SU815525A1

SU815525A1 - Device for measuring winding temperature of an electric machines mainly of ac machines

Info

Publication number: SU815525A1
Application number: SU792785203A
Authority: SU
Inventors: Валентин Анатольевич Алымов; Леонид Илларионович Достов; Зиновий Михайлович Панат; Владимир Павлович Жибура
Original assignee: Предприятие П/Я А-7676
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1981-03-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MAIJHHH ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(54) DEVICE FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE ELECTRIC WINDING MAIJHHH PREPARATELY AC CURRENT

Изобретение относитс к термометрии , а именно к измерению температуры обмотки электрической Мешшны перемеиного тока, наход щейс под нагрузкой . Известно.устройство дл измерени температуры обмотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, выполненный в виде одной из обмоток электрической машины, источник посто нно го тока с дросселем фильтра, трансформатор и измерительный прибор С Однако известное устройство не об ладает требуемой точностью измерени из-за необходимости установки на обмотке-термодатчике чувствительного к температуре резистора, что представл ет собой и технологическую сложность . Кроме того, устройство имеет большое сопротивление как посто нном так и переменному току первичной обмотки трансформатора, значительна величина которого вызывает изменение теплового режима электрической машины . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс уст ройство дй измерени температуры об мотки электрической машины преимущественно переменного тока, содержащее термодатчик, выполненный в виде од - ной из обмоток электрической машины, один вывод которого через общую точку соединени обмоток подключен к источнику посто нного тока, другой вывод термодатчика подключен через шунт к силовому проводу, к которому через последовательно включенный дроссель фильтра подключен противоположный полюс источника посто нного тока, трансформатор посто нно го ока, первична обмотка которого через второй дроссель подключена параллельно шунту, а вторичные обмотки трансформатора через выпр мительное устройство подсоединены к переменному резистору и сети переменного тока, и при этом параллельно термодатчику включены последовательно соединенные ограничительный дроссель, резистор и индикаторный прибор 2 . Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерени из-за температурной нестабильности сопротивлени обмотки ограничительного дроссел и влени намагничивани посто нным током. Цель изобретени - повышение точности измерени , дл чего в устройство дополнительно введены разделительные конденсаторы, а ограничительный дроссель снабжен дополнительным выводом в основной обмотке и компенсирующей обмоткой. Один из выводов которой присоединен к дополнительному выводу основной обмотки, а другой вывод через разделительный конденсатор и резистор подключен к общей точке соединени обмоток электрической машины, причем в цепь основной обмотки ограничительного дроссел последовательно включен второй paз.eлитeльный конденсатор , подсоединенный к источнику посто нного тока, а через резистор к второму выводу переменного резистора. При этом число витков комп€:нсирую цей обмотки равно числу витков части основной обмотки, ограниченной дополнительном выводом.This invention relates to thermometry, in particular to measuring the temperature of a winding of an electrical Interchangeable Current Meter under load. A device for measuring the temperature of a winding of an electric machine, preferably an alternating current, containing a thermal sensor made in the form of one of the windings of an electric machine, a direct current source with a filter choke, a transformer and a measuring device C is known. However, the known device does not have the required measurement accuracy. for the need to install a temperature-sensitive resistor on the temperature sensor winding, which is also a technological difficulty. In addition, the device has a high resistance to both constant and alternating current of the primary winding of the transformer, a significant value of which causes a change in the thermal mode of the electric machine. The closest to the proposed technical entity is a device for measuring the temperature of the winding of an electric machine, predominantly of alternating current, containing a thermal sensor made as one of the windings of an electric machine, one output of which is connected to a direct current source through a common connection point of the windings. The other terminal of the thermal sensor is connected via a shunt to the power wire, to which the opposite pole of the direct current source is connected through a series-connected filter choke. a, the transformer of the fixed-current, the primary winding of which is connected via a second choke parallel to the shunt, and the secondary windings of the transformer are connected to an alternating resistor and AC mains through a rectifying device, in series with the thermal sensor connected in series limiting choke, resistor and indicator device 2 However, the known device does not have the required measurement accuracy due to the temperature instability of the resistance of the winding of the limiting throttle and the phenomenon of direct-current magnetization. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy, for which separation capacitors are additionally introduced into the device, and the restrictive choke is provided with an additional output in the main winding and a compensating winding. One of the terminals of which is connected to the additional terminal of the main winding, and the other terminal is connected to the common connection point of the windings of the electric machine through a coupling capacitor and resistor, and a second capacitor connected to the DC source connected in series to the main winding of the restrictive throttle and through a resistor to the second output of the variable resistor. In this case, the number of turns of the computer €: the length of the winding is equal to the number of turns of the part of the main winding limited by an additional output.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство содержит обмотки 1 и 2 электрической машины, об1 ютку-термодатчик 3, шунт 4, трансформатор 5 посто нного тока, второй дроссель 6, дроссель 7 фильтра, источник 8 посто нного тока, емкость 9 фильтра, выпр мительное устройство 10, регулируег-ий резистор 11 источник 12 переменного тока, индикаторный прибор 1з, ограничительный дроссель 14, снабженный дополнительным выводом, компенсирующую обмотку 15, разделительны© конденсаторы 16 и 17 - резисторы 18 и 19.The device contains windings 1 and 2 of the electric machine, a thermal sensor 3, a shunt 4, a transformer 5 DC, a second choke 6, a filter choke 7, a DC source 8, a filter capacitance 9, a rectifier 10, regulator the resistor 11 is an alternating current source 12, the indicator device 1з, the limiting choke 14, provided with an additional output, compensating winding 15, and the separation capacitors 16 and 17 - resistors 18 and 19.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

