Устройство для автоматическогоизмерения температуры обмоток роторовсинхронных электрических машин

 

ео о:о-„ä на,т йа-- "- ища

С А Н Й Е (>426О63

Союз Советских

Социдпистммеских

Респу6пик

ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИД

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 21.02.72 (21) 1750911/24-7 с присоединением заявки Уев

Л2) Приоритет—

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень Хе 15

Дата опубликования описания 16.12.74 (51) Ч. Кл. G 01k 13/08

Н 02k 15/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317. .33 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ю. Ю. Марущак и В. А. Кочан

Львовский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТОК РОТОРОВ

СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Известны устройства для автоматического измерения температуры обмоток роторов синхронных электрических машин, выполненные в виде компенсатора, содержащие термодатчик, в качестве которого используется обмотка ротора, контактный токосъемник и автоматический измерительный прибор.

Однако этп устройства обладают низкой чувствительностью, относительно сложной температурной компенсацией погрешности, вызванной изменением сопротивления рамок логометра и проводов лшшй от колебаний температуры окружающего воздуха, а также влиянием сопротивления соединительных проводов и переходных сопротивлений в токосъемнике на результат измерения. Кроме того, известные устройства не позволяют осуществлять автоматическое управление и сигнализацию.

Цель изобретения — повысить точность измерения и надежность измерительной схемы.

Для этого устройство дополнительно содержит трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с обмоткой ротора, и трансформатор переменного тока, первичная обмотка которого подключена ко вторичной обмотке трансформатора постоянного тока, а вторичная обмотка трансформатора переменного тока через выпрямитель подключена к автоматическому измерительному прибору.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устрой5 ства.

Оно содержит трансформатор постоянного тока 1, трансформатор переменного тока 2, полупроводниковый выпрямитель 8, автотрансформатор 4, измерительный реохорд 5, добавочные резисторы 6 и 7, усилитель постоянного тока 8, реверсивный двигатель 9, делитель напряжения 10, 11, автоматический выключатель 12, контактный токосъемник И—

18, исполнительные контакты 19 и 20 и обмотку возбуждения 21 ротора.

Трансформатор постоянного тока 1 состоит из двух сердечников нз ферромагнитного материала с высокой проницаемостью и двух обмоток. Первичной обмоткой трансформатора постоянного тока служит отрезок шины, пропущенной через окно магнитопровода, по которой проходит измеряемый постоянный ток обмотки возбуждения 21 ротора. Вторичная обмотка трансформатора постоянного тока последовательно соединена с первичной обмоткой трансформатора переменного тока 2 и подключена к автотрансформатору 4 на вспомогательное переменное напряжение частотой 50 гц. Вторичная обмотка трансформатоЗО ра 1 намотана на двух сердечниках, а каждая

425063 из половин выполнена в виде четырех секций, соединенных параллельно. Обмотки отдельных сердечников соединены между собой параллельно, но могут быть соединены и последовательно — встречно. Такое включение обмоток 5 на каждом из сердечников уменьшает влияние на трансформатор 1 внешних магнитных полей и асимметрии расположения шины в окне магнитопровода.

Устройство работает следующим образом. 10

Постоянный ток, проходящий по первичной обмотке трансформатора 1, вызывает подмагничивание магнитопровода. Степень подмагничиванпя магнитопровода будет пропорциональна величине постоянного тока, следова- 15 тельно, и реактанс трансформатора 1 будет пропорционален величине постоянного тока.

В результате этого произойдет изменение величины переменного тока во вторичной обмотке трансформатора постоянного тока. Таким 20 образом, трансформатор переменного тока 2, включенный во вторичную цепь трансформатора 1, будет измерять переменный ток, пропорциональный постоянному току.

Прп помощи выпрямителя 8 ток во вторич- 25 ной обмотке трансфрматора 2 выпрямляется и подводится к реохорду 5, зашунтированному резистором б, через добавочный резистор 7.

Величина эквивалентного сопротивления 30

RI, R измерительной схемы R3 = + Идоб

) + Ш должна быть согласована со вторичной обмоткой трансформатора переменного тока 2.

Напряжение постоянного тока подводится к обмотке возбуждения 21 при помощи токовых комплектов щеток 13 и 14, а также контактных колец 15 и 16. В связи с тем, что токи возбуждения синхронных машин имеют большие значения, переходное сопротивление 40 между щетками и контактными кольцами,может вызвать значительную погрешность. Для уменьшения этой погрешности предусмотрены дополнительные потенциальные щетки 17 и 18.

При помощи этих щеток напряжение обмотки 45

21 через автоматический выключатель 12, снабженный токовой защитой, подается на делитель напряжения 10, 11. При помощи усилителя постоянного тока 8 напряжение на реохорде 5, пропорциональное току ротора, 50 сравнивается с напряжением на делителе 10, 11, которое пропорционально сопротивлению обмотки 21 ротора. Напряжение разбаланса, вызванное изменением сопротивления обмотки ротора, усиливается усилителем 8, и подается команда на реверсивный двигатель 9, который перемещает движок реохорда 5 до наступления нового равновесия схемы. Так как сопротивление обмотки 21 пропорционально его температуре, то шкалу прибора можно проградуировать в градусах. Резисторы б и 7 используются для подгонки начальной н конечной точек шкалы прибора.

При изменении тока в цепи ротора, вызванном изменением напряжения источника питания, равновесие схемы не нарушится, так как сравниваемые напряжения изменяются на одинаковую величину, пропорционально току ротора.

В предлагаемой схеме переходные сопротивления между щетками и контактными кольцами, сопротивления соединительных проводов и сопротивления контактов не оказывают влияния на результат измерения. Кроме измерения и регистрации температуры, при помощи предлагаемого устройства (например, через контакты 19 и 20),можно осуществлять автоматическое управление температурным режимом, а также защиту и сигнализацию от перегрева обмотки ротора.

Предмет изобр етения

Устройство для автоматического измерения температуры обмоток роторов синхронных электрических машин, выполненное в виде компенсатора, содержащее термодатчик, в качестве которого используется обмотка ротора, контактный токосъемник и автоматический измерительный прибор, отличающееся твм, что, с целью повышения точности измерения и надежности измерительной схвмы, оно дополнительно содержит трансформатор постоянного тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с обмоткой ротора, и трансфор матор переменного тока, первичная обмотка которого подключена ко вторичной обмотке трансформатора постоянного тока, а вторичная обмотка трансформатора переменного тока через выпрямитель подключена к автоматическому измерительному прибору.

425063

Составитель Г. Ермаков

Техред А. Камышникова

Редактор Т. Фадеева

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1594/477 Изд. № 807 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5