SU1471240A1 - Device for measuring winding overheating of ac electric machine - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано как измерительный орган дл  защиты электрических машин от повреждени  обмоток вследствие превышени  температуры, а также дл  контрол  превышени  температуры обмотки электрической машины в рабочем состо нии и может быть использовано при испытани х электрических машин без отключени  их от сети. Цель изобретени  повышение чувствительности, точности и быстродействи  измерений, достигаетс  тем, что балансировка проводитс  при отключенной сети и источнике посто нного тока с помощью высокоточных приборов путем выравнивани  сопротивлений плеч моста с помощью переменных резисторов. При объединении резисторов в схему баланс обеспечиваетс  автоматически. Равенство сопротивлений трехплечевого моста исключает перераспределение тока по ветв м. При асимметрии сопротивлений обмоток при их неравномерном нагреве баланс моста восстанавливаетс  автоматически без возникновени  перераспределени  посто нного тока по ветв м. Балансировка схемы с помощью высокоточных приборов, устранение разбаланса схемы при неравномерном нагреве обмоток и перераспределени  посто нного тока по ветв м позвол ют повысить чувствительность и точность измерений. Возникновение разбаланса моста только при неравномерном нагреве и автоматизаци  его поднастройки в этом случае обеспечивают повышение быстродействи . 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used as a measuring body to protect electric machines from damage to the windings due to temperature exceeding, as well as to control the temperature of the electric machine winding in working condition and can be used for testing electric machines without disconnecting them from the network. The purpose of the invention is to increase the sensitivity, accuracy and speed of measurements, which is achieved by balancing with the network disconnected and the DC source using high-precision instruments by equalizing the resistances of the bridge shoulders with variable resistors. When combining resistors in a circuit, the balance is automatically provided. Equal resistances of the three-shoulder bridge exclude current redistribution along the branches. When the resistances of the windings are asymmetrical when they are unevenly heated, the bridge balance is automatically restored without the occurrence of direct current redistribution along the legs. This current in the branches allows to increase the sensitivity and accuracy of measurements. The occurrence of the imbalance of the bridge only with uneven heating and automating its tune-up in this case provide an increase in speed. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к электро- . технике и может быть использовано как измерительный орган дл  защиты электрических машин от повреждени  обмоток вследствие превьш1ени  температуры , а такзке дл  контрол  превышени  температуры обмотки электри- ческой машины в рабочем состо нии.This invention relates to electro. It can be used as a measuring body to protect electric machines from damage to the windings due to temperature increase, and to control the temperature of the electric machine winding in working condition.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности, точности и быстродействи  измерений за счет введени  астатического уравновешиваThe aim of the invention is to increase the sensitivity, accuracy and speed of measurements due to the introduction of astatic balancing

ки  моста посредством автоматического изменени  величины переменных резисторов .bridge by automatically changing the value of variable resistors.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

З стройство содерлсит клеммы дл  подключени  электрической машины 1 с переменными резисторами 2-4 в каждом плече трехфазной обмотки, подсоединенной к линейным выводам А, В, С сети 5, трехфазного дроссел  6, в плечах которого наход тс  переменные резисторы 7-9, подсоединенные к тем же линейным выводам, измерительного прибора 10 с блоком 11 защиты прибора от переменной составл ющей сети, В качестве блока 11 может быть использован .дроссель, компенсирующий трансформатор и т,п. Источник 12 посто нного тока подключен к нулевой топке е обмоток электрической машины и нулевой точке d трехфазного дроссел .The device contains terminals for connecting electric machine 1 with variable resistors 2-4 in each arm of a three-phase winding connected to the line terminals A, B, C of the network 5, three-phase throttle 6, the arms of which have variable resistors 7-9 connected to The same linear terminals, the measuring device 10 with the unit 11 protecting the device from a variable component network, a choke, a compensating transformer, etc. can be used as the unit 11. The source 12 of direct current is connected to the zero furnace e of the windings of the electric machine and the zero point d of a three-phase throttle.

Блок трех сдвоенных компараторов 13, на вход которого включен блок 14 заигиты от переменной составл ющей сети, подсоединен к линейгшад выводам А, В, С, сети У логического блокаA block of three dual comparators 13, to the input of which block 14 is connected, is powered by a variable component of the network, connected to a linehead of terminals A, B, C, the network U of the logic unit

15 входы св заны с выходами -блока сдвоенных компараторов, а вь1ходы с входаьш блока 16 регул торов сопротивленийа Блоки 14 заигиты аналогичны блоку 11 защиты.The 15 inputs are connected to the outputs of the dual comparators block, and the inputs from the input block of the 16 resistance controllers. The blocks 14 are similar to the block 11 of protection.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При отключенной сети и источнике посто нного тока с помощью одного из приборов (двойного или одинарного моста, или омметра) и перементагх резисторов 7-9 обеспечивают равенство фазных сопротивлений в плечах трехфазного дроссел  от нейтрали дроссел  до клемм питающей сети.With the network disconnected and the DC source using one of the devices (double or single bridge, or ohmmeter) and perementag resistors 7-9 ensure the equality of the phase resistances in the shoulders of the three-phase throttle from the neutral of the chokes to the power supply terminals.

