SU1629884A1

SU1629884A1 - Device for measuring the dc resistance of stator windings of electric machines under load

Info

Publication number: SU1629884A1
Application number: SU894668047A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Грибакин; Анатолий Федорович Барашев; Георгий Иосифович Эйдельман; Александр Семенович Грибакин
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени температуры обмоток электрических машин при их испытани х без отключени от сети по изменению сопротивлени обмоток посто нному току, а также дл защиты обмоток электрических машин от перегрева . Цель изобретени - повышение точности измерений сопротивлений обмоток электрических машин путем пофазного измерени , уменьшени вли ни тока утечки и устранени вли ни изменений сопротивлени посто нному току обмотки трансформатора напр жени . Устройство содержит электрическую машину 1, подсоединенную к линейным проводам вторичной обмотки трехфазного силового трансформатора 2, посто нные и переменные резисторы 10, 11 и 12 дл настройки баланса моста по посто нному току, разделительные конденсаторы 15, 14 LC-фильтры З, 4, 5, нуль-индикатор 6, источник 7 посто нного напр жени , амперметр 8 и вольтметр 9. Мост по посто нному току образован двум сопротивлени ми обмоток электрической машины и сопротивлени ми двухфазных обмоток источника переменного напр жени . Баланс моста обеспечивает размыкание обмоток электрической машины, соединенных треугольником , по посто нному току и, как следствие , пофазное измерение сопротивлений обмоток. 2 ил. Ј СОThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the temperature of the windings of electric machines during their testing without disconnecting from the network by changing the resistance of the DC windings, as well as to protect the windings of electric machines from overheating. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the resistances of the windings of electric machines by measuring phase by phase, reducing the influence of leakage current and eliminating the effect of changes in the resistance of the direct current winding of a voltage transformer. The device contains an electric machine 1 connected to the linear wires of the secondary winding of a three-phase power transformer 2, fixed and variable resistors 10, 11 and 12 for adjusting the balance of the bridge for direct current, coupling capacitors 15, 14 LC filters H, 4, 5, null indicator 6, DC voltage source 7, ammeter 8 and voltmeter 9. The DC circuit is formed by two resistances of the electric machine windings and resistances of the two-phase windings of the alternating voltage source. The balance of the bridge provides the opening of the windings of the electric machine connected by a triangle, by DC, and, as a result, the phase measurement of the resistances of the windings. 2 Il. Ј SB

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры обмоток электрических машин при их испытаниях без отключения от сети по изменению сопротивления обмотки постоянному току, а также для защиты обмоток электрических машин от перегрева.The invention relates to measuring technique and can be used to measure the temperature of the windings of electric machines during their tests without disconnecting from the network by changing the resistance of the winding to direct current, as well as to protect the windings of electric machines from overheating.

Целью изобретения является повышение точности измерения сопротивления постоянному току обмоток статора электрической машины под нагрузкой путем пофазного измерения, уменьшения влияния тока утечки и устранения влияния изменений сопротивления постоянному току обмотки трансформатора напряжения.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the DC resistance of the stator windings of an electric machine under load by phase-by-phase measurement, reducing the influence of leakage current and eliminating the effects of changes in DC resistance of the voltage transformer winding.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — эквивалентная схема устройства по постоянному току.In FIG. 1 shows a functional electrical diagram of a device; in FIG. 2 is an equivalent circuit of the device for direct current.

Устройство содержит объект 1 контроля, например обмотки электрической машины, подсоединенный линейными проводами А — =А', В=В', С=С¹ к вторичной обмотке трехфазного силового трансформатора 2, ЕС-фильтры 3—5, нуль-индикатор 6, источник 7 постоянного напряжения, амперметр 8 и вольтметр 9. В линейные провода включены постоянные резисторы 10 и 11 (/?| и /?з) и переменный резистор 12 (Т?₂) и разделительные конденсаторы 13 (Ci) и 14 (С₂), параллельно которым соответственно включены амперметр 8 и источник 7 постоянного напряжения с ЕС-фильтрами 3 и 5.The device contains an object 1 of control, for example, windings of an electric machine, connected by linear wires A - = A ', B = B', C = C ¹ to the secondary winding of a three-phase power transformer 2, EC filters 3-5, zero indicator 6, source 7 constant voltage, ammeter 8 and voltmeter 9. The line wires include constant resistors 10 and 11 (/? | And /? S) and a variable resistor 12 (T? ₂ ) and isolation capacitors 13 (Ci) and 14 (C ₂ ) , in parallel with which respectively an ammeter 8 and a constant voltage source 7 with EC filters 3 and 5 are connected.

