Устройство для измерения температуры обмотки статора электродвигателя Советский патент 1986 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к измерению температуры, а именно к измерению температуры обмоток статора электродвигателей, и может быть использовано в области приборостроения и машиностроения.

Целью изобретения является повышение точности измерения и сокращение времени измерения температуры обмотки статора электродвигателя без отключения его от источника питания.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема разделительно-компенсирующего блока.

Устройство содержит термопреобра- ,зователь 1 , в качестве которого используется обмотка статора электродвигателя , разделительно-компенсирующий блок 2, дополнительный термочув- 20 чению температуры Т - 235 С, подаваемого на вход блока обработки инфо мации.

Вычислительное устройство 14, в качестве которого может быть ислол зован программируемый микрокалькулятор или микроэвм, позволяет рассчитать автоматически температуру обмотки статора по формуле

йТ

Rr :R. R/

(T+t)+t,RV ствительный элемент 3,, коммутатор- преобразователь 4, аналого-цифровой преобразователь 5, блок 6 формирования константы, реле 7 времени, коммутатор-распределитель 8, блок 9 уп- 25 равления, блоки 10 и 11 памяти, блок 12 сброса информации, блок 13 обработки информации, включающий вычислительное устройство 10 и регистратор 15.30

Разделительно-компенсирующий блок 2 содержит разделительные конденсаторы 16,1-16,6,например электролитические,- полупроводниковые диоды 17,1- 17,6, шунтирутоище конденсаторы,транс- j форматор 18 с коэффициентом трансформации, равным единице, индуктивность 19 и емкость 20, образующие фильтр низкой частоты. Первый 21, второй 22 и третий 23 входы разделительно-ком- 40 пенсирующего блока соединены с выво- да:ми термопреобразователя 1 и через встречно включенные электролитические конденсаторы подключены соответственно к четвертому 24, пятому 25 и шее-, 45 тому 26 входам разделительно-компенсирующего блока.

Первичная обмотка трансформатора 18 подключена к входам 24 и 25 блока 2, соединенным через блок управле- SU ния с источником питания (не показан) вторичная обмотка трансформатора про- тивофазно одним выводом подсоединена к входу 22 блока 2 соединенного с обмоткой статора, а другим - к индук- 55 пропорциональное R, полученное в

где R - сопротивление обмотки ста тора постоянному току в н гретом состоянии электродвигателя ;

сопротивление обмотки ста ра постоянному току в хол ном состоянии электродвиг

ГТ1

теля; 235 С для обмоток статора.

tv t,, -

выполненных из медной про волоки;

температура обмотки стато в холодном состоянии элек тродвигателя;

температура окружающей ср ды в момент измерения . Устройство работает следующим о разом.

Процесс измерения состоит из дв этапов. Сначала по команде с блока управления происходит измерение со ротивления обмотки статора электро двигателя R, при этом напряжение.

тивности 19 фильтра.

Напряжение, действующее на обмотке 1 статора и на вторичной обмотке трансформатора взаимно компенсируются, а фильтр препятствует проникновению остаточного нескомпенсированного напряжения на вход коммутатора-преобразователя. Дополнительное сопротивление постоянному току, состоящее из сопротивления вторичной обмотки трансформатора и индуктивности, входящее в измеряемое сопротивление, учитывается при калибровке коммутатора-преобразователя.

Коммутатор-преобразователь включает схему, обеспечивающую формирование сигнала, пропорционального сопротивлению обмотки статора.

Блок формирования константы, выполненный, например, на разисторах, обеспечивает формирование сигнала в цифровом коде, пропорционального знаемого на вход блока обработки информации.

Вычислительное устройство 14, в качестве которого может быть ислоль- зован программируемый микрокалькулятор или микроэвм, позволяет рас -. считать автоматически температуру лТ обмотки статора по формуле

Rr :R. R/

(T+t)+t,(1)

RV R - сопротивление обмотки статора постоянному току в нагретом состоянии электродвигателя ;

сопротивление обмотки статора постоянному току в холодном состоянии электродвигаГТ1

теля; 235 С для обмоток статора.

пропорциональное R, полученное в

tv t,, -

выполненных из медной проволоки;

температура обмотки статора в холодном состоянии электродвигателя;

температура окружающей среды в момент измерения . Устройство работает следующим образом.

Процесс измерения состоит из двух этапов. Сначала по команде с блока 9 управления происходит измерение сопротивления обмотки статора электродвигателя R, при этом напряжение.

коммутаторе-преобразователе 4, преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 5 в код. Поступающий через коммутатор-распределитель 8 на блок 10 памяти, и запоминается в нем Одновременно с этим, с помощью дополнительного термочувствительного элемента 3 измеряется температура окру- жающей среды и напряжение, пропорциональное tj, полученное в коммутаторе- преобразователе, преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 5 в код,- поступающий через коммутатор 8 на блок 11 памяти, и запоминается в нем,

Затем по команде с блока 9 управления подается питание на электродвигатель через разделительно-компенси,- 15 третий и четвертый выходы соединены

рующий блок 2. Под действием напряжения питания сопротивление обмотки статора начинает возрастать и достигает значения R,. Это сопротивление

соответственно с управляющими входами коммутатора-преобразователя, коммутатора-распределителя и аналого- цифрового преобразователя, а пятый

