Индукционный датчик тока

(5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО О выше- азной ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(46) 07.09.92, Бюл. М 33 (71) Научно-исследова конструкторский и тех тут тяжелого электр Харьковского завода " В,И.Ленина и Государс ледовательский знерг им. Г.М.Кржижановеко (72) ВЛ.Петри, З.О.Ма вельев, В,В.Кузьмин и (56) 1. Авторское свиде ЬЬ 283376, кл. Н 02 К 192, Авторское свиде %562044, кл. Н 02 К 1/ тельскии, проектнонологический инстиомашиностроенияЭлектротяжмаш" им,твенный научно-иссетический институт оглаперидзе, Ю.Е.СаЮ,В,Зозулин ельство СССР /36, 1974,тельство СССР 36, 1977. Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности, реверсивным бесщеточным системам возбуждения электрических машин с многофаэными обмотками возбуждения, например, асинхрониэированных (АС) турбо- и гидрогенераторов.Известен индукционный датчик тока (ИДТ) синхронного генератора с бесщеточной системой возбуждения, у которого сердечник статора выполнен массивным, а многофааная обмотка статора расположена на половине его сердечника 1).Наиболее близким к предложенному является ИДТ, у которого статор выполнен разьемным по диаметру, имеет кольцевую обмотку и охватывает муфту, соединяющую валы генератора и возбудителя, а на цилиндрической поверхности муфты размещены(54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ТОКА (57) Использование: электротехника, реверсивные бесщеточные системы возбуждения электрических машин с многофазными обмотками возбуждения, Сущность изобретения: индукционный датчик тока содержит статор 1 из е одинаковых частей, прямые 4 и обратные 5. токопроводы, Одинаковые части статора размещены друг за другом по длине муфты 2 и разьемны по диаметру. На статоре размещена трехфазная кольцевая обмотка 3. Токопроводы имеют вид коаксиальных цилиндров с разрезом по длине, Место разреза расположено в месте установки статора. Разрезанные части токопроводов электрически соединены шинами. Шины одинаковой полярности прямого и обратного токопроводов располагаются рядом друг с другом. Конст-рукция токопроводов исключает влияние маг-нитных полей фаз ротора. 2 з,п, ф-лы, 5 ил,шины токопроводов, идущих от возбудителя к обмотке возбуждения генератора (2. Известный ИДТ осуществляет бесконтактное измерение тока возбуждения генератора, Недостаток известного ИДТ состоит в ниэой точности измерейия тока в фазах ротора многофаэной электрической машины, т.к, при измерении тока в электрических машинах с многофазными обмотками возбуждения магнитные поля токопроводов соседних фаз будут складываться друг с другом, в результате показания ИДТ будут соответствовать суммарной величине вращающегося поля токопроводов. Целью изобретения являетсние точности при измерении токасистемы возбуждения,Указанная цель достигается тем, что вИДТ возбуждения электрической машины,имеющей отдельный возбудитель, содержащем обмотку возбуждения в виде включенных последовательно в цепь прямого и 5обратного токопроводов возбудителя шин,размещенных на цилиндрической поверхности соединительной муфты, связывающей валы электрической машины и еевозбудителя, и разъемный по диаметру, несущий кольцевую обмотку статор, расположенный коаксиально относительно муфты,статор выполнен из гп одинаковых частей,установленных друг за другом по длинемуфты, прямые и обратные токопроводы выполнены в виде 2 тп пар коаксиальных цилиндров, в каждой паре коаксиальныхцилиндров выполнен разрез по длине в месте установки соответствующей части статора, а упомянутые шины электрически 20присоединены к соответствующий коаксиальным цилиндрам в месте разреза, приэтом шины одинаковой полярности прямыхи обратных токопроводов расположены наповерхности муфты рядом друг с другом, где 25в - число фаз обмотки возбуждения электрической машины, большее единицы.Для сокращения осевой длины сердечники частей статоров выполнены массивными,обмотка каждой части статора расположена 30на половине его сердс 1 ника, а обмотки соседних частей статора установлены в тангенциальном направлении друг напротив друга.Токопроводы выполнены в виде коаксиальных цили:- д ов в пределах соединительной муфты,На фиг.1 изображен продольный разрезтокопровода фазы ИДТ; на фиг,2 - то жепоперечньй разрез; на фиг,З - ИДТ тре,; -фазного ротора АС-генератора; на фиг 4 - 40размещение коаксиальных токопроводовпо поперечному сечению муфты; на фиг.5 -ИДТ с массивными статорами.Каждая часть статора 1 ИДТ представляет собой кольцевой магнитопровод, который 45может быть выполнен шихтованным из лис"тов электротехнической стали, с разъемом вдиаметральной плоскости, Число частей статоров равно тп, где гл - ,исло фаз ротораАС-генератора, Магнитопоовод охватывает 50соединительную муфту 2, связывающую валАС-генератора и возбудителя. На статореразмещается трехфазная кольцевая обмотка3, подключенная через фазочувствительноеустройство к измерительному прибору, Для 55сокращенля осевого размера каждый статорИДТ измеряет прмой и обратный токи фазыротора АС-генератора.