На эквивалентной схеме (фиг. 2) по постоянному току обозначены: i, R_X2 и R_x3 — сопротивления постоянному току обмоток объекта контроля; R^, R^ и R^₃ — сопротивления постоянному току фазных обмоток силового трансформатора напряжения; Ry и /?з — сопротивления резисторов для выравнивания сопротивления аналогичных цепей и обеспечения баланса моста по постоянному току с помощью переменного резистора R%; R_a — сопротивление амперметра; R_v — сопротивление вольтметра; R, — внутреннее сопротивление источника постоянного напряжения.On the equivalent circuit (Fig. 2) for direct current are indicated: i, R _X 2 and R _x3 - DC resistance of the windings of the control object; R ^, R ^ and R ^ ₃ - DC resistance of the phase windings of the power voltage transformer; Ry and /? S are the resistances of the resistors to equalize the resistance of similar circuits and ensure the balance of the bridge in direct current using an alternating resistor R%; R _a is the resistance of the ammeter; R _v is the resistance of the voltmeter; R, is the internal resistance of a constant voltage source.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Измерительный мост содержит первое плечо R_X}, второе плечо R_x2, третье плечо R^y, R\ и R_a, четвертое плечо /?_ф2 и R₂. В одну диагональ моста (например, Л=А') между точками А и Д' включены последовательно источник постоянного напряжения, сопротивление фазной обмотки R_<t>3 и сопротивление резистора R₃. В другую диагональ моста (например, В=С) включено сопротивление R_x3 третьей обмотки электрической машины.The measuring bridge contains the first arm R _X }, the second arm R _x2 , the third arm R ^ y, R \ and R _a , the fourth arm /? _f2 and R ₂ . In one diagonal of the bridge (for example, L = A ') between points A and D', a constant voltage source, phase winding resistance R _{<t> 3} and resistor R ₃ are connected in series. In another diagonal of the bridge (for example, B = C), resistance R _{x3 of the} third winding of the electric machine is included.

Баланс моста обеспечивается при условииThe balance of the bridge is provided

Rxl · (Ra>2~\-R2)=Rx2 · +R I +Ra)·Rxl (Ra> 2 ~ \ -R2) = Rx2 + R I + Ra)

Балансировку производят следующим образом. При отключенной сети и включен ном источнике постоянного напряжения переменным резистором /?₂ добиваются нулевого показания индикатора. Отсюда следует, что через сопротивление R_x3 третьей обмотки не протекает постоянный измерительный ток. Через сопротивление R_xi первой обмотки и последовательное соединение сопротивлений /?д, Ry и Ry\ протекает постоянный ток, который измеряют амперметром в этой цепи. Измерив падение напряжения на сопротивлении R_x\ первой обмотки электрической машины вольтметром, определяют значение сопротивления постоянному току обмотки:Balancing is performed as follows. When the network is disconnected and the constant voltage source is switched on with a variable resistor /? ₂ achieve a zero indicator reading. It follows that a constant measuring current does not flow through the resistance R _{x3 of the} third winding. A direct current flows through the resistance R _{xi of the} first winding and the series connection of the resistances /? D, Ry and Ry \, which is measured by an ammeter in this circuit. By measuring the voltage drop across the resistance R _x \ of the first winding of the electric machine with a voltmeter, determine the value of the DC resistance of the winding:

При работающей электрической машине и равномерном нагреве обмотки рабочим переменным током баланс моста не нарушается. Изменение значения сопротивления R_xy при нагреве обмотки обусловливает изменение значения постоянного измерительного тока и постоянного напряжения на сопротивлении R_xl:With a working electric machine and uniform heating of the winding by working alternating current, the balance of the bridge is not disturbed. A change in the resistance value R _x y when the winding is heated causes a change in the value of the constant measuring current and constant voltage at the resistance R _xl :

