Opublikowano dnia 2 kwietnia 1959 r. y£**< & A POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41748 JUJ2i^<^6/10 Dolnoslaskie Zaklady Wytiuórcze Maszyn Elektrycznych M-5 im. Feliksa Dzierzynskiego *) Przedsiebiorstwo Panstwowe Wroclaw, Polska Sposób pomiaru wielkosci elektrycznych i nieelektrycznych w ruchomych lub trudno dostepnych czesciach maszyn oraz urzqdzenie do pomiaru tym sposobem Patent trwa od dnia 12 maja 1958 r.Sposób pomiaru wielkosci elektrycznych i nie¬ elektrycznych z zastosowniem lacza bezprze¬ wodowego przeznaczony jest do mierzenia war¬ tosci wielkosci elektrycznych i nieelektrycz¬ nych w takich czesciach maszyn, w których dokonanie pomiaru metodami bezposrednimi jest utrudnione lub niemozliwe.Znane dotad metody pomiaru, na przyklad temperatury wirnika maszyny elektrycznej w czasie ruchu, wymagaja specjalnych przy¬ gotowan badanej maszyny które polegaja na zapewnieniu polaczenia przewodowego miedzy czescia wirujaca a nieruchomym przyrzadem pomiarowym.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Stanislaw Orzepowski.Nizej opisany sposób polega na przeslaniu za pomoca lacza bezprzewodowego dowolnej wielkosci fizycznej i na zmierzeniu jej za po¬ moca nieruchomego przyrzadu pomiarowego.Zastosowanie ponizszego sposobu eliminuje wszelkie polaczenia przewodowe miedzy prze¬ twornikiem a nieruchomym przyrzadem pomia¬ rowym, umozliwiajac dokonywanie pomiarów róznych wielkosci elektrycznych i nieelektrycz¬ nych w warunkach, w których dotad pomia¬ rów takich nie mozna bylo wykonac.Na rysunku fig. 1 przedstawia tytulem przy¬ kladu uklad blokowy urzadzenia do przepro¬ wadzania sposobu wedlug wynalazku, fig. 2 — urzadzenie do pomiaru sposobem wedlug wy¬ nalazku, a fig. 3 — wykres obrazujacy wyniki pomiaru temperatury twornika w zaleznosci od liczby obrotów oraz czasu.Urzadzenie do przeprowadzania sposobu, ^wzedstawione prl^kladowo na fig. 2, sklada ^ini^z czarci nad|#ezej A oraz z czesci odbior- czo-^omiarowejJL Czesc nadawcza A ma za zadanie przeslanie droga radiowa wartosci | mierzonej wielkosci, a czesc odbiorcza fi ma * za zadanie odebranie sygnalu z czesci nadaw¬ czej i podanie wielkosci wartosci fizycznej mierzonej przez czesc nadawcza.Czesc nadawcza A przedstawiona przyklado¬ wo w ukladzie blokowym na fig. 1 sklada sie z przetwornika oporowego b mierzonej wiel¬ kosci fizycznej, generatora malej czestotliwosci c, którego czestotliwosc zalezy od wielkosci oporu przetwornika, oscylatora a najlepiej w ukladzie Meissnera, pracujacego w zakresie fal krótkich oraz z zasilacza skladajacego sie z baterii anodowej d oraz z baterii zarzenia e.Czesc nadawcza A urzadzenia, przedstawiona przykladowo na fig. 2 jest umieszczona w obu¬ dowie metalowej, przy czym w jej górnej czesci umieszczone sa^ najlepiej cztery anteny pretowe. Urzadzenie moze takze pracowac na jednej antenie, wkreconej od strony najlatwiej dostepnej.Czesc nadawcza A urzadzenia umieszcza sie na przyklad na wale wirnika maszyny elek¬ trycznej pomiedzy lozyskiem maszyny a jej szkieletem lub pakietami blach wirnika, ra¬ zem z zasilaczem skladajacym sie z baterii anodowej d zarzenia e w ten sposób, aby za¬ mocowana czesc nadawcza A urzadzenia nie wprowadzala zaklócen w wywazeniu maszyny.Czesc odbiorcza pomiarowa B, przedstawiona przykladowo w ukladzie blokowym na fig. 1, sklada sie z odbiornika radiowego /, generatora porównawczego g ze skala, stabilizatora na¬ piec l oraz zasilacza h.Odbiornik radiowy / jest typu superheterody- nowego i zbudowany jest w ukladzie konwen¬ cjonalnym przy zastosowaniu znanych elemen¬ tów skladowych. Elektronowy generator porów¬ nawczy g pracuje najlepiej w ukladzie tran- zytronu z integratorem Millera. Generator po¬ równawczy winien obejmowac co najmniej zakres czestotliwosci wyznaczony zmianami cze¬ stotliwosci modulujacej czesc nadawcza A urzadzenia. Na osi potencjometru generatora porównawczego umocowana jest dokladna ska¬ la, umozliwiajaca dokonywanie odczytów wiel¬ kosci