От источника 8 посто нного тока в обмотку-термодатчик 3 электрической машины подаетс посто нный ток величиною 1-3% от номинального тока нагрузки обмотки по цепочке: обмотка дроссел 7 фильтра, обмотка второго дроссел 6 и первична обмотка трансформатора 5 постойнного тока, параллельно которьин подключен шунт 4, обмотка-термодатчик 3. From the source 8 of direct current to the winding-sensor 3 of the electric machine, a constant current of 1-3% of the nominal load current of the winding is fed through the chain: the winding of the filter drossel 7, the winding of the second drossel 6 and the primary winding of the transformer 5 of the constant current, which is connected in parallel shunt 4, winding-thermal sensor 3.

Наличие дроссел б обеспечивает прохождение по первичной обмотке трансформатора 5 посто нного тока только посто нного.тока и одновременн6 ограничивает величину тока четных гармоник в первичной обмотке трансфор матора 5, что способствует получению высокой точности измерени посто нного тока.The presence of throttles b ensures that only the direct current of the transformer 5 passes through the primary winding of the transformer 5 and simultaneously limits the magnitude of the current of even harmonics in the primary winding of the transformer 5, which contributes to obtaining a high accuracy of measuring the direct current.

Величину тока протекаккдего по обмотке-термодатчику 3 измер ют трансформатором 5 посто нного тока, вторичные обмотки к.оторого через выпр мительное устройство 10 соединены с регулируемым резистором 11. Измерение падени напр жени посто нного тока на обмотке-термодатчике 3 производитс компенсационным методом, т. е. путем сравнени с эталонным напр жением дополнительного источника и с использованием индикаторного прибораThe magnitude of the current flowing through the winding-sensor 3 is measured by a direct-current transformer 5, the secondary windings of which through a rectifying device 10 are connected to an adjustable resistor 11. Measurement of the DC voltage drop on the winding-sensor 3 is produced by a compensation method, t. e. by comparison with a reference voltage of an additional source and using an indicator device

(гальванометра). В качестве эталонного напр жени в устройстве используетс напр жение, снимаемое с регулируемого резистора 11 с использованием индикаторного прибора 13. Дл осуществлени сравнени падени напр жени посто нного тока на обмоткетермодатчике 3 с посто нньФ напр жением на регулируемом резисторе 11 параллельно обмотке-термодатчику 3, через резистор и основную обмотку ограничительного дроссел 14, подключен . конденсатор 16, т. е. напр жение на конденсаторе 16 равно падению напр жени на обмотке 3.(galvanometer). The device uses the voltage taken from the adjustable resistor 11 using the indicator device 13 as a reference voltage. To compare the voltage drop of the direct current on the winding thermo sensor 3 with the constant voltage across the adjustable resistor 11 parallel to the winding-thermal sensor 3, through The resistor and the main winding of the limiting droplet 14 is connected. capacitor 16, i.e., the voltage on the capacitor 16 is equal to the voltage drop on the winding 3.

Напр жение на конденсаторе 16 сравниваетс с посто нным напр жением на регулируемом резисторе 11. При этом точность измерени напр жени по компенсационному методу зависит только от порога чувствительности индикаторного прибора 13.The voltage on the capacitor 16 is compared with the constant voltage on the adjustable resistor 11. In this case, the accuracy of the voltage measurement by the compensation method depends only on the sensitivity threshold of the indicator device 13.

