RU2035706C1

RU2035706C1 - Device for measuring temperature excess of windings of electric machine under load

Info

Publication number: RU2035706C1
Authority: RU
Inventors: Д.Я. Носырев; А.В. Махалов
Original assignee: Самарский институт инженеров железнодорожного транспорта им.М.Т.Елизарова
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: checking and measuring equipment. SUBSTANCE: device has electric machine, power source circuit, three-phase throttle, three bifilar copper windings, three heaters, three indication units, measuring instrument, protection unit, battery, three windings of the electric machine, four terminals, integrator, generator, contacts, and zero member. EFFECT: improved accuracy of the measurements. 2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерению температуры обмоток электрических машин. The invention relates to instrumentation, in particular to measuring the temperature of the windings of electrical machines.

Известно устройство для измерения температуры обмоток электрических машин, содержащее измерительный прибор, источник стабильного напряжения, постоянные резисторы, регулируемый резистор с нагревателем, подключенным к выходу нуль-органа, и бифилярными обмотками, одна из которых образует с измеряемой обмоткой и нерегулируемыми резисторами мост, а другая обмотка регулируемого резистора соединена последовательно с регулируемым резистором, зашунтированным конденсатором, и с первичной обмоткой трансформатора, к средней точке которой и к точке соединения резисторов подключен генератор стабильного напряжения, а к выводам вторичной обмотки трансформатора подсоединен измерительный прибор [1]
Данное устройство не обеспечивает необходимой точности измерения вследствие его высокой погрешности.A known device for measuring the temperature of the windings of electric machines, containing a measuring device, a stable voltage source, constant resistors, an adjustable resistor with a heater connected to the output of the zero-organ, and bifilar windings, one of which forms a bridge with the measured winding and unregulated resistors, and the other the winding of the adjustable resistor is connected in series with the adjustable resistor shunted by the capacitor, and with the primary winding of the transformer, to the midpoint of which ochke compound resistors connected constant voltage generator and to the terminals of the secondary winding of the transformer is connected measuring device [1]
This device does not provide the necessary measurement accuracy due to its high error.

Известно устройство, состоящее из трехфазного дросселя, соединенного пофазно с обмотками машины, которые соединены по схеме "звезда", источник постоянного тока, подключенный между нулевыми точками генератора и дросселя, измерительный прибор, включенный в нулевой провод генератора, а в каждое плечо трехфазного дросселя включены переменные резисторы для избежания утечки постоянного измерительного тока в сеть [2]
Недостатком устройства является высокая погрешность за счет низкой степени точности балансировки мостов.A device is known consisting of a three-phase inductor connected in phase with the windings of the machine, which are connected according to a star circuit, a direct current source connected between the zero points of the generator and the inductor, a measuring device included in the neutral wire of the generator, and are included in each arm of the three-phase inductor Variable resistors to prevent direct current leakage into the network [2]
The disadvantage of this device is the high error due to the low degree of accuracy of balancing bridges.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurement and simplify the design.

Для достижения цели в устройство для измерения превышения температуры обмоток электрической машины переменного тока под нагрузкой, содержащее трехфазный дроссель, подключенный пофазно к обмоткам электрической машины, которые соединены по схеме "звезда", источник постоянного тока, включенный между нулевыми точками электрической машины и дросселя, а также измерительный прибор, включенный в нулевой провод электрической машины, введены три блока индикации разбаланса и управления и три нагревателя, а также бифилярные медные обмотки, установленные на нагревателях и через которые трехфазный дроссель подключен к обмоткам электрической машины, один вывод каждой из бифилярных медных обмоток подключен к одному входу соответствующего блока индикации разбаланса и управления и к другому входу одного из соседних блоков индикации разбаланса и управления, выходы питания которых соединены с соответствующими нагревателями, при этом каждый блок индикации разбаланса и управления выполнен состоящим из генератора, выход которого через переключатель связан с выходом интегратора, который также подключен к входу нуль-органа, входы интегратора являются входами блока индикации разбаланса и управления, а его выходами выходы нуль-органа. To achieve the goal, in a device for measuring the temperature rise of the windings of an electric AC machine under load, containing a three-phase inductor connected in phase to the windings of the electric machine, which are connected according to the "star" circuit, a DC source connected between the zero points of the electric machine and the inductor, and also a measuring device included in the neutral wire of the electric machine, three imbalance and control indication units and three heaters, as well as bifilar copper windings, are installed Indicated on heaters and through which a three-phase inductor is connected to the windings of an electric machine, one output of each of the bifilar copper windings is connected to one input of the corresponding imbalance and control indication unit and to the other input of one of the neighboring unbalance and control indication units, the power outputs of which are connected to the corresponding heaters, and each imbalance and control indication unit is made up of a generator, the output of which through a switch is connected to the output of the integrator, which The other is also connected to the input of the null organ, the integrator inputs are the inputs of the unbalance indication and control unit, and its outputs are the outputs of the null organ.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 схема блока индикации и управления. In FIG. 1 shows a diagram of a device; in FIG. 2 diagram of the display and control unit.

