Регулятор нагрева обмоток электрических машин

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 2503,80. Бюллетень Е 11Дата опубликования описания 250380 Союз Советских Соцналнстнческнх Республик(54) РеГулятОР нАГРеВА ОБЯОтОк электРических МАШИН Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии изготовления электрическими машин, в частности к оборудованию для токового нагрева обмоток электрических машин в процессе,их пропитки на многопозиционных пропиточных установках.Известен регулятор нагрева обмоток электрических машин, в котором нагрев обмоток осуществляется путем задания определенных величин напряжения и времени нагрева. Нагреваемая обмотка подключается через контактные кольцевые токосъемники к групповому источнику питания, в качестве 15 которого служит стабилизатор напряжения и понижающий трансформатор 1). Однако отсутствие контроля температур нагрева обмоток при неизбежном разбросе величин их сопротивления приводит к некачественной пропитке статоров, что влечет за собой преждевременный выход электрических машин из строя.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулятор нагрева обмоток электричес-. ких машин, содержащий последовательно соединенные датчик температуры 2окружащцей среды, задатчик температуры, блок сравнения и блок управления, один из выходов которого подключен ко второму входу задатчика температуры и первому входу блока памяти, а другой выход - к первому входу первого ключевого элемента и входу блока опроса, выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключевых элементов и со вторым входом первого ключевого элемента, третий вход которого соединен с первым выходом блока памяти, а выход - со входом регулятора напряжения, связанного с источником напряжения через обмотку электрической машины, к которой через второй ключевой элемент подсоединен второй вход блока памяти, а также сумматор и логарифмические преобразователитока и напряжения (2).Недостатком регулятора является аппаратурная сложность преобразователей и неизбежные погрешности аппроксимации логарифмических характеристик прямыми отрезками, что ведет к снижению точности: регулятора, Кроме того, представление результатов измерений не в виде натурального числа, а в виде его логарифма эатрудня723536 ет контроль качества настройки и практически лишает возможности визуальной оценки точности регулирования нагрева в процессе работы регулятора.Цель изобретения - повышение точности и упрощение регулятора.Укаэанная цель достигается тем, что регулятор нагрева обмоток электрических машин содержит стабилизированный источник тока и масштабный преобразователь, вход которого подключен к второму. выходу блока памяти, а выход - к второму входу блока сравнения, причем стабилизированный источник питания соединен через третий ключевой элемент с обмоткой электрической машины. 15На чертеже представлена функциональная схема регулятора нагрева обмоток электрических машин.Регулятор содержит последовательно соединенные датчик 1 температуры 20 окружающей среды, задатчик 2 температуры, блок 3 сравнения и блок 4 управления, один из выходов которого подключен к первому входу блока 5 памяти, а другой выход - к первому входу первого ключевого элемента б и входу блока 7 опроса, ныход которого соединен с управляющими входами второго и третьего ключевых элементов 8 и 9 и вторым входом ключевого З 0 элемента б регулятор 10 напряжения, связанный с источником 11 напряжения через обмотку 12 электрической машины, стабилизироваиный источник 13 тока и масштабный преобразователь 14. 35 устройство работает следующим образом,При подаче напряжения с блока опроса 7 подается сигнал на первый ключевой элемент б, который размыка ет цепь управления регулятора 10 напряжения. Последний закрывается и ,разрывает цепь прохождения тока от источника напряжения 11 по обмотке 12 электрической машины. Одновремен но .от блока опроса 7 подается сигнал на открывание второго и третьего ключевых элементон 8 И 9, через которые к обмотке 12 электрической машины подключается стабилизирован ный источник 13 тока и вход масштабного преобразователя 14. К входу масштабного преобразователя 14 при-. кладывается полное падение напряжения на обмотках машины 12, Снимаемое с выхода масштабного преобразо 55нателя 14 и поступающее на один из входов блока 3 напряжение в этом случае заведомо больше напряжения, поступающего на второй вход блоха 3 сравнения от задатчика 2 температуры 40 и пропорционального температуре окружающей среды.На выходе блока 3 сраннения появляется сигнал, который через блок 4 управления поступает на включение 65 привода блока 5 памяти. Принод включается и передвигает движок переменного резистора, вводя сопротивлениево входную цепь масштабного преобразователя 14 до тех пор, пока напряженке на выходе последнего не станетравным напряжению, поступающему наблок 3 сравнения от задатчика 2 температуры. Равенство напряжений на обо.их, входах блока 3 сравнения указывает на установление резистором навыходе масштабйого преобразователя14 напряжения, пропорционального температуре окружающей среды, Одновременно приводом. перемещается движокизменяя устанку регулятора 10 напряжения пропорционально сопротивлениюобмотки 12 электрической машины. Приравенстве напряжений на обоих входахблока 3 сравнения сигнал на еговыходе становится равным нулю и свыхода блока управления подаютсякоманды на отключение привода блока5 памяти, закрывание второго и третьего ключевых элементов 8 и 9 сигналом с блока 7 опроса, подключениецепи управления регулятора 10 напряжения к выходу блока 5 памяти черезпервый ключевой элемент б на перестройку уставки в задатчике 2 температуры, Процесс запоминания сопротивления обмотки 12 .