Компенсаци переменной составл юще тока нагрузки в цепи индикаторного прибора 13 производитс с помощью ком пенсируквдей обмотки 15 ограничительного дроссел 14. Величина переменной составл ющей тока нагрузки определ етс индуктивностью основной обмотки ограничительного дроссел 14. Так как число витков компенсирующей обмотки 15 и части основной обмотки ограничительного дроссел 14, ограниченное дополнительным выводом, равны между собой , то распределение переменной составл ющей тока производитс пропорционально величине их омическогх сопротивлени . Следовательно, величиной сопротивлени резистора 11 снижаем величину переменной составл ющей тока в 1,0-10,0 раз по сравнению с величиной тока в компенсирующей обмотке 15 ограничительного дроссел 14, Полна компенсаци переменной составл ющей тока нагрузки в цепи индикаторного прибора 13 производитс с помощью разделительного конденсатора 16 и резистора 19, параллельно которым через индикаторный прибор 13 подключено напр жение, снимаемое с регулируемого резистора 11.Compensation of the variable component of the load current in the circuit of the indicator device 13 is made using compensators of the winding 15 of the limiting throttle 14. The variable component of the load current is determined by the inductance of the main winding of the limiting throttle 14. Since the number of turns of the compensating winding 15 and the part of the main winding of the limiting chokes 14, limited by an additional output, are equal to each other, the distribution of the variable component of the current is proportional to their ohmic value. ohh resistance Consequently, the resistance value of the resistor 11 reduces the variable component of the current by 1.0-10.0 times as compared with the value of the current in the compensating winding 15 of restrictive throttles 14. Full compensation of the variable component of the load current in the indicator device 13 the capacitor 16 and the resistor 19, in parallel with which the voltage taken from the adjustable resistor 11 is connected via the indicator device 13 in parallel.

Claims

The variable components of the voltage across the capacitor 16 and resistor 19 are in antiphase. Since the magnitude and phase of the variable component of the load current is determined by the resistance of the main winding of the restrictive throttle 14, and the compensating winding 15 and the additional part of the main winding of the same restrictive throttle 14 have the same number of turns and do not change the value of the phase of the variable component of the load current , then in the circuit of the indicator device 13, the variable component of the load current is fully compensated. Since the operation of the direct current transformer 5 is based on the law of balancing the ampere turns in the core, the secondary current of the transformer 5 is strictly proportional to the current of its primary winding. The DC transformer 5 maintains high metrological characteristics when the ohmic resistance of the second circuit of the adjustable resistor 11 changes from zero to a critical value. At the same time, the output voltage on the adjustable resistor 11 can be any in the range from zero to 20 V if the instability is greater than the specified value, Provided that the voltage drop on the thermal sensor 3 is balanced by the voltage on the adjustable resistor 11 using the indicator device 13 (galvanometer), the resistance of the winding-sensor 3 can be expressed in terms of the resistance value of the adjustable resistor 11 where Rjjg is the resistance of the winding-ter modatchika 3; di .. - voltage drop across the winding-temperature sensor 3; 1 „is the amount of direct current in the winding-sensor 3; R ,, is the resistance of adjustable throttle 11; n is the transfer coefficient of the transformer 5. Thus, under the condition of balancing, the voltage on the winding-sensor 3 is automatically divided by the amount of direct current flowing through this winding sensor 3. The output value of this dividing circuit is the resistance value of the adjustable resistor 11. The use of new elements of separation capacitors, the presence of a compensating winding in the limiting choke, by means of which the measurement of the DC voltage drop is provided and on the winding-temperature sensor 3 by the compensation method, significantly improves the measurement accuracy and reduces the dimensions of the device in comparison with the known. In addition, the proposed device has better dynamic characteristics and is universal, since it allows the use of serial measuring voltage transformers as a limiting throttle, and ensures the electrical safety of the personnel, as a two-stage galvanic coupling of limiting throttles can be performed Obgchey connection point windings of electrical machines. Claim 1. A device for measuring the temperature of a winding of an electric machine, preferably an alternating current, comprising a thermal sensor made in the form of one of the windings of an electric machine, one output of which is connected through a shunt to a power wire through a common filter choke through a common connection point of the windings the opposite pole of the DC source is connected, the DC transformer, the primary winding of which is connected in parallel via the second choke w The secondary winding is connected to an alternating resistor and AC mains through a rectifier unit, and a series connected limiting choke, resistor and indicator device are connected in parallel with the temperature sensor, in order to improve the measurement accuracy kondensatolml, and restrictive choke is equipped with an additional output in the main winding and a compensating winding, one of the conclusions of which is connected to an additional terminal of the main winding, and the other terminal through a coupling capacitor and a resistor connected to the common junction of windings of electrical maishny, wherein the main winding circuit restrictive choke sequentially switched second capacitor connected to the DC source and through a resistor to the second terminal of the variable resistor. 2. A device according to claim 1, characterized in that the number of turns of the compensating winding is equal to the number of turns of the part of the main winding bounded by an additional output. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 609163, cl. H 02 H 5/04, 07.01.77.

2. Authors certificate of the USSR K 596838, cl. From 01 to 13/08, 10.06.76 (prototype).

ABOUT ,