Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины

СНИХСКИХ РЕСПУБЛИН 13/08 сЮ С Т ва шины, он диненным иком ис ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) 1.Авторское свидетельство СССР У 781613, кл. С 01 К 13/08, 1978.2. Авторское свидетельство СССР В 874147, кл. С 01 К 13/08, 1981 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМ ПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее термодатчик в виде одной из обмоток электрической машины, измерительный прибор, фильтр низкой частоты, подключенный входом к термодатчик;, а выходом - к измерительному прибору, и усилитель, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, с целью исключения влияния устроис жим работы электрической м снабжено ограничителем, со последовательно с термодат точником управляющего напряжения, тремя резисторами и двумя конденсаторами, а усилитель выполнен с независимыми инвертирующим и неинвертирующим входами и общим проводом, причем первый полюс диодного ограни- чителя соединен с общим проводом усилителя и через первый конденсатор с его неинвертирующим входом, второй полюс диодного ограничителя через второй конденсатор и последовательно соединенныее источник управляющегонапряже-Ь ния и первый резистор соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя соответственно, а через второй резистор - с выходом усилителя, который через третий резистор Соединен с инвертирующим входом.1 11268Изобретение относится к термомет-,рии, в частности к измерению температуры рабочей обмотки электрическоймашины или аппарата переменного тока,находящихся под напряжением,Известно устройство для измерениятемпературы обмотки электрическоймашины, содержащее обмотку-термодатчик, трансформатор переменного тока,диоды, дроссель, трансформатор постоянного тока и измерительный прибор.По обмотке-термодатчику обеспечивается прохождение постоянного токазаданной величины. Величина измерительного тока, пропорциональная сопротивлению термодатчика, регистрируется измерительным прибором трансформатора постоянного тока Я .Однако это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения. 20Погрешность обусловлена тем, чтовеличина постоянного тока, проходящего через термодатчик, в значительной степени зависит от параметровсети. Неполная компенсация переменной р 5составляющей магнитного потока в сердечниках трансформатора постоянноготока также снижает точность измерения.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройСтво для измерения температурыобмотки электрической машины, содержащее обмотку-термодатчик, управляемый нелинейный элемент, датчик постоянного тока, два фильтра низкой35частоты, усилитель и измерительныйприбор. По обмотке-термодатчику протекает стабилизированный постоянныйток, который создает на ней падениенапряжения, пропорциональное величинеактивного сопротивления, которое через фильт низкой частоты регистрируется измерительным прибором. Источником стабилизированного постоянного45тока является управляемый нелинейныйэлемент, последовательно включенныйв цепь питания обмотки переменным током. Стабилизация постоянного токаосуществляется введением отрицательной образиной связи через датчик по 50стоянного тока, фильтр низкой частотыи усилитель на управляющий вход нелинейного элемента 2.Недостатком данного устройства 55 является влияние нелинейного элемента на режим работы электрической машины, проявляющееся в возникновении высших 20гармонических составляющих и изменении параметров питающей сети.Цель изобретения - исключение влияния устройства на режим работы электрической машины.Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения. температуры обмотки электрической машины, содержащее термодатчик в виде одной из обмоток электрической машины, измерительный прибор, фильтр низкой частоты, подключенный входом к термодатчику, а выходом - к измерительномуприбору, и усилитель, снабжено диодным ограничителем, соединенным последовательно с термодатчиком, источником управляющего напряжения, тремя резисторами и двумя конденсаторами, а усилитель выполнен с независимыми инвертирующим и неннвертирующим входами и общим проводом, причем первый полюс диодчого ограничителя соединен с общим проводом усилителя и через первый конденсатор с его неинвертирующим входом, второй полюс диодного ограничителя через второй конденсатор и последовательно соединенные источник управляющего напряжения и первый резистор соединен с кнвертирующим и неинвертирующим входами усилителя соответственно, а через второй резистор - с выходом усилителя, который через третий резистоо соединен с инвертирующим входом.