Устройство для моделирования тепловых процессов коллекторных электрических машин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 А 02 К 11/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с с.с спользова я теплового контрол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССР У 312340, кл. Н 02 Н 7/08, 1971.Авторское свидетельство СССР 1 с 379952, кл. Н 02 К 11/00, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ КОЛЛЕКТОРБЫХ ЭЛЕКТ РИЧЕСКИХ МАШИН(57) Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть и защиты электрических машин, Цельизобретения - повышение точности контроля температуры. Устройство содержит якорь машины 1, датчик тока якоря 2, датчик частоты вращения 3, сумматор 4, тепловую модель 5, состоящую из проводника б, намотанного напластину 7, и термодатчика 8, соединенного с измерителем 9. Якорь обтекается током и вращается, на коллекторе выделяется тепловая энергия,пропорциональная току якоря и частоте вращения. На выходе сумматора вырабатывается ток, пропорциональныйполной тепловой энергии, выделяющейся на коллекторе, которая и фиксируется измерителем 9.1 ил.1254572 Тираж 631 Подписное Произв.-полигр, пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к электро- машиностроению и может быть использовано но всех отраслях народного хозяйства для теплового контроля и защиты коллекторных электрических машин.Цель изобретения - повышение точности контроля температуры.На чертеже показана структурнаясхема для моделирования тепловыхпроцессов коллекторной электрическоймашины.Устройство содержит якорь 1 моделируемой машины, датчик 2 тока якоря,датчик 3 частоты вращения, сумматор4, физическую тепловую модель 5, состоящую из проводника 6, намотанногона металлическую пластину 7, и термодатчика 8, а также измерительногоустройства 9,Вход датчика 2 тока включен вцепь питания якоря 1, а выход соединен с одним из входов сумматора 4.Выход датчика 3 частоты вращения соединен с вторым входом сумматора 4.К выходу сумматора 4 подключен нагреваемый проводник 6 физической тепловой модели 5. Термодатчик 8 физической тепловой модели 5 соединенс измерительным устройством 9.При работе электрической машиныякорь 1 обтекается током и вращается. На коллекторе вьделяется тепловая энергия, величина которой определяется суммой пропорциональных току якоря электрических потерь и пропорциональных частоте вращения якоря механических потерь энергии. Температура коллектора зависит от вьделяющейся на нем тепловой энергиии тепловой постоянной времени коллектора, характеризующей его теплоемкость и теплоотдачу.Одновременно датчик 2 тока якорявырабатывает ток, пропорциональныйтоку якоря 1, а датчик 3 частотывращения вырабатывает ток, пропорциональный частоте вращения якоря 1.Эти токи суммируются в сумматоре 4,на выходе которого вырабатываетсяток, пропорциональный полной тепловой энергии, вьделяющейся на коллекторе. Этот ток обтекает проводник6 тепловой модели 5 и нагревает ее,Тепловая постоянная времени моделиВНИИПИ Заказ 4728/57 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 равна тепловой постоянной времени коллектора за счет выбора размеров металлической пластины 7 и толщины слоя теплоизоляции. Поскольку тепловые постоянные времени модели 5 и коллектора моделируемой машины одинаковы, а количества тепловой энергии, выделяющейся на коллекторе и в модели, пропорциональны, температура тепловой модели будет пропорциональна температуре коллектора. Измерительное устройство 9 при помощи термодатчика 8 измерит температуру модели, пропорциональную температуре коллектора. Установив соотношение температур коллектора и тепловой модели, можно по данным измерения температуры неподвижной модели определить температуру вращающегося коллектора.Предлагаемое устройство позволяет обеспечить эффективный тепловой контроль и защиту от перегрева закрытых коллекторных машин с естественным охлаждением, в частности тяговых электродвигателей рудничного злектровозного транспорта, у которых коллектор является наиболее теплонапряженным элементом. Устройством могут быть оборудованы как изготовляемые электрические машины, так и уже эксплуатируемые.Экономический эффект может быть получен за счет снижения аварийности электрических машин, вызванной нагревом коллектора.формула изобретенияУстройство для моделирования тепловых процессов коллекторных электрических машин, содержащее расположенную внутри машины в непосредственной близости от якоря физическую тепло вую модель, представляющую собой покрытые слоем теплоизоляции термодатчик и намотанный на металлическую пластину проводник, датчик тока якоря и измерительное устройство, соединенное с моделью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля температуры, устройство дополнительно снабжено датчиком частоты вращения якоря и сумматором, вход которого соединен с датчиком тока и датчиком частоты вращения,а выход - с тепловоймоделью.