмотки, датчика ЭДС якорной обмотки, подсоединенных к якорной обмотке, последовательно соединенных сумматора, входы которого подсоединены к выходам датчиков, блока, деления и масштабного усилителя, а другая цепочка состоит из последовательно соединенных датчика напряжения добавочных полюсов, подсоединенного к третьей обмотке, блока деления и масштабного усилителя, причем выходы масштабных усилителей обеих цепочек подсоединены к входу исполнительного элемента, вторые входы блоков деления обеих цепочек подсоединены к выходу измерительного преобразователя тока в напряжение, а вторые входы масштабных усилителей обеих цепочек подсоединены к источнику постоянного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике - защите тяговых двигателей постоянного тока от перегрузки контролем температуры электроустановки постоянного тока, в частности, на электроподвижных составах и электропроводах постоянного тока, и является дополнительным к изобретению по авт. св. № 943969. Цель изобретения - повышение надежности контроля температуры. Устройство дополнительно содержит две цепи, одна состоит из датчика 1 напряжения якоря и датчика 2 ЭДС якоря, присоединенных к последовательно соединенным сумматору 3, блоку 4 деления и масштабирующему усилителю 10. Другая цепь состоит из датчика 8 напряжения на дополнительных полюсах делителя 7 и масштабирующего усилителя 12. В устройстве выделяется величина сигнала, пропорциональная сопротивлению любой из обмоток якорной цепи двигателя и, при данной перегрузке вызывает определенный перегрев обмоток. Контроль температуры всех обмоток двигателя позволяет исключить недопустимые перегрузки электродвигателя. 1 ил. (Л to ю со 00 оо со NJ