Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины Советский патент 1992 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры обмоток электрических машин при их испытаниях без отключения от сети по изменению сопротивления обмоток постоянному току, а также для защиты обмоток электрических машин ат перегрева.

Цель изобретения - повышение Точности измерений сопротивлений обмоток электрических машин путем пофазного измерения сопротивлений фазных обмоток постоянному току, соединенных треугольником или звездой и устранения влияния сопротивления постоянному току обмотки трансформатора напряжения.

Устройство содержит электрическую машину, подсоединенную к линейным проводам вторичной обмотки трехфазного силового трансформатора, трехфазный

дроссель с обмотками, разделительный конденсатор, блокировочные конденсаторы, эталонные элементы, переменный резистор нуль-индикатор, амперметры, источник постоянного напряжения, вольтметр Мост по постоянному току образован двумя сопротивлениями обмоток электрической машины, переменного резистора и первого эталонного элемента. Баланс моста обеспечивает размыкание обмоток электрической машины, соединенных треугольником, по постоянному току и, как следствие, пофаз- ное измерение сопротивлений обмоток. 2 ил

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры обмоток электрических машин при их испытаниях без отключения от сети по изменению сопротивления обмотки постоянному току, а также для заСП

о

ю

щиты обмоток электрических машин от перегрева.

Целью изобретения является повышение точности измерения сопротивления постоянному току обмоток электрической машины под нагрузкой путем пофазного измерения и устранения влияния сопротиоле- ния постоянному току обмотки трансформатора напряжения.

На фиг, 1 представлена функциональная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - эквивалентная схема устройства по постоянному току.

Устройство содержит обьект 1 контроля, например обмотки электрической маши- ны, подсоединенный линейными проводами А А, В В. С Ск вторичной обмотке трехфазного силового трансформатора 2, трехфазный дроссель 3 с обмотками 4,5,6, блокировочные конденсаторы 8,9,10, нуль-индикатор 14. В линейный провод, например А А, включен разделительный конденсатор 7. В плечи моста последовательно включены обмотка 4 дросселя, переменный резистор 13, амперметр 16 и обмотка S дросселя, первый эталонный элемент 11, амперметр 15. В диагональ моста включены источник постоянного напряжения 17 с вольтметром 18. второй эталонный элемент 12 и обмотка 6 дросселя.

На эквивалентной схеме (фиг 2) по постоянному току обозначены: RX1, Rx2 и RX3 - сопротивления 19, 20, 21 постоянному току обмоток объекта контроля, РЭт1 - сопротивления постоянному току обмотки 5 дросселя, первого эталонного элемента 11 и амперметра 15; R22 - сопротивления постоянному току обмотки 4 дросселя, переменного резистора 13 и амперметра 16; РЭт2 - сопротивления постоянному току обмотки б дросселя и эталонного элемента 12.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный мост содержит первое плечо Rxi, второе плечо RX2. третье плечо Rail с амперметром 15, четвертое плечо R22 с амперметром 16 В одну диагональ моста (например, С В) между точками С и В включено сопротивление RXS третьей обмотки электрической машины и параллельно ему нуль-индикатор В другую диагональ моста включены последовательно источник постоянного напряжения с параллельно включенным вольтметром и сопротивление R3r2

Баланс моста обеспечивается при условии

Rx1 22 Rx2 Рэт1 г

Балансировку производят следующим образом. При отключенной сети и включенном источнике постоянного напряжения переменным резистором 13 добиваются нулевого показания индикатора. Отсюда следует, что через сопротивление Rx3 третьей обмотки не протекает постоянный измерительный ток,

Далее путем регулирования напряжения источника 17 через сопротивление R3ri устанавливаем заданное значение тока Н const, контролируя ток h амперметром

15, при h const определяем ток h амперметром 16, причем ток h при li const пря- мопропорционален отношению токов в ветвях моста

К -,li const, К й- 2 7

ИГ7

р- масштабный коэффициент. Сопротивление обмоток и RX2 нахо- дим как

25

RXI - UЈli I - (1 + K)R3T2 - R3T1 ,

Rx2 Rx1/K

При работающей электрической машине и равномерном нагреве обмоток рабочим переменнымтоком баланс моста ненарушается Изменение значения сопротивления Rxi при нагреве обмотки обуславливает изменение значения постоянного измерительного тока и постоянного напряжения на сопротивлении RX1.

Для удобства измерений значение тока И рассматриваем как константу, кратную 10, шкалу вольтметра градуируем непосредственно в единицах сопротивления при токе li const

Rx Д Ki Е,

KI - масштабный коэффициенту Е - напряжение на клеммах источника постоянного напряжения, а сопротивления обмоток RX1, Rx2 определяем как

Rx1 Rx - Rail (1 + K)R3T2, Rx2 - Rx1/K . При работающей машине возможна не- равномерность нагревэ обмоток электрической машины, что приводит к разбалансу моста. Баланс моста контролируют с помощью нуль-индикатора Баланс моста восстанавливают с помощью регулировки переменного резистора 13 (R22)

В этой схеме устанавливаем ток И const, осуществляем контроль его значения в одной точке, обмотки дросселя выполняем проводом из термостабильного материала,

устраняем подогрев эталонных сопротивлений рабочим переменным током, приборы включаем в нулевую точку по переменной составляющей. В случае неравномерного нагрева баланс моста восстанавливается. Пофазное измерение сопротивлений постоянному току обмоток электрической машины с помощью предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерений.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее измерительный четырехплечий мост, первое и второе плечи которого образованы первой и второй фазными обмотками электрической машины, источники постоянного и переменного напряжений, нуль- индикатор, включенный в диагональ измерительного четырехплечего моста, разделительный конденсатор, первый ам- перметр, вольтметр, переменный резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй амперметр, три блокировочных конденсатора, два эталонных элемента и трехфазный дроссель, первый вывод пер- йой обмотки которого соединен с первой вершиной диагонали измерительного четырехплечего моста, а второй вывод через последовательно соединенные переменный резистор и второй амперметр - с первым выводом источника постоянного напряжения, соединенного через последовательно включённые первый амперметр, первый эталонный элемент и вторую обмотку трехфазного дросселя с второй вершиной диагонали измерительного четырехплечего моста, параллельно нуль-индикатору подключена третья обмотка электрической машины, первый вывод источника переменного напряжения соединен через последовательно соединенные разделительный конденсатор и третью обмотку трехфазного дросселя с первым выводом второго эталонного элемента, который соединен через первый и второй измерительные конденсаторы с вторыми выводами соответственно первой и второй обмоток трехфазного дросселя, которые соединены через третий разделительный конденсатор, второй вывод второго эталонного элемента соединен с одноименным выводом источника постоянного напряжения, параллельно которому включен вольтметр, второй и третий выводы источника переменного напряжения соединены соответственно с первой и второй вершинами диагоналей измерительного четырехплечего моста. Б

Фиг

№

5

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры обмоток электрических машин. С целью повышения точности измерения в него введены второй амперметр, три блокировочных конденсатора, два эталонных элемента и трехфазный дроссель, первый вывод обмотки которого соединен с первой вершиной диагонали четырехплечего моста, а второй вывод -через последовательно соединенные переменный резистор и второй амперметр с первым выводом источника постоянного напряжения. 2 ил