Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины Советский патент 1982 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к термометрии, в частности к измерению температуры обмоток электрических машин, находящихся под нагрузкой в момент изме рения. Известно устройство для измерения температуры обмотки электрической «ашины, содержащее термометр сопротивления, выполненный в виде одной из обмоток машины и подключенный одним выводом к общей точке соединения обмоток, а другим выводом через разделительный конденсатор к силовой сети, индукционный преобразователь постоянного тока, резисторы и измерительный прибор i 3« Недостатком данного устройства является то, что оно не обладает требуемой точностью измерения из-за погреш ности, обусловленной измерением сопротивления обмотки по методу амперметра - вольтметра, и наличия нестандартного чувствительного к температуре переменного резистора в цепи измерительного прибора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения температуры обмотки электрической машины, содержащее термометр сопротивления, выполненный в виде одной из обмоток и подключенный одним выводом к общей точке соединения обмоток, а другим выводом через разделительный конденсатор к силовой сети,- индукционный преобразователь постоянного тока, балансный трансформатор с силовыми и измерительными обмотками, которые через конденсаторы подключены параллельно обмотке электрической машины, переменный и постоянный резисторы и измерительный прибор, питающий трансформатор . Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения из-за погрешности, обусловленной косвенным измерением искомого сопро3900тивления и влиянием внешнего магнитного поля. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для достижения цели в устройство введены диоды и управнительный дроссель, а индуктивный преобразователь постоянного тока выполнен в виде дифференциального магнитного усилителя с обмоткой смещенияJ одна из обмоток управления которого через переменный резистор и диоды подключена параллель но конденсаторам силовых обмоток балансного трансформатора, другая обмотка управления магнитного усилителя через уравнительный дроссель подключе на параллельно конденсаторам измерительных обмоток балансного трансформа тора, при этом измерительный прибор через резисторы, подключенные в выход ные клеммы питающего трансформатора, подсоединен параллельно обмоткам переменного тока магнитного усилителя, а конденсаторы силовых обмоток балан сного трансформатора и обмотки управ ления магнитного усилителя подключены к общей точке соединения обмоток элек трической машины. На чертеже изображена схема устройства, Устройство содержит обмотщг 1 и 2 электрической машины, обмотку 3 электрической машины, используемую в ка.честве термометра сопротивления, разделительную емкость 4, ко вденсаторы 5 и 6, силовые обмотки 7, бала11сный трансформатор 8, конденсаторы 9 и 10 измерительных обмоток балансного тран сформатора, измерительные обмотки 11 балансного трансформатора, переменный резистор 12 диоды 13 и 14, обмотку 15 управления дифференциального магнитного- усилителя , -дифференциальный маг нитный усилитель 16, уравнительный дроссель 17, обмотку 18 управления магнитного усилителя, обмотку 19 смещения магнитного усилителя, обмотки 20 и 2i питающего трансформатора, резисторы 22 и 23, питающий трансформатор 24, регистрирующий прибор 25, Устройство работает следующим образом . Измерением величины сопротивления переменного резистора L2 устанавлива.ем величину выпрямленного тока, протекающего в цепи обмотки управления магнитного усилителя 16, равную 1-3% величины номинального тока обмотки 3 электрической машины Наличие разделительной емкости 4 обеспечивает равенство выпрямленного тока, протекающего по обмотке управления 15, выпрямленному току, протекающему по обмотке-термодатчику 3, Следовательно, величина выпрямленного тока, протекающего в обмотке 3, измерена с помощью магнитного усилителя 16, обмотка 15 управления которого включена через диоды 13 и 14 последовательно в цепь силовых обмоток 7 балансного трансформатора 8. Измерение падения напряжения на обмотке 3 от прохождения по последней выпрямленного напряжения осуществляется также посредством магнитного усилителя 16. Для этого вторая обмотка управления 18 через уравнительный дроссель 17 и измерительные обмотки 11 балансного трансформатора 8 включены параллельно обмотке 3 электрической машины. Дифференциальный магнитный усилитель 16 используется в качестве измерителя отношений, который производит автоматическое деление падения напряжения выпрямленного тока на обмотке 3 термодатчика на величину выпрямленного тока в этой же обмотке, и позволяет получить на выходе устройства электрический сигнал, пропорциональный частному от их деления, т. е. сигнал пропорционален сопротивлению обмотки постоянного тока, величина которого регистрируется прибором 25, например измерительным компенсатором. Перед началом измерения устанавливается равенство ампервитков в обмотках управления 15 и 18. Так как магнитные потоки обмоток управления 15 и 18 равны и направлены встречно, выходной сигнал магнитного усилителя 16 равен нулю. При нагреве обмотки 3 электрической машины измеряется ее сопротивление постоянному току и, следовательно, нарушается равенство ампервитков обмоток управления 15 и 18, При этом изменение напряжения на выходе магнитного усилителя 16 пропорционально изменению сопротивле дия обмотки 3 относительно сопротивления в холодном состоянии. По величине изменения сопротивления обмотки 3 судят о превышении температуры обмоток f-3 ©лектрической машины относительно задаянсм о состояния.

Предложенное устройство обладает более высоким быстродействием по сравнению с известным, что позволяет производить измерение температуры обмотки ь нестационарных условиях. s

Формула изобрет-гния

Устройство для измерения темпера- 10 туры обмотки электрической машины, содержащее термометр сопротивления, выполненный в виде одной из обмоток и подключенный одним выводом к общей точке соединения обмоток, а другим 5 выводом через разделительный конденсатор к силовой сети, индукционный преобразователь постоянного тока, ба лансный трансформатор с силовыми и измерительными обмотками, которые 20 через конденсаторы подключены параллельно обмотке электрической машины, переменный и постоянный резисторы, измерительный прибор, питающий трансформатор , отличающееся тем, 25 что, с целью повышения точности измерения, в устройство дополнительно введены диоды и уравнительный дроссель, а индукционный преобразователь постоянного тока выполнен в виде дифферен-зо

циального магнитного усилителя с обмоткой смещения, одна из обмоток управления которого через переменный резистор и диоды подключена параллельно конденсаторам силовых обмоток балансного трансформатора, другая обмоткй управления магнитного усилителя через уравнительный дроссель подключена параллельно конденсаторам измерительных обмоток балансного трансформатора, при этом измерительный прибор через резисторы, подключенные в выходные клеммы питающего трансформатора, подсоединен параллельно обмоткам переменного тока магнитного усилителя, а конденсаторы силовых и измерительных обмоток балансного трансформатора и обмотки управления магнитного усилителя подключены к общей точке соединения обмоток электрической машины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 678602, кл. Н 02 К 15/00, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2911643/18-10,

кл. G 01 К 13/08, П.04.80 (прототип)