DE352137C

DE352137C - Arrangement for temperature measurement in alternating current machines and devices by means of a thermal detector and insulating transformer

Info

Publication number: DE352137C
Application number: DE1918352137D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Reinhold Ruedenberg
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1918-11-24
Filing date: 1918-11-24
Publication date: 1922-05-05

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN
AM 5. MAI 1922ISSUED
ON MAY 5, 1922

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 352137 KLASSE 21 d GRUPPE 48- JVl 352137 CLASS 21 d GROUP 48

Siemens-Schuckertwerke G.m.b.H. in Siemensstadt b. Berlin^:).Siemens-Schuckertwerke GmbH in Siemensstadt b. Berlin ^:) .

Anordnung zur Temperaturmessung in Wechselstrommaschinen und -apparaten mittelsArrangement for temperature measurement in AC machines and apparatus by means of

Thermodetektor und Isoliertransformator.Thermal detector and isolation transformer.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. November 1918 ab.Patented in the German Empire on November 24, 1918.

Bei der Temperaturmessung von Wechselstrommaschinen, Transformatoren oderApparaten, insbesondere unter Verwendung elektr other mischer Hilfsmittel, besteht die Schwierigkeit, daß in den Thermodetektoren, z. B. Thermoelementen oder Widerstandsspulen, eine hohe Spannung entsteht, wenn sie in der Nähe der Wicklung, also der heißen Teile der Maschine, angeordnet sind. Man hat die Wirkung dieser hohen Spannung von den eigentlichen Meßapparaten, Meßbrücken bei Widerstandsspulen dadurch ferngehalten,When measuring the temperature of AC machines, Transformers or apparatus, in particular using electrical mixing aids, consists of the Difficulty that in the thermal detectors, for. B. thermocouples or resistance coils, a high voltage arises when they are arranged in the vicinity of the winding, i.e. the hot parts of the machine. Man has the effect of this high voltage on the actual measuring apparatus, measuring bridges kept away from resistance coils,

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: *) The patent seeker stated as the inventor:

Dr.-Ing. Reinhold Rüdenberg in Charlottenburg.Dr.-Ing. Reinhold Rüdenberg in Charlottenburg.

daß man die Widerstandsspulen von der Meßeinrichtung durch einen Isolationstransformator trennte. Man kann aber dann nicht mehr zur Messung des Widerstandes des Detektors und seiner Veränderung Gleichstrom verwenden wM hat daher Wechselstrom aus dem Betriebsnetz zur Messung benutzt. Hierbei entsteht aber der neue Nachteil, daß die Meßleitungen und auch die ganze Meßeinrichtung nur schwer gegen die magnetischen Felder dter meist sehr starken Ströme der Maschine oder des Transformators geschützt werden können, und daß infolgedessen in den Meßkreisen von diesen magnetischen Feldern Wechselstromspannungen erzeugt werden, die die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen. Diese Nachteile werden vermieden, wenn der Erfindung gemäß zur Temperaturmessung von Wechselstrommaschinen, Transformatoren oder Apparaten mittels Thermodetektor (Meßwiderstand, Thermoelement), Brückenschaltung und Isoliertransformator, als Meßstrom ein Wechselstrom von einer Frequenz verwendet wird, der von der Betriebsfrequenz erheblich abweicht. Zweck- , mäßig wird ein Strom von wesentlich höherer Frequenz als der Betriebsfrequenz verwendet.that one separated the resistance coils from the measuring device by an isolation transformer. However, it is then no longer possible to use direct current to measure the resistance of the detector and its change. Therefore , alternating current from the company network was used for the measurement. Here, however, the new disadvantage arises that the measuring lines and also the entire measuring device can only be protected with difficulty against the magnetic fields of the mostly very strong currents of the machine or the transformer, and that as a result, alternating current voltages are generated in the measuring circuits by these magnetic fields affect the accuracy of the measurement. These disadvantages are avoided if, according to the invention, for measuring the temperature of alternating current machines, transformers or apparatus by means of a thermal detector (measuring resistor, thermocouple), bridge circuit and insulating transformer, an alternating current of a frequency which deviates considerably from the operating frequency is used as the measuring current. Appropriately, a current of a much higher frequency than the operating frequency is used.