Далее, с помощью того же прибора и двух переменных резисторов 2 и 3 при фиксированном значении сопротивлени  одного из переменных резисторов , например 4,обеспечивают равенст во фазных сопротивлений плеч моста от клемм питающей сети до нейтрали электрической машины.Further, using the same device and two variable resistors 2 and 3 at a fixed value of resistance of one of the variable resistors, for example 4, provide equal phase resistances of the bridge shoulders from the supply network terminals to the neutral of the electric machine.

При объединении элементов в схему ;баланс моста обеспечен,When combining elements into the scheme; the balance of the bridge is ensured,

г  g

При отключенной сети и включенн источ шке посто нного TOKaj подсоедин   к точкам , В-С, С-А высоко чувствительный индикаторный прибор.With the network disconnected and the constant-current source turned on, TOKaj is connected to points, BC, CA — a highly sensitive indicator device.

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

контролируют баланс моста. В случае наличи  небаланса моста операгщи измерени  и регулировани  сонротивле- ний резисторов 7, 8, 9, 2 и -3 повтор ют с помощью более точных приборов , до достижени  баланса моста.control the balance of the bridge. In the case of unbalance of the bridge, operative measurements and adjustment of the resistances of the resistors 7, 8, 9, 2, and -3 are repeated using more accurate instruments until the balance of the bridge is achieved.

При балансе моста в диагонал х А-В, В-С, С-А, тока не будет и, следовательно , не; будет утечки посто нного измерительного тока в сеть. Из равенства сортветствующих сопротивлений следует, что не будет перераспределени  тока по ветв м; равенство токов по ветв м обеспечивает равенство коэффициентов пропорциональнрсти между посто нными измер емыми напр жени ми на фазных обмотках и их сопротивлени ми посто нному току, что дает возможность измер ть сопротивление посто нному току любой фаз™ ной обмотки-путем простого переключени  измерительного прибора с помощью переключател  17 без изменений коммуникации в схеме. Автоматический баланс моста обеспечивает исключение вли ни  технологического разброса значений сопротивлений посто нному току фазных обмоток электрической машины.When the balance of the bridge is diagonal xA-B, B-C, C-A, there will be no current and, therefore, not; DC leakage current will flow to the network. It follows from the equality of grade resistances that there will be no current redistribution along the branches of m; the equality of the currents across the branches ensures that the proportional ratios between the DC measured voltages on the phase windings and their DC resistances are equal, which makes it possible to measure the DC resistance of any phase winding by simply switching the meter with switch 17 without changing the communication in the scheme. The automatic balance of the bridge ensures the elimination of the influence of the technological variation of the resistance values of the direct current of the phase windings of the electric machine.

При работающей машине обмотки будут нагреватьс .When the machine is running, the windings will heat up.

А так как те тературньй коэффициент сопротивлени  обмоток величина посто нна , то сопротивлени  обмоток, электрической маш1-1ны посто нному току будут иметь приращени  на одну и ту же величину и балансировка схемы по посто нному измерительному току нарзтиатьс  не будет. Нет перераспределени  посто нного тока по ветв м.And since the thermal coefficient of resistance of the windings is constant, the resistance of the windings, the electric machine and the direct current, will have an increment of the same value and the balancing of the circuit with respect to the constant measuring current will not be inflated. There is no redistribution of direct current along the branches of m.

В случае неравномерности нагрева фазных обмоток или других причин сопротивлени  посто нному току фазных обмоток могут измен тьс  на разные величины, например, в фазе В сопротивлени  возрастет больше, чем в двух других фазах. Вследствие этого баланс моста будет нарушен, по-, тенциал точки В будет выше, чем точек А, С.In the case of uneven heating of the phase windings or other causes of resistance to direct current, the phase windings may vary by different values, for example, in phase B, the resistance will increase more than in the other two phases. As a result, the balance of the bridge will be disturbed, and the potential of point B will be higher than points A and C.

