Устройство для измерения превышения температуры обмотки трехфазного электрического аппарата

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как измерительньм орган для защиты электрического аппарата или сетей от повреясдения вследствие превьшения температуры, а также для контроля превышения температуры обмотки электрического аппарата в процессе отработки конструкции и контроля технологического процесса и испытаний. Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечения неизменности сопротивления цепи контролируемой обмотки и тока в ней. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит трехфазньш электрический аппарат 1, трехфазный дроссель 2, первая обмотка которого через третий 3 и четвертьй 4 резисторы подсоединена к первой обмотке контролируемого аппарата 1, вторая и третья обмотки дросселя 2 соответственно через с первьй 5 и второй 6 резисторы подсоединены к второй и третьей обмоткам контролируемого аппарата 1, источник 7 постоянного тока включен между нейтралями контролируемого аппарата 1 и трехфазного дросселя 2. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

091 (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1185476 (21) 4145271/24-07 (22) 10,11.86 (46) 23.04.88. Бюл, N - 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения (72) В,И. Чавкин и О.Г. Онученко (53) 621. 316. 926 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 185476, кл, Н 02 Н 5/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как измерительный орган для защиты электрического аппарата или сетей от повреждения вследствие превьппения температуры, а также для контроля

1 (51) 4 H 02 H 5/04 01 К 7/20 превышения температуры обмотки электрического аппарата в процессе отработки конструкции и контроля технологического процесса и испытаний. Цель изобретения — повышение точности измерения путем обеспечения неизменности сопротивления цепи контролируемой обмотки и тока в ней, Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит трехфазный электрический аппарат 1, трехфазный дроссель

2, первая обмотка которого через третий 3 и четвертый 4 резисторы подсоединена к первой обмотке контролируемого аппарата 1, вторая и третья обмотки дросселя 2 соответственно через первый 5 и второй 6 резисторы подсоединены к второй и третьей обмоткам контролируемого аппарата 1, источник

7 постоянного тока включен между нейтралями контролируемого аппарата

1 и трехфазного дросселя 2. 1 ил. 3906 Ю

Изобретение От!!Ос!1 .ся к электротехнике, может быть использовано как измерительный Орган для защиты электрического аппарата или сетей от повреждения вследс>-вие превышения температуры, а также для контроля превышения температуры Обмотки электрического аппарата в !Ipo!Ieccе обработки конструкции, технологического процесса производства, контроля технологического процесс а и государственных испытаний с целью пов1.ш>ения качества и надежности выпускаемой продукции и является усовер!ие>1с! ванием изобретения по авт,,св,, 1185476.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем Обеспечения неизменности сопротивле:!ия цепи конт- 711 ролируемой обмотки и тока в ней.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трехфазный электрический аппарат 1, трехфазный дроссель 2, первая Обмотка которого через последовательно соединенные третий 3 и четверть!!!. ч резисторы подсоединена к первой Обмотке контролируемого аппарата 1, вторая и третья обмотки дросселя 2 eîîòâåòñòBåííî через первьгй 5 и второй б резисторы подсоединены к в горсгй и третьей Обмоткам контролируемого аппарата истОчник 7 постоянного ТоКа включен

3. > между нейтралями контролируемого аппарата 1 и трехфазного дросселя 2„ измерительньгй прибор 8 через филь гр

9 низших частот подсоединен параллельно контролируемой обмо-ке трехфазного аппарата 1, обмогки которого через группу контактов 10 пускателя 11! под-. соединены 1< источнику )2 пе17еменного тока, одна Обмотка его через блок

13 синхронизации соединена с одним с>. 7 концом обмотки пускателя 11., a ee второй конец — с источником 12 переменного тока, первая: и вторая, первая и третья обмотки трехфазного аппарата 1 соответственно через первый 1с>

50 и второй 15 блоки вьделения постоянной составляющей и первый 16 и второй 17 усилители постоянного тока нагружены на первый 5 и второй 6 резисторы, третий блок,8 вьделения псстоянной составляющей через управл

1 авляемьп 1 55 усилитель 19 нагружен на четвертый резllcтс>р > ист<7ч»11к ? 0 опорного Ia-9 пряже»»я 11одсоелпнен >с Од!сому входу дифферен1!»а!16»Ого ус»л»теля 21, второй егo вход подключен к Йыходу третьегo блока i 8 г>ыделен»я »ос .Оянной состав!!я!с>11!ей1, а выход на гружен на

"„ правля10!ций ВХОД y npaBля Рмог О у сил»

-:еля 19.

Устройство работает следующим Образ ом, От источника i протекает постоянньгй измерительный ток по Обмоткам дросселя и контролируемого аппарата

1., Hanpaæ п»е с 11.-»BOH об1":OTKH 1(OHT ролируемого аппарата через фильтр

9 низших частот 1.:оступает на измерительный прибор 8, неся»нфс риац»ю о превышении ..e>lïåpaòópü; Обмотки I .aä средой. Цри протекани.! по обмоткам контролируемогс .аппа17ата 1 Tlеременногс тока от источи»ка 12 происходит их нагрела!..:!Ие, наличие некоторой неидентичности ооМо Toê (Н толщины провода, нерая11омерность воздушного зазора,, анизстропия магнитных свойств магнитопрозола и т,д,) вызывает неравномерность нагрева, вследствие чегo нарушается эквипотенциальность точек BBIBo>IoB аппарата, как следствие проис!:Од»т ответвление постоянного измерит >IBIIo> тока в

СЕТЬ, а таК>КЕ СН»жЕН»Е За СЧЕТ ЭТОг точности при измерен»» превьгшения температуры контролируемой Обмотки.