также преобразуется в соответствующий 20 выход через блок сброса информации код и через коммутатор 8 поступает на подключен к вторьм входам блоков па- вход вычислительного устройства 14. Через заданное время блок 9 управления выдает команду на блоки 10 и 11 памяти на выдачу из них на вычислительное устройство 14 измеренных величин R X, -Х Одновременно с блока 6 формирования константы через коммутатор-распределитель 8 на вход вьгаислительного устройства 14 поступает в цифровом коде величина, пропорциональная Т 235°С. В вычислительном устройстве происходит вычисление температуры обмотки статора по формуле (1) и результат вычисления поступает на регистратор 15.Сброс информации осуществляется по команде с блока 9 управления через блок 12

мяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и сокращения времени измере25 ния температуры обмотки статора электродвигателя без отключения его от источника питания, в него введены дополнительный термочувствительный элемент, блок формирования константы,

30 блок обработки информации, включающий в себя вычислительное устройство с регистратором и разделительно-компенсирующий блок, первый, второй и третий входы которого соединены со35 ответственно с выводами термопреобразователя, четвертый, пятый и шестой входы соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым выходами блока управления, а первый и второй выходы

35 ответственно с выводами термопреобразователя, четвертый, пятый и шестой входы соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым выходами блока управления, а первый и второй выходы

сброса.

Трансформатор 18 блока 2 совмест- 40 подключены соответственно к первому и но с фильтром, образованным индуктив- второму входам коммутатора-преобра- ностью 19 и емкостью 20, предотвразователя, третий вход которого соединен с выходом дополнительного термочувствительного элемента, при этом 45 выход блока формирования константы подключен к второму входу коммутатора-распределителя, третий выход кото- Doro подключен к первому входу блока обработки информации, второй и третий

щают поступление напряжения питания, а также ЭДС, наводимой вращающимся ротором двигателя после отключения питания, на вход коммутатора-преобразователя.

Конденсаторы 16.1-16.6 совместно

зователя, третий вход которого соединен с выходом дополнительного термочувствительного элемента, при этом 45 выход блока формирования константы подключен к второму входу коммутатора-распределителя, третий выход кото- Doro подключен к первому входу блока обработки информации, второй и третий

с диодами 17.1-17,6 исключают замыка-50 входы которого соединены соответст- ние обмоток статора по постоянному венно с выходами блоков памяти, а уп- току через источник питания электродвигателя .

равляющий их вход соединен с девятым - выходом блока управления.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры обмотки статора электродвигателя, содержащее термопреобразог атель в качестве которого используется обмотка статора электродвигателя, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом коммутатора-преобразователя, а выход подключен к первом входу коммутатора- распределителя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго блоков памяти, управляющие входы которых соединены с первым выходом блока управления, вход которого сое- динен с выходом реле времени, второй,

соответственно с управляющими входами коммутатора-преобразователя, коммутатора-распределителя и аналого- цифрового преобразователя, а пятый

выход через блок сброса информации подключен к вторьм входам блоков па-

мяти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и сокращения времени измерения температуры обмотки статора электродвигателя без отключения его от источника питания, в него введены дополнительный термочувствительный элемент, блок формирования константы,

блок обработки информации, включающий в себя вычислительное устройство с регистратором и разделительно-компенсирующий блок, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выводами термопреобразователя, четвертый, пятый и шестой входы соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым выходами блока управления, а первый и второй выходы

подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора-преобра-

зователя, третий вход которого соединен с выходом дополнительного термочувствительного элемента, при этом выход блока формирования константы подключен к второму входу коммутатора-распределителя, третий выход кото- Doro подключен к первому входу блока обработки информации, второй и третий

входы которого соединены соответст- венно с выходами блоков памяти, а уп-

входы которого соединены соответст- венно с выходами блоков памяти, а уп-

равляющий их вход соединен с девятым выходом блока управления.

2 о Устройство по П.1, от л и - чающееся тем, что разделительно-компенсирующий блок содержит конденсаторы, зашунтированные полупроводниковыми диодами, индуктивность, емкость и трансформатор, первичная

обмотка которого соединен с четвертым и пятым входами разделительно- компенсирующего блока, второй вход ко торого через вторичную обмотку трансформатора, включенную противофазно первичной обмотке, и индуктивность подключен к первому выходу разделительно-компенсирующего блока, соедиРедактор Г.Волкова

Составитель В.Куликов Техред Л.Олейник

Заказ 6822/36 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,А

ненному через емкость с вторым выходом и первым входом разделительно- компенсирующего блока, причем первый, второй и третий входы разделительно- компенсирующего блока соединены через конденсаторы соответственно с четвертым, пятым и шестым входами разделительно-компенсирующего блока.

Фиг. 2

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры и позволяет повысить точность измерения и сократить время измерения температуры. По команде с блока 9 управления происходит измерение сопротивление обмотки статора электродвигателя RX, напряжение, пропорциональное RX, полученное в коммутаторе преобразователя 4, преобразуется в преобразователе 5 в код, поступающий через коммутатор-распределитель 8 на блок 10 памяти. Термочувствительным элементом 3 измеряется температура окружающей среды и напряжение, пропорциональное температуре обмотки статора tj, преобразуется в преобразователе 5 в код, поступающий через коммутатор 8 в блок 11 памяти. Сопротивление обмотки статора возрастает под действием напряжения питания и преобразуется в код и через коммутатор-распределитель 8 поступает на вход вычислительного устройства 14, где происходит вычисление температуры обмотки статора по приведенной формуле. Блок 9 управления йыдаст команду на блоки 10 и 11 памяти на выдачу из них на вычислительное устройство 14 измеренных величин RX и t. Результат вычисления поступает на регистр 15. 2 ил. Ш (Л Фиг/ Ю СХ) а tc о: