Устройство для измерения превышения температуры обмотки трехфазной электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение точности измерений путем пвфазного контроля превышения температуры обмоток электрической машины. Постоянный измерительный ток заводится от источника постоянного тока 2 между фазами В и С электрической машины 14. Постоянное напряжение на фазе В измеряется вольтметром 7 путем подсоединения его между фазами А и В. Переменная составляющая от источника сети 13 в цепи источника постоянного тока и вольтметра компенснруется с помощью компенсационных трансформаторов 1, 6 и подавляется фильтрами 3, 8. Для получения возможности непосредственно отсчета температуры обмотки в цепь вольтметра введен источник постоянного напряжения 9 с ключом 10. Для установки постоянного измерительного тока введен эталонный резистор 4 и переменный резистор 5. Разделительные конденсаторы 11, 12 устанавливают утечку измерительного тока в сеть и обеспечивают эквипотенхдаальность по постоянному напряжению вывода фазы А и изолированной общей точки обмоток. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 42) 6810/24-07 .(22) 30.03.87 (46) 23.03.89. Бюл. Р 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения и Владимирский политехнический институт (72) А.Ф.Барашев, В.С.Грибакин, А.С.Иванов, О.Г.Онученко, С.А.Сальнов и Г.И.Эйдельман (53) 621.313(088.8) (56) Электрические машины и аппараты.

Экспресс-информация ВИНИТИ, Ь 21, 1969. Измерение сопротивления обмоток машин переменного тока непосредственно в процессе работы,с.2,рис.1,, Авторское свидетельство СССР к -164063, кл. G 01 R 27/08, 1961. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ТРЕХФА311ОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение точности измерений путем .пефазного контроля превышения темпе(51)4 С 01 К 31/34 Н 02 К 11/00 ратуры обмоток электрической машины.

Постоянный измерительный ток заводится от источника постоянного тока 2 между фазами В и С электрической машины 14. Постоянное напряжение на фазе В измеряется вольтметром 7 путем подсоединения его между фазами А и В.

Переменная составляющая от источника сети 13 в цепи источника постоянного тока и вольтметра компенсируется с помощью компенсационных трансформаторов 1, 6 и подавляется фильтрами

3, 8. Для получения возможности непосредственно отсчета температуры обмотки в цепь вольтметра введен источник постоянного напряжения 9 с ключом 10. Для установки постоянного измерительного тока введен эталоннъй резистор 4 и переменный резистор 5 °

Разделительные конденсаторы 11, 12 устанавливают утечку измерительного тока в сеть и обеспечивают эквипотенциальность по постоянному напряжению вывода фазы А и изолированной общей точки обмоток. 1 s.ï. ф-лы, 2 ил.

1467523

Изобретение относится к электротехнике и может быть, использовано при испытаниях электрических машин без отключения их от сети.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем пофазного измерения температуры. . Ha фиг.1 показана электрическая схема устройства, на фиг,2 — то же, но постоянному измерительному-току, Устройство состоит из компенсирующего трансформатора 1, ва вторичную обмотку которого включены последовательна соединенные источник 2 постоянного тока, LC-фильтр 3, эталонный резистор 4, переменный резистор 5, второго компенсирующего трансформатора 6, во вторичную обмстку которого включен вольтметр 7, LC-фильтр 8, 20 источник 9 постоянного напряжения, переключатель 10, конденсатор 11 и

l2, установлен хх в двух фазах и служащих для предотвращения утечки постоянного измерительного тока в ис- 25 точник 13 переменного напряжения, питающий электрическую машину 14 с контролируемыми фазами 15 — 17 об- мотки, Устройство работает следующим об- 30 разом.

В режиме измерения сопротивления постоянный измерительный ток от источника 2 постоянного тока гротекает по контролируемой обмотке фазы 16 (например, Ь0 в фазе В) и обмотке второй фазы 17. (например, сО в фазе

С) электрической машины 14 (фиг.1 и 2). На контролируемой обмотке фазы

16 возникает падение напряжения П =-,10

Ь

Ug = 1 Rg> где R — сопротивление постоянному

Ь току обмотки фазы В.

Точка 0 эквипотенциальна по постоянному напряжению точке а, так как постоянный измерительный ток не протекает по обмотке АО фазы A. Вольтметр 7 измеряет постоянное напряжение на обмотке ЬО фазы В, откуда

Ug (1)

Тст

Постоянный измерительный ток от источника 2 обеспечивается выбором сопротивления R < переменного резистора 5. При сопротивлении резистора

5, значительно большем суммы сопротивлений постоянному току R» R обмоток фаз В и С, 5 1 6 1 с. 1 измерительный ток

U cc

Х = — — — = const, 5 а измеряемое сопротивление R однозначно определяется напряжением U

В

RQ К UB 1 где K = Х/I

R5 — сТ ц ист

Для удобства работы с устройством, регулируя сопротивление резистора 5, устанавливают ток Тс-,гкратным 10, где i = 0,1,2,3,4,5,..., а сопротивление обмотки R определяют как

Rü =10 U (2) где сопротивление R численно рав6 но напряжению П, причем числовое значение коэффициента пропорциональности К = 10 определяет место за-1 пятой в показаниях результата измерения, Зная сопротивление обмотки R в

"холодном и горячем состояниях, определяют температуру нагретой обмотки.

При подключении источника 13 переменного напряжения сети к электрической машине 14, переменная составляющая напряжения сети компенсируется в цепи источника 2 постоянного тока компенсирующим трансформатором 1 и подавляется LC-фильтром 3, .а в цепи вольтметра 7 — компенсирующим трансформатором 6 и 1 С-фильтром 8.

Таким образом, устройство позволяет проводить измерение сопротивлений постоянному току фазных обмоток электрической машины, соединенных звездой с изолированной общей точкой О, пофазно с помощью одного прибора {вольтметра).Пофазное измерение сопротивлений позволяет повысить точность измерений сопротивлений постоянному току обмотки . как нри неравномерном нагреве обмоток, так и при неидентичном изготовлении обмоток или параметров материала обмоток.

В режиме непосредственного измерения температуры (превышения температуры обмоTKH электрической машины) устройство работает следующим образом.

1 4675

Известно, что сопротивление R наг гретой обмотки определяется выражением

Кг+ tr

R R х ) т (3) S где кг " х температура нгорячей" и холодной" обмотки;

Кт= 235 — для обмотки из меди;

К = 245 — для обмотки из алюминия;

R „— сопротивление "холоднои обмотки.

При протекании постоянного измерительного тока I с через нагретую обмотку bO из меди на ней создается падение напряжения U =Б г, где напряжение на "горячей" обмотке

Кг+ с г К г+ и г

° R=I R г ст г ст х К г х х 10

20 где U x — напряжение на нхолодной" обмо тке .

Между напряжением на обмотке и температурой устанавливается зависимостьь (4) tt-= Kt- Ur

Кт+ tk где K„= — — ——

Uõ г "» П (Кт "x)=K p U. (5) UT-Uk

Пх г

11„ — приращение напряжения за счет изменения сопротивления обмотки при ее нагреве (б) 40

Пг П» Тст R

По напряжениям на обмотке в соответствии с (4) и (5) определяют температуру и превышение температуры обмотки °

Различные электрические машины при одном и том же значении температуры обмоток могут отличаться по сопротивлению постоянному току обмоток, поэтому при одном и том же токе I т на обмотках возникают разные по вели50 чине падения напряжений.

Для обеспечения непосредственного отсчета температуры (превышения температуры) необходимо провести нормировку, при которой максимальному значению температуры контролируемых обмоток соответствует одно и то же максимальное значение напряжения. Прак30

Приращение температуры д t определяется относительно

23 тически для проведения нормировки удобней использовать точку при температуре "холодной" обмотки С», которой соответствует установленное значение напряжения U».

Напряжение U на контролируемой обмотке устанавливают регулировкой постоянного измерительного тока с помощью переменного резистора 5 и вольтметра 7.

Максимальное значение температуры обмотки не превышает 235 С и соот— ветственно рабочая часть шкалы при измерении температуры (превьппения температуры) не превьппает 507 от диапазона. Ключом 10 в цепь вольтметра включают встречно по отношению к напряжению на обмотке источник 9 с установленным напряжением U npu этом используется вся шкала вольтметра, диапазон измерения температур может быть расширен примерно в 2 раза или повьппена точность измерений температур (превьппения температуры).При использовании нормировки необходимо устанавливать новое значение напряже ния источника 9, равное U . Увеличение напряжения источника 9 на величину Л U„ позволяет перейти к непосредственному измерению превьппения температуры.

При включенном источнике 9 фактически переходят к измерению величины приращения сonротивления постоянному току обмоток, пропорциональной приращению напряжения на обмотке при ее нагреве. При использовании всей шкалы вольтметра повышается точность измерений температуры (превышения температуры), До включения электрической машины в сеть вольтметр 7 фиксирует значение приращения напряжения а11» что соответствует температуре t z "холодной обмотки. Шкала вольтметра 7 может быть отградуирована в единицах температуры. После включения электрической машины в сеть обмотка нагревается, напряжение на ней увеличивается, вольтметр 7 показывает непосредственно температуру.

Таким образом, применение устройства позволяет повысить точность измерений и проводить непосредственное измерение сопротивления постоянному току обмотки, температуры и превышение температуры обмотки, что поэво1467523 ляет повысить удобство применения устройства.

Формула изобретения фиГ. 2

Составитель В.Никаноров

Редактор Н.Тупица Техред И.Верес Корректор М.Демчик

Заказ 1192/43 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1. Устройство для измерения превышения температуры обмотки трехфазной электрической машины, содержащее разделительные конденсаторы., предназначенные для установления в двух фазах, компенсирующий трансформатор, первичная обмотка которого предназначена для подключения между линейным проводом первой контролируемой фазы и линейным проводом второй фазы трехфазного источника переменного тока, питающего электрическую машину, а вторичная обмотка компенсирующего трансформатора через источник постоянного тока с LC-фильтром предназначена для включения последовательно с первой,и второй контролируемыьы фазнжп обмотками испытуемой машины, вольтметр, один вывод которого предназначен для соединения с линейным проводом одной иэ фаз обмотки статора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем пофазного контроля превышения температуры, введены второй LC-фильтр и вто- рой компенсирующий трансформатор,первичная обмотка которого предназначена для подключения между линейным проводом первой контролируемой фазы и линейным проводом третьей фазы источника переменного тока, а вторичная обмотка через вольтметр, параллельно которому подключен второй LCфильтр, предназначена для включения

15 между линейным проводом первой контролируемой фазы и линейным проводом третьей фазной обмотки электрической машины.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а20 ю щ е е с я тем, что введены второй источник постоянного тока, эталонный и переменный резисторы и переключатель, при этом второй источник постоянного тока включен в цепь вольт25 метра через переключатель, а эталонный и переменный резисторы включены последовательно с первым источником постоянного тока,