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства,цля измерения температуры обмотки однофазной электрической машины и принципиальная схема источника постоянного тока; нафиг,2 и 3 - функциональные схемы устройства в варианте соединения обмоток электрической машины звездой и треугольником соответственно,Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины содержи обмотку-термодатчик 1, источник 2 постоянноготока, фильтр 3низкой частоты измерительный прибор 4 Электрическая йринципиальная схема источника 2 постоянного тока включает в себя усилитель 5, источник буправляющего напряжения 11, диодный ограничитель 7, резисторы 8, 9 и 10, конденсаторы 11 и 12. Диодный ограничитель 7 включен поспедовательно с обмоткой-термодатчиком 1. фильтр 3 низкой частоты подключен входом к термодатчику 1,Резистор 9 выполнен из материала удельное сопротивление которого мало зависит от температуры. 3 11268 а выходом - к измерительному прибору 4. Первый полюс диодного ограничителя 7 соединен с общим проводом усилителя 5 и через конденсатор 11 с его неинвертирующим входом. Второй полюс диод- ного ограничителя 7 через конденсатор 12 и последовательно соединенные источник 6 управляющего напряжения и резистор 8 соединен с инверти О рующим и неинвертирующим входами усилителя 5 соответственно, а через резистор 9 - с выходом усилителя 5, который через резистор 1 О соединен с инвертирующим входом. 15Устройство работает следующим образом.По обмотке-термодатчику 1 протекает переменный ток ток нагрузки электрической машины, Одновременно по обмотке-термодатчику 1 и обмоткам источника переменного напряженияне показаны) протекает постоянный ток источника 2 постоянного тока, величина которого не превышает 37. тока нагрузки, Протекающий постоянный ток создает на обмотке-термодатчике 1 падение напряжения, пропорциональное активному сопротивлению термодатчика. Это напряжение, соответствующее температуре обмотки электрической машины, выделяется фильтром 3 и регистрируется измерительным прибором 4.Источник 2 постоянного тока не оказывает практического влияния на параметры электрической машинь: и сети.35Но постоянному току усилитель 5 охвачен 1007-ной отрицательной обратной связью посредством резистора 10. Постоянное напряжение на инвертирующем входе усилителя 5 равно его выходному напряжению вследствие того, что величина сопротивления резистора 10 много меньше входного сопротивления усилителя. При этом баланс наступает только при условии,что напряжения на инвертирующем и неинвертнрующем входах равны. В свою очередь, для этого необходимо, чтобы напряжение го 4источника 6 равнялось падению напряжения на резисторе 9, имеющем сопро тивление К.Таким образом, величина постоянного тока, протекающего через резистор 9 равна Т"Б/К и определяется величиной управляющего напряжения источ ника 6. При этом постоянный ток протекает по цепи: резистор 9, обмотка- термодатчик 1, обмотка источника переменного напряжения, усилитель 5. Величина постоянного тока не зависит от сопротивления обмотки электрической машины обмотки источника переменного тока и соединительных проводовПредлагаемая схема обеспечивает практически нулевое сопротивление источника 2 переменному току сети. Это достигается путем охвата усилителя 5 100 7-ной отрицательной обрат.ной связью на частоте питающей сети посредством конденсаторов 11 и 12.Резистор 8 обеспечивает развязку входных цепей усилителя 5 по постоянному и переменному току,Диодный ограничитель 7 предназначен для защиты от перегрузок при пуске электрической машины, когда пуско.- вой ток превышает максимально возможный выходной ток усилителя 5, По окончании пуска диодный ограничитель 7 не влияет на характеристики схемы, так как напряжение на выходе источника 2 не,превышает напряжения отпирания диодов,Таким образом, предложенное устройство для измерения температуры обмотки электрической машины исключает влияние на режим работы электрической машины и обеспечивает проведение измерений в условиях реальной эксплуатации.