Die Zeichnung zeigt eine Anordnung ge- ! maß der Erfindung, g ist eine Wechselstrommaschine, deren Temperatur mittels des Thermodetektors t (z. B. Meß widerstand) bestimmt werden soll. Die Widerstandsgröße ; dieses Meßwiderstandes wird in der Brücken- : einrichtung b bestimmt, die mit dem Meßwiderstand¹ über den Isoliertransformator i j verbunden ist. Mit Hilfe eines Zeigerinstrumentes ζ kann der Widerstandswert des Thermodetektors abgelesen werden.The drawing shows an arrangement! Measure of the invention, g is an alternating current machine, the temperature of which is to be determined by means of the thermal detector t (z. B. measuring resistance). The Resistance Size; this measuring resistor is determined in the bridge: device b , which is connected to the measuring resistor ¹ via the isolating transformer i j. The resistance value of the thermal detector can be read off with the aid of a pointer instrument ζ.

Die Brücke b wird nun von einem Frequenztransformator / gespeist, der seinen Primärstrom dem Netze η entnimmt. Der in der Zeichnung angedeutete Transformator soll einen solchen darstellen, der die Netzfrequenz auf die dreifache Frequenz umwandelt, was durch Ausnutzung der Eisensättigung in Drehfeldmaschinen erreicht werden kann.The bridge b is now fed by a frequency transformer /, which takes its primary current from the network η . The transformer indicated in the drawing is intended to represent one that converts the mains frequency to three times the frequency, which can be achieved by utilizing the iron saturation in induction machines.

Die Meßeinrichtung wird nun, um auch den Einfluß der in 'den Stromkreisen enthaltenen Selbstinduktion auszuhalten,* auf Resonanz mit den Frequenzströmen abgestimmt, was mit den bekannten Mitteln, Einschaltung von Kondensatoren an geeigneten Stellen des Meß Stromkreises, geschieht. Um die Kondensatoren klein zu halten, ist es zweckmäßig, die Meßfrequenz wesentlich höher als die Frequenz des Betriebsstroms zu wählen. Im allgemeinen reicht man mit der zwei- oder dreifachen Frequenz der Maschinenfrequenz aus. Ist dies jedoch nicht der Fall, so kann die höhere Frequenz entweder durch Hoch-. frequenzkreise bekannter Art erzeugt werden oder auch einfach dadurch, daß mehrere Frequenztransformatoren der oben angegebenen Art hintereinander geschaltet werden. In allen Fällen wird erreicht, daß eine Beeinflussung der Meßeinrichtungen durch die Felder der zu messendien Maschine nicht stattfindet, und auch! daß von deii Meßstromkreisen die in den Detektoren erzeugten Spannungen freigehalten werden, falls man Isoliertransformatoren verwendet. Da sich nun die Meßstrom- und Betriebsstromkreise mit ihren verschiedenen Frequenzen nicht beeinflussen, ist es auch jetzt möglich, als Thermodetektor, dessen Widerstand gemessen werden soll, Teile der zu messenden Maschine o. dgl. selbst zu benutzen, z. B. die Zähne oder Eisenbleche des Blechpakets oder auch einzelne Windungen der Spulen der zu messenden Apparate, Transformatoren oder Maschinen. In diesem Falle muß der Isoliertransformator so eingerichtet sein, daß er die betreffende Spannung der normalen Frequenz ohne Schaden aushält.The measuring device is now to also the influence of the 'contained in the circuits Withstand self-induction, * tuned to resonance with the frequency currents, what with the known means, switching on capacitors at suitable points of the Measuring circuit, happens. In order to keep the capacitors small, it is advisable to to choose the measuring frequency much higher than the frequency of the operating current. In general it is sufficient with two or three times the frequency of the machine frequency. However, if this is not the case, the higher frequency either by high-. frequency circles of known type are generated or simply by having several frequency transformers of the above Kind be connected in series. In all cases it is achieved that an influence the measuring equipment does not take place through the fields of the machine to be measured, and also! that of the measuring circuits the voltages generated in the detectors be kept free if isolating transformers are used. Since the measuring current and operating circuits with their different frequencies, it is now also possible as a thermal detector, whose resistance is to be measured, parts of the machine to be measured or the like itself to use, e.g. B. the teeth or iron sheets of the laminated core or individual turns the coils of the apparatus, transformers or machines to be measured. In this case, the isolating transformer must be set up in this way be that it can withstand the relevant voltage of the normal frequency without damage.

Claims

Patent Claims:

1. Arrangement for temperature measurement in AC machines and apparatus by means of a thermal detector (measuring resistor, thermocouple) and insulating transformer, _go, characterized in that the measuring current is an alternating current of a frequency that deviates from the frequency of the operating current.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the frequency of the measuring current is higher than the frequency of the operating current.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the measuring device is tuned to resonance with the measuring currents by known means.

4. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the high Erzeu- _lo g account the frequency measurement currents that are known magnetically saturated iron-rotating field transformers.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that parts of the to measuring machines. or apparatus,

z. B. teeth, iron sheets or individual turns of coils as a measuring resistor to serve.

1 sheet of drawings.