Способ определения активных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока и трансформаторов

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля параметров электрических машин, их температурного и нагрузочного режимов работы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей . Из переменного тока первичной обмотки формируют постоянную составляющую путем включения последовательно с одной из обмоток управляемого несимметричного резистивного двухполюсника. Одновременно с постоянной составляющей формируют переменную составляющую тока с частотой, кратной частоте тока питающей сети. Измеряют величины постоянной составляющей тока, падения напряжения на обмотках, амплитуды гармоник напряжения , амплитуды синфазной и i квадратурной составляющих сформированной гармоники тока. По представ (Л ленной в описании (рормуле определяют активное сопротивление первичных обмоток и приведенное активное сопротивление вторичных обмоток электрической машины 1 з.п. ф-лы 7 ил. V .i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) (Я)4 G 01 R 27 08

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

) -".: ) ßÇ!Ó

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11

gp.," )!и:- )

H ABTOPtHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

° °

I (21) 3714460/24-21 ,(22) 11.10.83 (46) 30.11.85. Бюл. Р 44 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна (72) В.П.Горбиль и А.Л.Демко (53) 621.31?.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 164063, кл. G 01 R 27/08, 1963.

Патент США N - 4083001, кл. G 01 R 27/02, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНЫХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРОВ. (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля параметров электрических машин, их температурного и нагрузочного режимов работы. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей. Из переменного тока первичной обмотки формируют постоянную составляющую путем включения последовательно с одной из обмоток управляемого несимметричного резистивного двухполюсника. Одновременно с постоянной составляющей формируют переменную составляющую тока с частотой, кратной частоте тока питающей сети.

Измеряют величины постоянной составляющей тока, падения напряжения на обмотках, амплитуды. гармоник напряжения, амплитуды синфазной и квадратурной составляющих сформированной гармоники тока. По представленной в описании формуле определяют активное сопротивление первичных обмоток и приведенное активное сопротивление вторичных обмоток электрической машины 1 з.п. ф-лы 7 ил.

1 11

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению активных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока и трансформаторов в процессе нормального функционирования, и предназначено для контроля параметров машин, а также их температурного и нагрузочного режимов работы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения активного сопротивления вторичных обмоток.

Способ определения заключается в roM что без отключения от питающей сети электрической машины или трансформатора формируют из переменного тока, протекающего по первичным обмоткам, небольшую постоянную составляющую путем включения последовательно с одной из обмоток управляемого несимметричного резистивного двухполюсника, формируют одновременно с постоянной составляющей переменную составляющую тока с частотой, кратной частоте тока питающей сети (например, с трехкратной, пятикратной, и-кратной частотой), для чего управляют величиной проводимости двухполюсника. Затем измеряют величину постоянной составляющей тока

I0 и величину падения напряжения Ц, на обмотках, обусловленного протеканием этой составляющей, измеряют амплитуду Б гармоники напряжения, обусловленной сформированной переменной составляющей тока, измеряют амплитуды синфазной I и и квадратурной 11 составляющих сформированной гармонйки тока. Вычисляют по измеренным величинам активное сопротивление первичных обмоток R и приведен1 ное активное сопротивление. R вторич2 ных обмоток электрической машины по формулам:

R = K-U4 о (1)

П "й 4 где К вЂ” коэффициент, учитывающий схему включения первичных обмоток электрической машины (К=2/3 для включения обмоток по схеме "звезда", К=1 для схемы "звезда с нулем", К=1/2 для схемы "треугольник" ).

Величины сформированных постоянной и переменной составляющих токов

95282 2

1О

20 д ля постоянной составляющей напряже.ния и амплитуды сформированной гар30

55 выбирают с таким расчетом, чтобы сохранить условия нормального рабочего режима электрической машины, например равными 1-2Х от величины амплитуды питающего тока.

На фиг.1-3 приведены варианты схем включения первичных обмоток электрической машины и средств измерения, на фиг.4 — управляемый несимметричный резистивный двухполюсник, на фиг.5 — пятиэлементная Т-образная схема замещения фазы электрической машины переменного тока и трансформатора для основной гармоники тока с частотой (d, на фиг.б — схема замещения для постоянной составляющей тока, на фиг.7 — схема замещения фазы электрической машины для и-й гармоники тока повышенной частоты м = п >о

Схема (фиг.1-3) содержит датчик 1 измерителей постоянной составляющей тока и амплитуд синфазной и квадратурной составляющих сформированной гармоники тока, датчик 2 измеритемоники напряжения, управляемый несимметричный резистивный двухполюсник

3, первичные обмотки 4-6 электрической машины.