Для устранения этого Bâëeíèÿ напряжение с первого и второго, первого и третьегG ."зызодоь аппарата соответственно через первый !4 »,тОрОй 15 блок» вьделения посто>!н:!Ой составляющей и г>ервый 16 и второй 17 ус»лители постоянного тока по»!жется в противофазе на первый и BTopoII рез»стсры 5 б, Ilp» пс ген!!ис1ль1117с 1 ь тсч ек выводов Обмоток электрическогo апгарата 1 „, прак ".»чески исключаются ответвление с остоянного ;,-ç,мерительногс -t o.:а в сеть » снижение за счет этого точности измерения .

В процессе работы или испытаний контролируемого а1!и!!рата 1 необходимо пр Ои 3 BoIlèT ü комм 7 тад»1>7 ". pp емз н»О гo напряясения, пр» эгом с1!»1;ae-.cя точность за с-IeT воз»»кновения переходного процесса. Для устранения этого явления коммутац11я переменнс7й составляющей оТ исто> III a 12 Осуществляется пускателем 11 ."тутем зама!калия размыкан»я p > II ы кон aктDB

10 через б-!ок 13 c»;1:»cн»=-alI! и, кото1390690 рый синхронизирует производство коммутации в момент перехода тока переменного напряжения первой фазы через ноль при этом переходный проУ

5 цесс в первой фазе не возникает, переходные процессы второй и третьей фаз не влияют на работу первой фазы, ввиду равенства по амплитуде и противоположности. знаков происходит их компенсация относительно первой фазы и они не оказывают отрицательного влияния на точность измерений. Блок синхронизации может быть выполнен, например, последовательным включением 15 тиратрона, реле времени и исполнительного узла. Тиратрон всегда зажигается при одном и том же напряжении, с помощью реле времени регулируется момент включения исполнительного узла (реле, тиристора и т,д.), который осуществляет включение коммутатора (может быть выполнен на семисторах и т.п.).

Точки обмоток аппарата 1 эквипотенциальны для устранения утечки измерительного тока в сеть, следовательно, напряжения на них одинаковы, однако ввиду неидентичности обмоток, их неравномерного нагрева их сопротивления отличаются одно от другого, отсюда вытекает, что токи в обмотках должны быть неодинаковыми, т,е. в пропроцессе работы происходит перераспределение токов в обмотках, изменяется и ток в контролируемои обмотке, 35 что снижает точность измерения. Для устранения этого явления напряжение с третьего резистора 3 (образцового) через третий блок 18 выделения пос40 тоянной составляющей через управляемый усилитель 19 поступает в противофазе на четвертый резистор 4, одновременно напряжение с выхода третьего блока 18 выделения постоянной сос45 тавляющей, несущее информацию о величине тока в цепи измеряемой обмотки поступает на первый вход дифференциального усилителя 21 на второй вход его поступает напряжение с опорного источника 20, разностныи сигнал

50 усиливается и поступает на управляю. щий вход управляемого усилителя 19, В результате изменяется коэффициент передачи управляемого усилителя 19 и на четвертом резисторе 4 создается 55 такое отрицательное напряжение, при котором так в измеряемой ветви не изменяется, т.е. это эквивалентно введению отрицательного сопротивления, и суммарное сопротивление измеряемой ветви несмотря на изменение первой обмотки испытуемого аппарата и других элементов под действием дестабилизирующих факторов не изменяется.

Блок 18 может быть выполнен также, как и блоки 14 и 15, в виде фильтра низших частот, управляемый усилитель

19 может быть выполнен в виде усилителя с управляемым делителем на входе. состоящим из двух оптоэлектронных преобразователей, включающих фотосопротивление и светодиод, коэффициент передачи может регулироваться также подачей смещения и тому подобным источником 20 опорного напряжения может быть выполнен в виде стабилитрона, их дифференциальный усилитель 21 — обычный операционный, дифференциальньп, третий 3 и четвертый 4 резисторы выбираются небольшой величины одного порядка с активным сопротивлением обмоток контролируемого аппарата и меньше, мощность управляемого усилителя 19 должна быть достаточной, чтобы развить на резисторе 4 напряжение, противоположное по фазе напряжению от измерительного тока, выход его необходимо защищить, например, дросселем от проникновения переменной составляющей, Формула из о бр ет ения

Устройство для измерения превьш ения температуры обмотки трехфазного электрического аппарата по авт,св.

Р 1185476, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, первые обмотки трехфазного дросселя и контролируемого аппарата соединены через последовательно включенные дополнительные первьп и второй резисторы, а также введены блок выделения постоянной составляющей, дифференциальный усилитель, источник опорного напряжения, управляемый усилитель, при этом вход блока выделения постоянной составляющей подключен к первой обмотке трехфазного дросселя, первый выход блока выделения постоянной составляющей соеди; нен с первым входом управляемого усилителя и первым входом дифференциального усилителя, выход последнего соединен с управляющим входом уп1390690

Составитель Ю, Постников

Техред М.Дидык Корректор M. Пожо

Редактор И. Горная

Заказ 1775/50 Тираж 650 . Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 равляемого усилителя, первый выход которого подключен к первой обмотке контролируемого аппарата, вторые вход и выход блока выделения постоянной составляющей и управляемого усилителя объединены в общую точку и подключены к первому выходу источника опорного напряжения и точке соединения первого и второго резисторов, 5 второй выход источника опорного напряжения соединен с вторым входом дифференциального усилителя.