Устройство состоит из электрической машины 1 (фиг.1), подсоединенной к линейным выводам a, b, c сети 2, трехфазного дросселя 3, в плечах которого находится бифилярные медные обмотки 4-6, которые размещены на нагревателях 7-9, соединенных с блоками 10-12 индикации разбаланса и управления, подсоединенными к тем же линейным выводам, а также измерительного прибора 13 с блоком 14 защиты. В качестве блока защиты могут быть использованы дроссель или компенсирующий трансформатор. Постоянный измерительный ток от батареи 15 заводится через нулевую обмотку электрической машины 1 и нулевую точку трехфазного дросселя 3. The device consists of an electric machine 1 (Fig. 1) connected to the line terminals a, b, c of the network 2, a three-phase inductor 3, in the shoulders of which there are bifilar copper windings 4-6, which are located on the heaters 7-9 connected to the blocks 10-12 indication of imbalance and control connected to the same line outputs, as well as the measuring device 13 with the protection unit 14. As a protection unit, a choke or compensating transformer can be used. A constant measuring current from the battery 15 is started through the zero winding of the electric machine 1 and the zero point of the three-phase inductor 3.

При прохождении электрического тока через обмотки электрической машины, изображенные для удобства в виде сопротивлений 16-18, происходит увеличение температуры, что приводит к разбалансу плеч мостов (4, 16, 5, 17), (5, 17, 6, 18), (4, 16, 6, 18). Возникающее напряжение (для примера возьмем один из мостов) поступает через клеммы 19, 20 блока 10 индикации разбаланса и управления на вход интегратора 21 (фиг.2), который в течение интервала времени, задаваемого генератором 22, замыкает контакты 23, сбрасывает выходное напряжение и готовит его к следующему циклу. В случае даже весьма незначительного напряжения, обусловленного нарушением баланса, за счет изменения температуры обмоток на 0,5-1^оС к концу интервала на выходе интегратора 21 устанавливается достаточно высокое напряжение, которое может быть обнаружено нуль-органом 24, имеющим достаточную мощность на выходе, чтобы питать нагреватель 7. После подачи на нагреватель 7питания с клемм 25, 26 блока 10 индикации разбаланса и управления температура сопротивления медных бифилярных обмоток возрастает до тех пор, пока мост не придет в состояние баланса, после чего блок 10 отключает питание от нагревателя 7. Поскольку отслеживание температур сигнализатором разбаланса весьма точно,то и балансировка мостов осуществляется также точно во всем диапазоне измеряемых температур, что исключает утечку измерительного тока в сеть. Устройство предназначено для использования в электромашиностроении и транспорте и позволяет более точно измерить температуру перегрева обмотки электрических машин, расширить диапазон по мощности испытуемых машин, значительно сократить сроки испытания машин без отключения их от сети и повысить качество ремонтных работ.When an electric current passes through the windings of an electric machine, shown for convenience in the form of resistances 16-18, an increase in temperature occurs, which leads to an imbalance of the shoulders of the bridges (4, 16, 5, 17), (5, 17, 6, 18), ( 4, 16, 6, 18). The resulting voltage (for example, we take one of the bridges) is supplied through the terminals 19, 20 of the unbalance and control indication unit 10 to the input of the integrator 21 (Fig. 2), which closes the contacts 23 during the time interval specified by the generator 22, resets the output voltage and prepares him for the next cycle. In the case of even very small stress caused by an imbalance due to changes in temperature of the windings of 0.5-1 ^{° C} by the end of the interval at the output of the integrator 21 is set sufficiently high voltage, which can be detected by the zero-body 24 having a sufficient output power to power the heater 7. After supplying the heater 7 with power from the terminals 25, 26 of the unbalance indication and control unit 10, the resistance temperature of the copper bifilar windings increases until the bridge comes to a balance state, after which the block 10 disconnects the power from the heater 7. Since the temperature monitoring by the unbalance detector is very accurate, the bridges are also balanced exactly over the entire range of measured temperatures, which eliminates the leakage of the measuring current into the network. The device is intended for use in electrical engineering and transport and allows you to more accurately measure the temperature of the overheating of the winding of electric machines, expand the range of power of the tested machines, significantly reduce the test time of machines without disconnecting them from the network and improve the quality of repair work.

Claims

DEVICE FOR MEASURING THE EXCEEDING TEMPERATURE OF THE WINDING OF AN AC ELECTRIC MACHINE UNDER LOAD, containing a three-phase inductor connected in phase to the windings of the electrical machine, which are connected according to the star circuit, a direct current source connected between the zero points of the electrical machine and the inductor, as well as a measuring zero wire of an electric machine, characterized in that it contains three imbalance and control indication units and three heaters, as well as bifilar copper windings, mounted on heaters through which a three-phase inductor is connected to the windings of an electric machine, one output of each of the bifilar copper windings is connected to one input of the corresponding imbalance and control indication unit and to the other input of one of the neighboring unbalance and control indication units, the power outputs of which are connected to the corresponding heaters, in this case, each imbalance and control indication unit is made up of a generator, the output of which through a switch is connected to the output of the integrator, which is also connected to the input of the zero-organ, the outputs of the integrator are the inputs of the display unit of imbalance and control, and its outputs are the outputs of the zero-organ.