УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТОК РОТОРОВСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Советский патент 1974 года по МПК G01K13/08 H02K15/00 

1

Известны устройства для автоматического измерения температуры обмоток роторов синхронных электрических машин, выполненные в виде компенсатора, содержащие термодатчик, в качестве которого используется обмотка ротора, контактный токосъемник и автоматический измерительный прибор.

Однако эти устройства обладают низкой чувствительностью, относительно сложной температурной компенсацией погрешности, вызванной изменением сопротивления рамок логометра и проводов линий от колебаний температуры окружающего воздуха, а также влиянием сопротивления соединительных проводов и переходных сопротивлений в токосъемнике на результат измерения. Кроме того, известные устройства не позволяют осуществлять автоматическое управление и сигнализацию.

Цель изобретения - повысить точность измерения и надежность измерительной схемы. Для этого устройство доиолнительно содержит трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с обмоткой ротора, и трансформатор переменного тока, первичная обмотка которого подключена ко вторичной обмотке трансформатора постоянного тока, а вторичная обмотка трансформатора переменного тока через выпрямитель подключена к автоматическому измерительному прибору.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Оно содержит трансформатор постоянного тока /, трансформатор неременного тока 2, полупроводниковый выпрямитель , автотрансфор-матор , измерительный реохорд 5, добавочные резисторы 6 и 7, усилитель постоянного тока 8, реверсивный двигатель 9, делитель напряжения 10, 11, автоматический выключатель 12, контактный токосъемник 13- 18, исполнительные контакты 79 и 2( и обмотку возбуждения 21 ротора.

Трансформатор постоянного тока 1 состоит из двух сердечников из ферромагнитного материала с высокой проницаемостью и двух обмоток. Первичной обмоткой трансфор матора постоянного тока служит отрезок шины, пропущенной через окно магнитопровода, по которой проходит измеряемый постоянный ток обмотки возбуждения 21 ротора. Вторичная обмотка трансформатора постоянного тока последовательно соединена с первичной обмоткой трансформатора переменного тока 2 и подключена к автотрансформатору-5 на вспомогательное переменное напряжение частотой 50 гц. Вторнчная обмотка трансформатора 1 намотана на двух сердечниках, а каждая

из половин выполнена в виде четырех секций, соединенных нараллельно. Обмотки отдельных сердечников соединены между собой параллельно, но Могут быть соединены и последовательно- встречно. Такое включение обмоток на каждом из сердечников уменьшает влияние на трансформатор / внешних магнитных полей и асимметрии расположения шины в окне магнитопровода.

Устройство работает следуюшим образом. Постоянный ток, проходящий по первичной обмотке трансформатора 1, вызывает подмагничнвание магнитопровода. Степень подмагничивания магнитопровода будет пропорциональна величине постоянного тока, 1следовательио, и реактанс трансформатора / будет пропорционален величине постоянного тока. В результате этого произойдет изменение величины перемеииого тока во вторичной обмотке трансформатора иостоянного тока. Таким образом, трансформатор переменного тока 2, включенный во вторичную цепь трансформатора /, будет измерять переменный ток, пропорциоиальный постоянному току.

Прп помоши выпрямителя 3 ток во вторичной обмотке трансфрматора 2 выпрямляется и подводится к реохорду 5, зашунтированному резистором 6, через добавочный резистор 7.

Величина эквивалентного сопротивления

I Г)

измерительной схемы -5-;-5-г доб

Ку -г Аш

должна быть согласована со вторичной обмоткой трансформатора переменного тока 2.

Напряжение постоянного тока подводится к обмотке возбуждения 21 при помощи токовых комплектов щеток 13 и 14, а также контактных колец 15 и 16. В связи с тем, что токи возбуждения синхронных машин имеют большие значения, переходное сопротивление между щетками и контактными кольцами iMOжет вызвать значительную погрешность. Для уменьшения этой погрешности предусмотрены дополнительные потенциальные щетки 17 и 18. При помощи этих щеток напряжение обмотки 21 через автоматический выключатель 12, снабженный токовой защитой, подается на делитель напряжения 10, 11. При помощи усилителя постоянного тока 8 напряжение на реохорде 5, пропорциональное току ротора, сравнивается с напряжением на делителе 10,

11, которое ироиорциоиально сопротивлению обмотки 21 ротора. Напряжение разбаланса, вызванное измеиением сопротивлеиия обмотки ротора, усиливается усилителем 8, и подается команда на реверсивный двигатель 9, который перемещает движок реохорда 5 до наступления нового равновесия схемы. Так как сопротивлеиие обмотки 21 пропорционально его температуре, то шкалу прибора можно проградуировать в градусах. Резисторы 6 н 7 используются для подгонки начальной и конечной точек щкалы прибора.

При изменении тока в цепи ротора, вызванном измеиеиием напряжения источника питания, равновесие схемы не нарушится, так как сравниваемые напряжения изменяются на одинаковую величину, пропорционально току ротора.

В предлагаемой схеме переходные сопротивления между щетками и коитактиыми кольцами, сопротивления соединительных проводов и сопротивления контактов не оказывают влияния на результат измереиия. Кроме измерения и регистрации тбмиературы, при помоши предлагаемого устройства (например, через контакты 19 и 20 можно осуществлять автоматическое управление темнературным режимом, а также защиту и сигнализацию от перегрева обмотки ротора.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического измерения температуры обмоток роторов синхронных электрических машин, выполненное в виде компенсатора, содержащее термодатчик, в качестве которого используется обмотка ротора, контактный токосъемник и автоматический измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности измерительной схемы, оно дополнительно содержит трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с обмоткой ротора, и трансформатор переменного тока, первичная обмотка которого подключена ко вторичной обмотке трансформатора постоянного тока, а вторичная обмотка трансформатора переменного тока через выпрямитель подключена к автоматическому измерительному прибору.

f о/J У4