Устройство для измерения температуры обмоток электрических машин переменного тока под нагрузкой Советский патент 1990 года по МПК G01K13/08 

35

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано для ащиты электрического аппарата или се- 2Q ей от повреждения вследствие превыения температуры, а также для контоля превышения температуры обмотки электрического аппарата в процессе отработки конструкции, технологическо-25 го процесса и государственных испытаний.

Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия.

На чертеже представлена структур- о ная схема устройства.

Устройство содержит электрическую машину 1 и генератор 2 переменного тока, третьи и первые фазы которых соединены соответственно через разделительные конденсаторы 3 и 4, а вторые фазы соединены непосредственно, последовательно соединенные третий конденсатор 5 и первичную Ъбмотку I первого компенсационного трансформатора 6, вторичная обмотка II которого, соединенная последовательно с дросселем 7 и конденсатором 89 составляющими первый фильтр 9, подключена к первой и второй фазам испытуемой электричес- 45 кой машины. Выход первого фильтра 9 (выводы конденсатора 8) подключен к источнику 10 постоянного измерительного тока. Первичная I и вторичная II обмотки второго компенсационного транец- форматора 11 через соответственно четвертый конденсатор 12 и соединенные последовательно дроссель 13 и конден- сатор 14, составляющие фильтр 15, подключены параллельно разделительному конденсатору 3„ К выходу второго фильт ра 15 (выводы конденсатора 14.) подключен вольтметр 16 через источник 17 постоянного напряжения.

5

Устройство работает следующим образом.

Электрическая машина 1 питаетгя от генератора 2 переменного тока через разделительные конденсаторы 3 и 4 и вторую фазу непосредственно. Одновременно по первой и второй фазам электрической машины 1 от источника 10 через первый фильтр 9, состоящий из конденсатора 8 и дросселя 7, и вторичную обмотку II первого компенсационного трансформатора 6 протекает постоянный измерительный ток.

Первичная обмотка I первого компенсационного трансформатора 6 через разделительный конденсатор 5 подключена к первой и второй обмоткам испытуемой машины, причем обмотки I и II включены в противофазе. При этом обмоткой II осуществляется защита источника 10 постоянного тока от переменной составляющей. Нескомпенсированная разность отфильтровывается блоком 9. Подключение компенсационного трансформатора через первоначальный разделительный конденсатор 5 снижает помеху на источнике 10. Напряжение с разделительного конденсатора 3 поступает на вторичную обмотку II второго ком- пенс ационног-о трансформатора 11 и через дроссель 13 и конденсатор 14, составляющие второй фильтр 15, поступает на вольтметр 16. Первичная обмотка I компенсирующего трансформатора 11 подключена параллельно разделительному конденсатору 3 через четвертый конденсатор 12. Обмотки I и II подключены в противофазе, так что обмотка II осуществляет компенсирование переменной составляющей напряжения на конденсаторе 3, Нескомпенсированная разность отфильтровывается блоком 15.

1

Постоянное напряжение с выхода филы ра 15 череч источник 17 постоянного тока поступает на регистрирующий при бор 16 - вольтметр постоянного тока. Таким образом, при протекании измери тельнсго тока на испытуемой второй обмотке электрической машины 1, регу лируя стабилизированный , создаем падение напряжения на обмотке в холодном состоянии

и , (k+ty). 10й (В),

где k - константа материала, для ме- ди, , для алюминия

tд - температура обмотки в холодном состоянии,

на источнике 17 постоянного напряже- ния регулируем напряжение (B), тогда в дальнейшем по регистрирующему 16 прибору осуществляем непосредственный отсчет измеряемой величины - температуры обмотки, так как все на- пряжение с измеряемой обмотки через вторую и третью фазы генератора 2 переменного тока и третью фазу электрической машины 1 поступает на первый разделительный конденсатор 3 (сопро- тивление утечки разделительного конденсатора 3 в больше активного сопротивления остальной части цепи) . Конденсаторы 3 и 4 электролитические и составляют доли фарады, вклю чены попарно и встречно. При этом в относительно малых габаритах получен . неполярный конденсатор большой емкости. Ввиду того, что конденсатор 3 - большой емкости (доли фарады-фаряда), то даже от значительного тока электрической машины падение переменной составляющей на нем составляет менее 3 Б.