odbieranej malej czestotliwosci. Aby do¬ datkowo zwiekszyc dokladnosc odczytu, wy¬ magany zakres odbioru czestotliwosci podzie¬ lony jest przykladowo na cztery podzakresy, przelaczane przelacznikiem, a napiecie anodo¬ we generatora porównawczego jest stabilizo¬ wane stabilizatorem jarzeniowym l. Prócz tego dla dokladnego ustalenia momentu zgodnosci obu czestotliwosci, odbieranej i wzorcowej, zastosowano oscyloskop katodowy Je, wypo¬ sazony we wzmacniacze odchylenia pionowego i poziomego. Czesc odbiorczo-pomiarowa fi zasilana jest z sieci poprzez zasilacz i zbudo¬ wana w wykonaniu przenosnym, przy czym obudowa moze byc z drewna, metalu lub tez tworzywa sztucznego. W górnej czesci obudo¬ wy umieszczona jest antena pretowa.Sposób pomiaru na przyklad temperatury polega na porównaniu czestotliwosci modulu¬ jacej czesc nadawcza A z czestotliwoscia gene¬ ratora porównawczego g. Porównanie to prze¬ prowadza sie najlepiej za pomoca oscyloskopu katodowego fc, na ekranie którego powstaje w chwili zgodnosci obu czestotliwosci kolo wzglednie elipsa. Odczyt wielkosci fizycznej, na która jest uczulony przetwornik b, umiesz¬ czony w ruchomej czesci maszyny, nastepuje wprost na skali generatora porównawczego g, jezeli zostal on wyskalowany w jednostkach danej wielkosci fizycznej, na przyklad tempe¬ ratury. W przypadku gdy generator porównaw¬ czy zostal wyskalowany w jednostkach cze¬ stotliwosci, wówczas odczytu dokonuje sie z wy¬ kresu, bedacego wynikiem cechowania przy¬ rzadu, przedstawiajacego zaleznosc danej wiel¬ kosci fizycznej, na przyklad temperatury od czestotliwosci.W celu dokonania pomiarów, nalezy umoco¬ wac na czesci maszyny, na której ma byc do¬ konany pomiar, czesc nadawcza A urzadzenia w ten sposób, by wplyw przyspieszen i sil odsrodkowych, dzialajacych na to urzadzenie, byl jak najmniejszy. Umocowanie czesci na¬ dawczej A urzadzenia przedstawiono przykla¬ dowo na fig. 2. Nastepnie nalezy umiescic przetwornik b w miejscu dokonywania po¬ miaru. Na przyklad przy pomiarze tempera¬ tury uzwojen maszyny elektrycznej przetwor¬ nik b, np. termistor, nalezy umiescic w uzwo¬ jeniu maszyny lub w pakietach zelaza, jesli dokonuje sie pomiaru temperatury zelaza. Po podlaczeniu przetwornika b do czesci nadaw¬ czej A urzadzenia i po wlaczeniu zasilania, czesc nadawcza A urzadzenia wysyla droga radiowa zaszyfrowane dane dotyczace na przy¬ klad temperatury. Aby mozna bylo dane te odebrac i zmierzyc, nalezy ustawic w poblizu badanej maszyny czesc odbiorcza fi urzadze¬ nia i wlaczyc ja do sieci.#Sposób pomiaru wielkosci fizycznych za po¬ moca lacza bezprzewodowego wymaga wyce- chowania, czesci odbiorczej B urzadzenia. Ce¬ chowanie jednak jest stosunkowo latwe do przeprowadzenia, biorac pod uwage niezalez¬ nosc dokladnosci pomiaru od temperatury na¬ dajnika, przeciazen mechanicznych oraz od obecnosci duzych mas zelaza.Dokladnosc wyzej opisanego sposobu jest bardzo duza i przy pomiarach na przyklad temperatury wirników maszyn elektrycznych wolnoobrotowyeh, blad wystepujacy przy po¬ miarze nie przekraczal + 2% do — l,5°/o mie¬ rzonej wielkosci.Wyniki pomiaru przedstawiono przykladowo na fig. 3. Figura ta przedstawia wykres grza¬ nia sit i chlodzenia wirnika maszyny synchro¬ nicznej o mocy 1,5 Mw zdjety w ruchu przy obrotach wynoszacych 250 obr./min.Punkt 1 odpowiada temperaturze otoczenia przed rozpoczeciem pomiaru. W czternastej minucie pomiaru zwiekszono prad wirnika z 240 A do 300 A, czemu odpowiada raptowne podniesienie sie wykresu temperatury w punk¬ cie 2 wskutek intensywniejszego grzania. W 34 minucie wylaczono prad w wirniku i rozpo¬ czelo sie chlodzenie maszyny nadal na obro¬ tach wynoszacych 250 obr./min. W 44 minucie pomiaru zwiekszono obroty do 300 obr./min., to jest o 20°/o wartosci poprzedniej, polepszajac w ten sposób chlodzenie. Na wykresie widac w punkcie 4 zalamanie sie krzywej chlodze¬ nia.Rozrzut punktów, wyznaczajacych krzywa chlodzenia od sredniej krzywej chlodzenia, nie przekroczyl ± 0,3°C. PL