электрическоймашины в холодном состоянии окончен. В результате переключений обмотка 12 электрической машины отключается от стабилиэировачного источника тока и масштабного преобразователя14 и подключается к источнику 11напряжения через регулятор 10 напряжения, напряжение на выходе которого пропорционально сопротивлению обмотки 12 электрической машины. Кроме того, в эадатчике 2 температурыперестраивается уставка и с его выхода на блок 3 сравнения поступает напряжение, пропорциональное заданной температуре нагрева обмотки 12 электрической машины. Поскольку первыйключевой элемент 6 открыт, обмотка12 электрической машины подключенак источнику 11 напряжения, происходит ее нагрев в течение времени, заданного блоком 7 опроса, по истечении которого с блока. 7 опроса поступает сигнал на закрывание первогоключевого элемента 6 и открынаниевторого и третьего ключевых элементон 8 и 9. Обмотка 12 электрическоймашины отключается от источника 11напряжения и подключается к стабилизированному источнику 13 тока, амасштабный преобразователь 14 - кобмотке 12 электрической майины. Одновременно подается сигнал на измерение напряжения цифровым вольтметром на выходе масштабного преобразователя 14. Для удобстна считывания пока 723536заний шкала вольтметра отградуирована в оС.В результате нагрева обмотки 12 электрической машины напряжение на выходе масштабного преобразователя 14 будет пропорциональным ее температуре. Если это напряжение меньше поступающего на блок 3 сравнения от задатчика 2 температуры, на выходе блока 3 сравнения сигнала не будет и по истечении времени замера, определяемого блоком 7 опроса, .снова закрываются второй и третий ключевые элементы 8 и 9 и открывается первый ключевой элемент 6. Нагрев обмотки 12 электрической машины продолжается до следующего замера.Описанныйпроцесс продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе масштабного преобразователя 14 не станет равным или большим напряжения, поступающего на блок 3 сравнения от задатчика 2 температуры, что соответствует нагреву обмотки 12 электрической машины до заданной температуры или несколько выше ее. В этом случае на выходе блока 3 сравнения появляется сигнал и открывает первый ключевой элемент 6 нагрева, а следовательно и обмотку 12 электрической машины статора от источника 11 напряжения. Обмотка 12 электрической машины остается отключенной до следующего опроса.Нагрев продолжается в течение времени, определяемого технологическим циклом пропитки. При необходимости уставки задатчика 2 температуры могут изменяться в соответствии с технологическим циклом пропитки от внешних устройств.Использование стабилизированного источника тока, обеспечивающего зависимость падения напряжения на нагреваемой обмотке лишь от сопротивления обмотки электрической машины, пропорционального температуре нагрева, повышает точность регулирования устройства и обеспечивает возможность визуального контроля температуры в процессе нагрева обмотки. Кроме того, точность регулирования устройства повышается за счет исключения погрешности оппроксимирования логарифмических характеристик прямыми отрезками. Упрощение регулятора нагрева обмоток электричесКих машин обеспечивается за счет использования масштабного преобразователя вместо аппаратурно сложных логарифмических преобразователей. Устройство может быть применено при изготовлении электрических машин различных конструкций и катушек электрических аппаратов с медными и алюминиевыми обмотками.Формула изобретенияРегулятор нагрева обмоток электрических машин, содержащий последовательно соединенные датчик температуры окружающей среды, задатчиктемпературы, блок сравнения и блокуправления, один из выходов которогоподключен ко второму входу задатчика температуры и первому входу блока памяти, а другой выход - к первому входу первого ключевого элементаи входу блока опроса, выход которогосоединен с управляющими входами второго и третьего ключевых элементов и свторым входом первого ключевого элемента, третий вход которого соединенс первым выходом блока памяти, авыход - со входом регулятора напряжения, связанного с источником напря 3) женин через обмотку электрическоймашины, к которой через второй ключевой элемент подсоединен второй входблока памяти, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностии упрощения регулятора, он содержитстабилизированный источник тока имасштабный преобразователь, вход которого подключен к второму выходублока памяти, а выход - к второму40 входу блока сравнения, причем стабилизированный источник тока соединенчерез третий ключевой элемент с обмоткой электрической машины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Болотников А, М. и др. Регулируемые источники питания для устано-.вок пропитки и токовой сушки статоров,-Труды ВНИИЭлектропром, вып. 8,50 1969, с. 176-183.2. Авторское свидетельство СССР9 589626, кл. Н 01 В 19/02, 19731 рототип).723536 ИИПИ Заказ 926 Тираж 9 нт г,Филиал ППП од одписно Проектная, 4