Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины Советский патент 1979 года по МПК G01K13/08 G01K7/16 

Изобретение относится к термометрии, например, к измерению температуры обмотки электрической машины или .аппарата, подключенных;к источнику питания низкой частоты или знакопеременным напряжением, а также может использоваться в устройствах тепловой защиты специальных синхронных реактивных и шаговых электродвигателей атомной энергетики. Известно устройство для измерения температурь обмотки электрической машины, содержаихее термодатчик, выполненный например, в виде обмотки электрической машины, один вывод которрго подключен к источнику постоянного тока, диод, трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого одним из выводов включена в цепь источника постоянного тока I. Однако известное устройство не позволяет произвести измерение температуры обмотки электрической машины в цепи переменного тока низкой частоты, а также при питании обмотки знакопеременным импульсным напряжением, так как дроссель фильтра, являясь частотнозависимым элементом, не обеспечивает разделения цепи источника постоянного тока от цепи нагрузки. Кроме того, часть тока от измерительного источника, ответвляясь, проходит по силовому источнику питания, которым служит преобразователь низкой частоты, выпблненный на тиристорах. Прохождение постоянного тока по тиристорам преобразователя низкой частоты нарушает его нормальную работу. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее термодатчик, выполненный, например, в виде обмотки электрической машины, один вывод которого подключен к выходу источника постоянного тока и к одной из.фаз силовой электрической сети, диод, трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которорого одним из выводов подключена ко второму выходу источника постоянного тока, а вторичные обмотки через выпрямительное устройство подключены к измерительному прибору и сети переменного тока 2. Но такое устройство не обеспечивает измерение с требуемой точностью температуры обмотки машины, находящейся под знакопеременной импульсной нагрузкой, а также при питании обмотки машины переменным током низкой частоты, составляющей 0-4 Гц.

Цель изобретения - повышение точности измерения при питании обмотки переменным током низкой частоты и знакопеременным. Напряжением.

Для этого в устройство введены полупроводниковый ключ, стабилитрон и тиристор, включенный встречно параллельно диоду, причем второй вывод первичной обмотки трансформатора постоянного тока через полупроводников.ый ключ подключен ко второму выводу обмотки электрической машины, а через цепь, образованную диодом и тиристором, к другой фазе силовой электрической сети, при этом между анодом и управляющим электродом тиристора включен стабилитрон.

Устройство показано на чертеже.,

1 - обмотка электрической машины (термодатчик), 2 - диод, 3 - тиристор, 4 - стабилитрон, 5 - источник постоянного тока, 6 - трансформатор постоянного тока, 7 - полупроводниковый ключ, 8 - выпрямительное устройство, 9 - измерительный прибор..

Устройство работает следующим образом.

От источника постоянного тока 5 в обмотку 1 электрической машины, являюшейся термодатчиком, подается измерительный ток величиной не более 3% от тока нагрузки по цепочке: первичная обмотка трансформатора 6 постоянного тока, полупроводни-, ковый ключ 7 и обмотка-тер.модатчик 1.

Наличие полупроводниковог о ключа 7, выполненного преимущественно на тиристоре, работа которого синхронизирована с полупериодом прохождения тока нагрузки при помощи диода 2, обеспечивает прохождение измерительного тока в полупериод прохождения тока нагрузки через указанный диод длительностью, равной полупериоду тока нагрузки.

Для обеспечения соответствия величины постоянного тока постоянному току в обмотке-термодатчике 1 в устройство дополнительно введен тиристор 3 со стабилитроном 4..

Наличие стабилитрона 4, присоединенного параллельно аноду и управляющему электроду тиристора 3, напряжение стабилизации которого выше напряжения источник постоянного тока 5, исключает возможность прохождения постоянного тока через источник силовой электрической цепи и, следовательно, исключает возможность влияния измерительного тока на работу источника питания нагрузки.

Измерение постоянного тока, протекающего по обмотке 1, осуществляется трансформатором 6 постоянного тока, вторичные обмотки которого через выпрямительное устройство 8 соединены с измерительным прибором 9. При этом измерительный ток имеет форму импульса, длительность которого определяется длительностью проводящего состояния диода 2.

Высокая точность измерен1 я температуры обмоток электрических машин и аппаратов низкого напряжения обеспечивается отсутствием переменной составляющей тока в цепи первичной обмотки трансформатора постоянного тока. Кроме того, наличие полупроводникового ключа 7, имеющего отрицательный температурный коэффициент напряжения, позволяет обеспечить температурную стабилизацию цепи измерения путем компенсации отрицательного температурного коэффициента напряжения полупроводникового ключа положительным температурнь м коэффициентом сопротивления медного провода.

Использование новых элементов - полупроводникового ключа и тиристора со стабилитроном в цепи управления - выгодно отличает предлагаемое устройство от известного устройства так как обеспечивается измерение температуры с требуемой точностью обмотки электрической машины, находящейся под нагрузкой низкой частоты, а также машин и аппаратов, питаемых от источника со знакопеременным импульсным напряжением.

Повышение точности измерения температуры обмотки электрической машины позволяет повысить эксплуатационную надежность синхронных реактивных и шаговых электродвигателей.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры обмотки электрической мащиньг, содержапл,ее термодатчик, выполненный в виде обмотки электрической мащины, один вывод которого подключен к выходу источника постоянного тока и к одной из фаз силовой электрической сети, диод, трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого одним из выводов подключена ко второму выходу источника постоянного тока, а вторичные обмотки через выпрямительное устройство подключены к измерительному прибору и сети переменного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точностиизмерения при питании обмотки переменным током низкой частоты и знакопеременным напряжением, в устройство введены полупроводниковый ключ, стабилитрон и тиристор, включенный встречно-параллельно диоду, причем второй вывод первичной обмотки трансформатора постоянного тока через полупроводниковый ключ подключен ко второму выводу обмотки электрической машины, а через цепь, образованную диодом и тиристором, к другой фазе силовой электрической сети, при этом между анодом и управляющим электродом тиристора включен стабилитрон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 569877, кл. G 01 К 13/08, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 569878, кл. G 01 К 13/08, 1976.

-2