APARAT PENTRU MĂSURAREA REZISTENȚEI LA ISOLARE A ROTORULUI UNEI MAȘINI SINCRONE FĂRĂ PERIE
Ceea ce se pretinde este
1. Aparat pentru măsurarea rezistenței de izolație a unei mașini sincrone fără perii, incluzând un rotor și un cadru care susține rotorul menționat, respectivul rotor având un punct cu potențial zero (dată), respectivul aparat cuprinzând:
2. Aparat conform revendicării 1 care cuprinde o altă diodă și în care înfășurarea de câmp a generatorului sincron de măsurare este manevrată de dioda suplimentară menționată care este conectată în opoziție cu redresorul rotativ, contorul unității de măsurare menționate fiind un centru-zero contor și fiind conectat într-una dintre pozițiile comutatorului menționat la terminalele similare ale două redresoare incluse de unitatea de măsurare în conexiune opusă seriei și manevrate de rezistențe incluse de unitatea respectivă; unul dintre rectificatoarele menționate ale unității de măsurare fiind conectat la unul dintre înfășurările menționate ale generatorului sincron de măsurare menționat, iar celălalt la unul dintre înfășurările menționate ale excitatorului de măsurare menționat.
3. Aparat conform revendicării 1, în care circuitul rotor al mașinii sincrone fără perii include o unitate de măsurare a tensiunii de inducție cuprinzând:
4. Aparat conform revendicării 3, în care înfășurarea înarmată a unității de măsurare a tensiunii de inducție menționată este o înfășurare trifazată cu două sau patru straturi, incluzând conexiuni de capăt plasate într-un plan perpendicular pe axa de rotație a rotorului menționat.
Prezenta invenție se referă la instrumente pentru mașini rotative și, mai precis, la un aparat pentru măsurarea rezistenței de izolație a rotorului unei mașini sincrone fără perii.
Un aparat este cunoscut pentru măsurarea rezistenței de izolație a părții rotative a unui circuit, cum ar fi rotorul unei mașini sincrone mari fără perii. Acest aparat cunoscut cuprinde o unitate de măsurare a izolației, o sursă de alimentare și o unitate de cuplare care conectează rotorul mașinii menționate la unitatea de măsurare a rezistenței la izolație printr-un comutator (a se vedea, de exemplu, DB Hoover, Sistemul de excitație fără perii pentru AC mare Generatori, Westinghouse Engineer, Vol. 24, No. 5, 1964).
În acest aparat cunoscut, unitatea de cuplare cuprinde inele de alunecare și perii care sunt ținute de inelele de alunecare în timpul măsurătorilor de către un electromagnet alimentat de la o sursă de alimentare.
Acest aparat cunoscut suferă de o serie de dezavantaje. Folosește contacte de frecare care necesită o întreținere substanțială și afectează fiabilitatea măsurătorilor. Praful cu curent care se acumulează pe perii și inele de alunecare reduce nivelul de izolație al mașinii asociate. Are piese mobile care, de asemenea, necesită întreținere și afectează fiabilitatea măsurătorilor din cauza convulsiilor care pot apărea și a altor factori. Datele de măsurare nu intră neîntrerupt și, în plus, aparatul nu poate fi utilizat în circuitele de protecție.
Un obiect al prezentei invenții este de a evita dezavantajele menționate mai sus.
Invenția își propune să furnizeze un aparat îmbunătățit pentru măsurarea rezistenței de izolație și a tensiunii transversale a rotorului unei mașini sincrone fără perii, care asigură o precizie îmbunătățită a măsurătorilor, este simplu în funcțiune, accelerează procedura de măsurare, poate măsura rezistență la izolație sub sarcină și are dimensiuni axiale generale reduse.
Obiectivele invenției sunt realizate prin furnizarea unei unități de cuplare care conectează rotorul unei mașini sincrone fără perii la unitatea de măsurare a rezistenței izolației ca generator sincron de măsurare și un excitator de măsurare montat pe un arbore comun cu mașina sincronă și alimentarea câmpului rotativ înfășurarea generatorului sincron de măsurare de la înfășurarea armăturii excitatorului de măsurare printr-un redresor rotativ. Câmpul de înfășurare al generatorului sincron de măsurare și redresorul rotativ conectat la acesta sunt conectate între punctul de potențial zero (dată) al circuitului rotor al mașinii sincrone fără perii și cadrul acestui rotor, cel puțin unele dintre diodele redresor rotativ fiind manevrat de rezistențe.
Sursa de alimentare este conectată la înfășurarea staționară a inductorului excitator de măsurare, în timp ce contorul unității de măsurare este conectat la înfășurarea staționară a armăturii generatorului sincron de măsurare cu comutatorul poziționat corespunzător pentru măsurarea rezistenței izolației. Când sursa de alimentare este deconectată, contorul este conectat la înfășurarea armăturii generatorului sincron de măsurare în operațiunile de semnalizare a defecțiunii izolației cu comutatorul poziționat corespunzător.
În unitatea de cuplare, înfășurarea de câmp a generatorului sincron de măsurare poate fi manevrat de o diodă conectată în opoziție cu redresorul rotativ, iar în unitatea de măsurare contorul centru-zero este conectat într-una din pozițiile comutatorului la polii similari ai două redresoare manevrate cu rezistență, dintre care unul este conectat la înfășurarea armăturii generatorului sincron de măsurare și celălalt la înfășurarea inductorului excitator de măsurare.
Punctul de potențial zero (data) pentru rotorul mașinii sincrone fără perii poate fi robinetul central al înfășurării unei unități de măsurare a tensiunii de inducție plasată în circuitul rotor al mașinii sincrone.
Pentru a reduce dimensiunile axiale globale ale senzorului de tensiune de inducție și al aparatului în ansamblu, înfășurarea armăturii acestuia trebuie să fie de preferință de construcție trifazată cu două sau patru straturi, cu conexiunile sale de capăt plasate într-un plan comun normal la axa de rotație a armăturii.
Un aparat fabricat așa cum este descris aici a îmbunătățit fiabilitatea și simplifică întreținerea sistemelor de excitație fără perii pentru mașini sincrone mari, deoarece nu are conexiuni electrice între circuitele rotorului și părțile staționare.
Acest aparat poate:
măsurați periodic rezistența de izolație a circuitelor rotorului la cadru în locurile prevăzute de instrucțiunile de operare asociate;
acționați o alarmă în cazul unei defecțiuni de izolație și localizați defectul aproximativ;
măsurați continuu tensiunea de excitație a mașinii sincrone asociate;
protejați mașina împotriva unei defecțiuni de izolație la cadrul asociat.
Invenția va fi mai bine înțeleasă din următoarea descriere a exemplelor de realizare preferate atunci când este citită în legătură cu desenele însoțitoare, unde:
FIG. 1 este o schemă schematică a unui aparat pentru măsurarea rezistenței de izolație și a tensiunii rotorului unei mașini sincrone fără perii;
FIG. 2 este o schemă schematică a circuitului aceluiași aparat în care înfășurarea de câmp a generatorului sincron este manevrat de o diodă și contorul unității de măsurare are o scară centru-zero;