, Ug U., при этом сраба- тьгоают компараторы и логический блок на выходе R установит значение сигнала Ч. Блок 16 регул торов будет уменьшать значение сонротивлени  переменного резистора 3 до восстановлени  баланса в схеме, при этом зна51, Ug U., while the comparators are triggered and the logic block at the output R will set the value of the signal H. The controller unit 16 will decrease the resistance value of the variable resistor 3 until the balance is restored in the circuit, with 51

чени  фазных сопротивлений посто нному току вьфавниваютс ,гвтоматичес- ки мост балансируетс  и автоматически устран етс  перераспределение тока по ветв м. При достижении баланса моста сигнал Rg становитс  равен О. Действие регул тора заканчиваетс . При этом увеличение сопротивлени  посто нному току фазной обмот- ки В по сравнению с сопротивлени ми других обмоток компенсируетс  за сче З меньшени  значени  сопротивлени  переменного резистора 3.Phase DC resistances are engraved, automatically the bridge is balanced and the current redistribution over the branches is automatically eliminated. When the balance of the bridge is reached, the signal Rg becomes equal to 0. The action of the regulator ends. In this case, an increase in the DC resistance of the phase winding B in comparison with the resistances of other windings is compensated for by reducing the resistance value of the variable resistor 3.

Предлагаемое устройство тгозвол - ет повысить чувствительность, точность и быстродействие измерени  превьшени  температуры обмоток электрических машин, расширить диапазон по мощности испытуемых машин, т,е. в целом расширить пределы измерени  при заводских испытани х электрических машин без отключени  их от сети.The proposed device allows to increase the sensitivity, accuracy and speed of measurement to exceed the temperature of the windings of electric machines, to expand the power range of the tested machines, i. E. in general, to extend the limits of measurement during factory testing of electrical machines without disconnecting them from the network.

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Устройство дл  измерени  превышени  температуры обмотки электрической -машины переменного тока, содержащее первую группу трех переменных резисторов, первые концы которых включены последовательно с соответственными вьгаодами трехфазного дроссел , а вторые концы соединены с клем- маг;ги дл  подключени  питающей сети, при этом с клеммами дл  подключени  обмоток электрической машины соединены пофазно три неподвижных контакта ключа на три положени , подвижныйA device for measuring the temperature rise of the winding of an electric AC machine, containing the first group of three variable resistors, the first ends of which are connected in series with the respective three-phase throttle wires, and the second ends are connected to the terminals, and the terminals for connections of the electric machine windings are connected phase-wise three fixed contacts of the key to three positions, movable 40 .f40 .f контакт которого подключен к одному концу блока защиты от переменной составл ющей, второй конец этого блока подключен к первом концу измерительного прибора, а второй конег ; измерительного прибора соединен с клеммой дл  подключени  нулегой точки электрической машины, а также подключен к одному полюсу источника посто нного тока, при этом второй полюс источника подю1ючен к нейтрали трехфазного дроссел , отличающеес  тем, что, с целью повьппени  чувствительности, точности и быстродействи  измерений за счет введени  автоматического уравновешивани  моста посредством автоматического изменени  величины переменных резисторов, введена втора  группа трех переменных резисторов, первые концы которьк пофазно соединены с неподвижными кoнтaктa и ключа на три положени , а вторые концы пофазно соединены с вторьии концами резисторов первой группы, а также пофазно подключены к трем входам вновь введенного второго блока защиты от переменной составл ющей, выходы которого пофазно подключены к трем входам вновь введенного блока сдвоенньгх компараторов,-при этом шесть выходов блока сдвоенных компараторов подключены к шести вхо,дам вновь введенного логического блока, два выходных вывода которого подключены к входам блока регул торов сопротивлений .the contact of which is connected to one end of the variable-component protection unit, the second end of this unit is connected to the first end of the measuring device, and the second connector; The measuring device is connected to the terminal for connecting the zero point of the electric machine, and is also connected to one pole of the DC source, while the second pole of the source is connected to the neutral of the three-phase throttle, characterized in that, in order to measure the sensitivity, accuracy and speed of measurements due to introducing an automatic balancing of the bridge by automatically changing the value of variable resistors, the second group of three variable resistors was introduced, the first ends of which are phase-wise Inen with fixed contact and key for three positions, and the second ends are connected in phase to the second ends of the first group of resistors, as well as phase-wise connected to the three inputs of the newly introduced second block of protection against a variable component, the outputs of which are phase-wise connected to the three inputs of the newly introduced dual unit comparators, while the six outputs of the dual comparators block are connected to six inputs, I will give the newly introduced logic block, two output terminals of which are connected to the inputs of the resistance regulator block. (О(ABOUT ibib InIn