УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Советский патент 1967 года по МПК G01R27/14 G01R27/16 

Известные устройства для измерения сопротивления обмоток электрооборудования переменного тоха, в том числе электрических машин под нагрузкой, работающие на принципе наложения постоянного измерительного тока на переменный ток нагрузки, содержащие вспомогательный источник постоянного тока, мостовые фильтры переменных составляющих тока в виде магнитных резонансных мостов с Ш-образными сердечниками, на средних стержнях которых расположены обмотки подмагничиваиия, и каждый из которых одной из своих диагоналей иодключен соответственно к тиунту и обмотке мащины, не обеспечивают необходимой точности измерения при изменении частоты питающей сети и сложны по устройству.

Для повыщения точности измерения в щироком диапазоне частот и упрощения устройства предлагается на крайних стержнях указанных фильтров расположить обмотки противоположных плеч моста, имеющие малое реактивное сопротивление, и обмотки с большим реактивным сопротивлением, включенные между диагоналями фильтров и соответственно шунтом и обмоткой машины.

В основу работы устройства положен способ наложения постоянного измерительного тока на переменный ток обмоток электрооборудования, достигаемый посредством включеВИЯ в цепь переменного тока фазы АХ источника напряжения постоянного тока с бесконечно малым внутренним сопротивлением.

В предлагаемом устройстве подключение источника напряжения - термоэлектрического генератора 1 сделано к нулевой точке трехфазной системы и концу X через шунт 2 фазы А. Термоэлектрогенератор / представляет собой две параллельно включенные ветви дифференциальных термобатарей, возбуждение которого осуществляется тепловыми потерями, создаваемыми током от эквипотенциально подключенной вторичной сильноточной обмотки трансформатора тока 3, регулируемого по току автотрансформатором 4. Приведенная схема подключения источника обеспечивает во всех возможных случаях необходимую гибко регулируемую величину измерительного тока

независимо от способа сопряжения системы обмоток ABC и режима нейтрали.

нудительному обдуву от вентилятора самой машины.

Для концентрирования выделения тепловых потерь в области горячих спаев целесообразно делать контактные пары отдельных термопар переменного сечения, уменьшая его в сторону горячих спаев, что позволит увеличить сопротивление в области горячих спаев, и, следовательно, потери. Перечисленные конструктивные мероприятия в совокупности с теплоизоляцией горячих спаев позволяет получить максимум разности температур горячих и холодных спаев или максимум термо-э.д.с.

Не исключено применение для осуществления метода наложения и униполярного генератора 5, как источника постоянного напряжения с малым внутренним сопротивлением. Последний шунтирован малым сопротивлением R для заш,иты от появления высокого напряжения в случае нарушения ш,еточного контакта.

При наличии напряжения на клеммах термоэлектрогенератора / могут иметь место два замкнутых контура для наложенного вспомогательного измерительного тока.

Во-первых, контур тока, образованный при параллельной работе трехфазной системы обмоток ABC с другими системами.

Последний содержит следующие элементы на пути постоянного измерительного тока: плюс термоэлектрогенератор /, шунт 2, фаза АХ, сопротивление устройств, подключенных к фазам Л и В при параллельной работе, аналогично с фазами Л и С, плюс термоэлектрогенератор.

Во-вторых, в случае полного отсутствия электрической связи системы обмоток ABC с другими системами по пути: плюс термоэлектрогенератор 1, шунт 2, фаза АХ, сопротивление постоянному току управляемого подмагничиванием резонансного фильтра 6, минус термоэлектрогенератор.

При наличии падения напряжения на шунте 2, созданного переменным током нагрузки, падение напряжения на шунте 2, созданное постоянным измерительным током, может быть измерено прибором, подключенным к клеммам / в диагональ мостового резонансного фильтра 7, выполненного аналогично фильтру 8.