Прямые 4 и обратные 5 токопроводы,число пар которых равно 2 гл, выполнены в виде коаксиальных цилиндров. Известно, что магнитное поле двух коаксиальных цилиндров, по которым протекают противоположно направленные одинаковые токи, заключено в воздушном промежутке между ними, а их внешнее магнитное поле отсутствует. Поэтому внешнее магнитное поле системы, например, из шести пар коаксиальных цилиндров (что соответствует трехфазному ротору АС-генератора) будет равно нулю, Для измерения тока фазы каждые две пары коаксиальных цилиндров прямого и обратного токопроводов, относящиеся к одной фазе, выполнены разрезными по длине, Место разреза расположено в месте установки части статора соответствующей фазы. Разрезанные части коаксиальных токопроводов электрически соединены между собой П-образными шинами б, горизонтальные части которых расположены в пазах 7 на внешней поверхности муфты 2. П-образные шины двух коаксиальных цилиндров одного токопровода в радиальном направлении обращены в разные стороны и образуют двухполюсную обмотку возбуждения ИДТ с практически диаметральным шагом, Шины одинаковой полярности прямого и обратного токопроводов располагаются рядом друг с другом, Это необходимо для измерения тока короткого замыкания при измененил направления тока в фазе ротора АС-генератора в случае раздельного управления прямым и обоатным выпрями-елями возбудителя. Иначе магнитные поля рядом лежащих шин с противоположными токами компенсируют друг друга и ИДТ не покажет значения этого тока, Часть статора второй фазы оасполагается го оси мудилы на некотором расстоянии от ",ервой части статора и т,д.Для уменьшения осевой длины ИДТ части статора могут быть выполнены массивными и обмотка на каждой части статора может размещаться на одной половине его сердечника, при этом обмотки соседних частей статора должны располагаться в тангенциальном направлении друг напротив друга, Благодаря этому лобовые части 8 обмоток частей статора могут располагаться в непосредственной близости от массивной необмотанной половины соседней части статора, и общая осевая длина ИДТ может быть сокращена на длину, пропорциональную произведению вылета лобовой части на число частей статора ИДТ минус единица. Токопроводы в виде коаксиальных цилиндров могут быть выполнены только в пределах соединительной муфты, имеющей больший диаметр, чем валы возбудителя и генератора. В указанных валах токопрово 1780608ды могут выполняться в виде традиционныхшин,ИДТ предложенной конструкции можетобеспечить увеличение точности бесконтактного измерения тока фазы ротора АС-генератора, поскольку в нем исключеномагнитное влияние соседних фаз, Это способствует повышению надежности бесщеточных реверсивных систем возбужденияэлектрических машин с многофазными обмотками возбуждения.Формула изобретения1. Индукционный датчик тока возбуждения электрической машины, имеющей отдельный возбудитель, содержащий обмотку 15возбуждения в виде включенных последовательно в цепь прямого и обратного токопроводов возбудителя шин, размещенных нацилиндрической поверхности соединительной муфты, связывающей валы электрической машины и ее возбудителя, и разъемныйпо диаметру несущий кол ьцевую обмотку статор, расположенный коаксиально относительномуфты,отличающийся тем,что,с целью повышения точности при измерении 25тока т-фазной системы возбуждения, статорвыполнен из гл одинаковых частей, установленных друг за другом по длине муфты, прямые и обратные токопроводы выполнены в виде 2 п коаксиальных цилиндров, в каждой паре коаксиальных цилиндров выполнен разрез по длине в месте установки соответствующей части статора, а упомянутые шины электрически присоединены к соответствующим коаксиальным цилиндрам в месте разреза, при этом шины одинаковой полярности прямых и обратных токопроводов расположены на поверхности муфты рядом друг с другом, где в - число фаз обмотки возбуждения электрической машины, большее единицы. 2. Дачик тока по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения осевой длины, сердечники частей статора выполнены массивными, обмотка каждой части статора расположена на половине его сердечника, а обмотки соседних частей статора установлены в тангенциальном направлении друг против друга,3. Датчик тока по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что токопроводы выполнены в виде коаксиальных цилиндров в пределах соединительной муфты.1760608 Редактор С,Кулакова Те Корректор О.Густ изводственно-издате т" Патент",г.ужгород,уд. Гагарина,10 кии ко оставитель В.Петри хред М,Моргенталказ 3191 Тираж Под ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская набсноекрытиям при ГКНТ СССР4/5