В предлагаемом устройстве дости- гается снижение уровня помех (соотношения сигнал-помеха) в 100 и более раз-, что позволяет снизить измерительный постоянный ток по испытуемой фазе электрической машины. Это обеспечива- ет повышение чувствительности, так как снижается влияние от подмагничи- вания испытуемой машины, и повышение быстродействия, так как снижение требований к фильтрующим элемен- там приводит к снижению постоянной времени. На практике чувствительность повышается в 10 раз,при этом появля5574606

-ется возможность проводить испытания электрических машин с сопротивлением обмоток, в 10 раз меньшим предельног для известного устройства, испытуемый постоянный ток также уменьшается в 10 раз, а разрез улучшения соотно-шения сигнал - помеха используется для уменьшения постоянной времени

Ю фильтра, что позволяет повысить быстродействие в 3 раза.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры обмоток электрических машин переменного тока под нагрузкой, содержащее первый компенсационный трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к первой, фазе электрической машины, с второй фазой которой связан первый вывод вторичной обмотки первого компенсационного трансформатора, второй вывод которой подключен к первой фазе электрической машины через первый фильтр, состоящий из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, параллельно которому подключен источник постоянного тока, второй компенсационный трансформатор, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с третьей фазой электрической машины, а второй вывод связан с вторым фильтром, состоящим из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, параллельно которому подключены соединенные последовательно источник постоянного напряжения и вольтметр, и конденсатор, причем первые и третьи фазы электрической машины и генератора переменного тока соединены через разделительные конденсаторы, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, введен второй конденсатор, причем вторые выводы первичных обмоток первого и второго компенсационных трансформаторов подключены соответственно к второй и третьей фазам электрической машины через третий и четвер |гый конденсаторы, первый вывод первичной обмотки и второго компенсационного трансформатора и второй фильтр соединены с третьей фазой генератора переменного тока, а вторые фазы электрической машины и генератора соединены непосредственно.

Изобретение относится к электротехническим измерениям, а именно к контролю температуры обмоток электрических машин переменного тока под нагрузкой. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия. Устройство содержит электрическую машину 1 и генератор 2 переменного тока, первая и третья фаза которых соединены через разделительные конденсаторы 3 и 4, а вторые фазы соединены непосредственно. К первой и второй фазам электрической машины подключены последовательно соединенные третий конденсатор 5 и первичная обмотка первого компенсационного трансформатора 6. Его вторичная обмотка соединена последовательно с дросселем 7 и конденсатором 8, составляющими первый фильтр 9, и подсоединена к первой и второй фазам электрической машины. Выход первого фильтра 9 (выводы конденсатора 8) подключен к источнику 10 постоянного измерительного тока. Первичная обмотка второго компенсационного трансформатора 11 через четвертый конденсатор 12 и его вторичная обмотка через дроссель 13 и конденсатор 14, составляющие второй фильтр 15, подключены параллельно разделительному конденсатору 3. К выходу второго фильтра 15 (выводы конденсатора 14) подключен вольтметр 16 через источник 17 постоянного напряжения. Постоянный ток источника 10 вызывает падение напряжения на обмотке второй фазы электрической машины и присутствует в виде разности потенциалов на обкладках разделительного конденсатора 3. Вольтметр 16 регистрирует постоянную составляющую напряжения на конденсаторе 3, пропорционального температуре обмоток электрической машины. Источник 17 постоянного напряжения компенсирует начальное сопротивление контролируемой обмотки. 1 ил.