При наличии высокого переменного напряжения на обмотке АХ падение напряжения, созданное вспомогательным измерительным током, может быть измерено прибором, включенным в диагональ U мостового резонансного фильтра 8, другая диагональ которого подсоединена к клеммам АХ через последовательно соединенную многовитковую обмотку /.

Обмотки плеч Я. Я/ и IV, V резонансного фильтра 8, примыкающие к узлам подключения переменного тока, расположены на противоположных крайних стержнях Ш-образного сердечника и образуют мостовую схему, в которой можно добиться равновесия соответствующим подбором числа витков плеч по

переменной составляющей напряжения в диагонали и при наличии больших разделительных емкостей Ср в плечах Я и V.

Обмотка / включена последовательно с мостовой частью схемы соединения обмоток Я, in, IV, V и распределена на крайних стержнях Ш-образного сердечника.

Управляемая подмагничиванием среднего стержня Ш-образного сердечника индуктивность соединенных обмоток И, III, IV, 1/ и / в параллельном включении с емкостью фильтра Сф образуют резонансную систему с бесконечно малым собственным потреблением мощности переменного тока в резонансных условиях на рабочей частоте.

Если выбрать емкость разделительных конденсаторов Ср достаточно большой, то условия равновесия в схеме моста могут быть легко достигнуты при малой величине индуктивности плеч II, III, IV, V и сохраняться в широком диапазоне частот, поскольку величиной частотозависимого емкостного сопротивления разделительных конденсаторов можно пренебречь.

При этом малой величине индуктивного сопротивления обмоток //, ///, IV, V мостовой части фильтра 8 будет соответствовать малая величина падения переменного напряжения и остаточного небаланса.

Таким образом, все переменное напряжение фазы АХ будет практически полностью приложено к обмотке I, имеющей на несколько порядков большее число витков, чем суммарное обмоток Я и IV.

Из чертежа видно, что при подключении фильтра 8 к фазе АХ падение потенциала высокого напряжения происходит на обмотке /, а обмотки и. III, IV, V и клеммы U находятся практически под потенциалом нулевой точки системы ABC, учитывая бесконечную малость сопротивлений шунта 2 и термоэлектрогенератора I по сравнению с резонансным сопротивлением обмотки / фильтра.

Клеммы и и 1 находятся практически под одним потенциалом, это позволяет использовать для прямого измерения сопротивления (температуры) высоковольтной обмотки АХ типовой логометр, шкалу которого можно отградуировать в значениях измеряемых сопротивлений, что упрощает устройство. Для этого необходимо подключить соответствующие клеммы логометра 9 к клеммам U и I фильтров 7 и 5.

Благодаря свойству мостовых фильтров подавлять переменную составляющую напряжения до величины, во много раз меньшей уровня полезного сигнала при отсутствии заметного собственного потребления мощности, становится возможным осуществить компенсационный метод измерения падений напрял ений на шунте 2 и фазе АХ, созданных измерительным током. Предлагаемое схемное решение устройстей под потенциалом нулевой точки, позволяет применить электронный потенциометр 10 для автоматической записи измеряемых величин.

Предмет изобретения

Устройство для измерения сопротивления обмоток электрооборудования переменного тока, например электрических машин под нагрузкой, работающее на принципе наложения постоянного измерительного тока на переменный ток нагрузки, содержащее вспомогательный источник постоянного тока, мостовые фильтры переменных составляющих тока в виде магнитных резонансных мостов с

Ш-образными сердечниками, на средних cicfiжнях которых расположены обмотки подмагничивания, и каждый из которых одной из своих диагоналей подключен соответственно к шунту и обмотке машины, а другой диагональю - к измерительному прибору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения в широком диапазоне частот и упрощения устройства, на крайних стержнях

указанных фильтров расположены обмотки противоположных плеч моста, имеющие малое реактивное сопротивление, и обмотки с большим реактивным сопротивлением, включенным между диагоналями фильтров и соответственно шунтом и обмоткой машины.

2