Управляемьй несимметричный резистивный двухполюсник (фиг.4) содержит контакты 7 и 8 цепи управления,транзисторы 9 и 10, диоды 11-15.

На эквивалентной схеме (фиг. -7)

R< и R — активное сопротивление первичной обмотки и приведенное активное сопротивление вторичной обмотки электрической машины, 2 индуктивность рассеивания и приведенная индуктивность рассеивания соответственно первичной и вторичной обмоток на основной частоте 4t

N4L — индуктивное сопротивление намагничивающего контура.

Используют два основных положения.

Первое положение заключается в том, что схема замещения фазы электрической машины для сформированной постоянной составляющей тока, протекающего по обмотке, .представляет собой активное сопротивление этой обмотки (фиг.б), которое определяют путем измерения величины постоянного тока I4 и величины падения напряжения 04, обусловленного протеканием постоянной составляющей тока

1195282

К о (3)

1 о

Второе основное положение состоит в том, что схема замещения фазы электрической машины для и-й гармоники тока г.„, соответствующей п-й гармонике сформированного переменного напряжения U с частотой а)„, кратной частоте и> напряжения питающей сети, имеет вид,;;редставленный «а фиг.7 >0 (при ы „»щ,; с4;nje = ) . Поэтому величина синфазной (активной) составляющей п-é гармоники тока, протекающего по первичным обмоткам, будет пропорциональна суммарному активному 15 сопротивлению этой схемы замещения, т.е. R +R2, которое может быть опре†делено по измеренным амплитуде и-й гармоники сформированного напряжения

U и амплитудам синфазной Е„ и квад- 2п ратурной I составляющих и-й гармо 2 ники тока

Р +R

Un In1 (4)

Ег +Ег 1Ъ 25

Вычитая из полученного значения величину измеренного R„, получают

"1 ni

Un In1 Uo

R = (6)

2 Ег +Ег

П1 О 0

Для учета разветвления токов при различных схемах включения фазных обмо- 35 ток машины между собой (фиг.1-3) в выражения (3) — (6) введен сомножитель К.

Для осуществления операции одновременного формирования постоянной 40 и переменной составляющих тока включают последовательно с первичной обмоткой управляемый несимметричный резистивный двухполюсник (фиг.4), например две включенные встречно 45 параллельные ветви диодов 11-15 с неравным количеством их в каждой иэ ветвей, и управляют величиной проводимости двухполюсника, для чего шунтируют в одной из ветвей с требуемой 5О частотой заданное количество диодов, например, с помощью транзисторного прерывателя-коммутатора (транзисторы

9 и 10) с гальванически развязанным, например оптронным, управлением. 55

Для осуществления измерительных операций используются средства (фиг.1-3), например измерительные датчики тока и напряжения, фильтры и измерительные приборы постоянного тока, при измерении амплитуд синфазной и квадратурной составляющих помимо датчиков тока и напряжения используют также иолосовые фильтры и измерительные амплитудные детекторы либо анализаторы гармоник тика СК4-57, СК4-58. Операцию вычисления выполняют автоматически с помощью вычислительного устройства, имеющего входные аналого-цифровые преобразователи (линии ЭВИ типа СМ-2, CH-3, СИ-4), либо вручную с помощью программируемого микрокалькулятора Электроника

HK — 56".

Формула изобретения

1. Способ определения активных сопротивлений обмоток электрических машин переменного тока и трансформаторов без отключения от питающей сети, заключающийся в том, что формируют и измеряют постоянную составляющую тока, протекающего по первичным обмоткам, измеряют падение напряжения и вычисляют активное сопротивление первичных обмоток по формуле î

R„=w—

30 где К вЂ” коэффициент, учитывающий схему включения первичных обмоток электрической машины, 0 — величина падения напряжения, — величина постоянной сосо тавляющей тока, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности определения активного сопротивления вторичных обмоток, в первичных обмотках формируют одновременно с постоянной составляющей и переменную составляющую тока с частотой, кратной частоте тока питающей сети, измеряют амплитуду гармоники напряжения, обусловленной сформированной переменной составляющей тока, измеряют амплитуду синфазной и квадратурной составляющих сформированной гармоники тока и вычисляют активное сопротивление вторичных обмоток по формуле (0

+ Э ь

"2.

1195282 где U„ — амплитуда гармоники напряжения, амплитуды синфазной и квад1 ратурной составляющих сформированной гармоники тока.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что величины сформированных постоянной и переменной составляющих тока составляют 1-2Х от величины амплитуды питающего тока.

Е 195282 и4а7

ndolil

Составитель Л.Фомина

Редактор М.Петрова Техред Л.Мартяшова Корректор М.Демчик

Заказ .7411/50 Тираж 747. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал IIIIII "Патейт", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4