Для удобства измерений используют регулируемый источник постоянного напряжения, с помощью которого при изменении сопротивлений устанавливают значение постоянного измерительного тока в цепи, равное некоторой константе, кратной 10. Тогда каждому значению сопротивления R_xi соответствует одно значение напряжения. Шкала .вольтметра может быть проградуирована в единицах сопротивления. В этом случае амперметр может быть заменен высокочувствительным индикатором тока.For the convenience of measurements, an adjustable constant voltage source is used, with which, when the resistance changes, the value of the constant measuring current in the circuit is set equal to some constant multiple of 10. Then, each resistance value R _xi corresponds to one voltage value. The scale of the voltmeter can be calibrated in units of resistance. In this case, the ammeter can be replaced by a highly sensitive current indicator.

При работающей машине возможна неравномерность нагрева обмоток электрической машины или фазных обмоток силового трансформатора, что приводит к разбалансу моста. Баланс моста контролируют с помощью нуль-индикатора 6, защищенного по входу от действия переменной составляющей ЕС-фильтром. Баланс моста восстанавливают с помощью регулировки переменного резистора 12 (Т?₂).When the machine is running, uneven heating of the windings of the electric machine or the phase windings of the power transformer is possible, which leads to an unbalance of the bridge. The balance of the bridge is controlled using a null indicator 6, protected by the input from the action of the variable component of the EC filter. The balance of the bridge is restored by adjusting the variable resistor 12 (T? ₂ ).

В этой схеме сопротивление утечки разделительного конденсатора на участке источника постоянного напряжения не влияет на точность измерений. Изменение сопротивлений фазных обмоток и введенных резисторов при их равномерном нагреве не приводит к разбалансу моста. В случае неравномерного нагрева баланс моста восстанавливается. Ток в цепи устанавливают равным определенному значению константы. Пофазное измерение сопротивлений постоянному току обмоток электрической машины с помощью предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерений.In this circuit, the leakage resistance of the isolation capacitor in the area of the DC voltage source does not affect the accuracy of the measurements. The change in the resistances of the phase windings and the introduced resistors during their uniform heating does not lead to an unbalance of the bridge. In case of uneven heating, the balance of the bridge is restored. The current in the circuit is set equal to a certain constant value. The phase-by-phase measurement of the DC resistance of the windings of an electric machine using the proposed device can improve the accuracy of measurements.

Claims

Claim

1. A device for measuring the DC resistance of the stator windings of an electric machine under load, containing a four-arm measuring bridge, two adjacent arms of which are formed by resistors, DC and AC voltage sources, a zero indicator, 5 included in the measuring diagonal of the bridge, the first isolation capacitor, a resistor, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, an ammeter, a voltmeter, a second isolation capacitor, first, second, third EC filters, a pi source are introduced into it the measuring bridge with a pole, made in the form of a three-phase power transformer and resistor, the first tap of which, forming the first top of the supply of the measuring bridge, is connected through a series resistor and the second isolation capacitor to the second top of the supply of the measuring bridge, to which the first the terminals of the voltmeter and the first EC filter, while the second ²⁰ output of the voltmeter is connected to the second terminal of the second EC filter, the third terminal of which is connected to the first vertex of the meter diagonal of the bridge, with the first output of the second EC filter and through the first 25 isolation capacitor with the first output of the resistor of the first arm of the measuring bridge, the second output of which is connected to the second output of the power transformer, the third output of which is connected through the resistor of the second arm of the measuring bridge to the second vertex measuring diagonal of the bridge, with the first terminals of the ammeter and the second EC filter connected to the first terminal of the resistor of the first arm, the second terminal of the second EC filter connected to the second terminal of the ampere pa, and the third terminal of the second EC filter is connected to the first vertex of the measuring diagonal of the bridge, the first terminals of the DC voltage source and the third EC filter are connected to the common terminal of the resistor and the second isolation capacitor, the second terminal of the DC voltage source is connected to the second terminal of the third EC filter , the third terminal of which is connected to the second top of the power supply of the measuring bridge, while the terminals for connecting to the vertices of the measuring diagonal and the second top of the power of the measuring bridge I am the object of control accordingly.

2. The device according to π. 1, characterized in that the constant voltage source is adjustable.