Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электротехнике и может быть использовано для контроля токов утечки при разрушении изоляции электроустановок, а также в составе устройств защитного отключения, используемых в промышленности и сельском хозяйстве. Сущность изобретения: трансформатор тока содержит тороидальный сердечник 1 с равномерно намотанной вторичной обмоткой 2 и первичную фазную обмотку 3, каждая фаза выполнена в виде n секций. Каждая секция состоит из двух...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании измерительных трансформаторов тока для устройств оценки искрения на коллекторе машин постоянного тока, измерения токов перегрузки и токов утечки в составе автоматизированных систем контроля состояния коммутационных и коллекторных устройств. Для оценки искрения регистрируют величину и форму тока, протекающего между отдельными частями разрезной щетки, установленной в обойму щеткодержателя. Сущность метода заключается в том, что по отдельным частям разрезной щетки протекают разные по величине токи, обусловленные дополнительным коммутационным током, названным поперечным. Если отдельные части щетки изолированы друг от друга, то при вращении якоря электрической машины по двум частям разрезной щетки будут протекать токи, отличающиеся на величину дополнительного т.н. поперечного тока щетки, возникающего при замыкании секцией коллекторного кольца обеих частей щетки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известны измерительные трансформаторы тока, содержащие первичную обмотку в виде проводника, охваченного тороидальным магнитопроводом, на котором расположена вторичная (измерительная) обмотка (см. SU 662983, SU 1330672).
Недостатком таких устройств является насыщение сердечника при больших токах, которое приводит к неработоспособности устройства.
Известен измерительный трансформатор тока, в котором эффекты насыщения полностью или частично компенсируются, например измерительный трансформатор тока по патенту ЕР 0294590, в котором магнитное поле, генерируемое в магнитном сердечнике первичной обмоткой за счет протекания измеряемого тока, компенсируется магнитным полем, генерируемым во вторичной обмотке за счет протекания компенсационного тока. Такой измерительный трансформатор представляет собой тороидальный сердечник, через который проходит проводник первичной обмотки, проводящий измеряемый ток. Указанный сердечник по всей окружности покрыт вторичной обмоткой. В этом случае достигается равномерное распределение магнитного потока по всей окружности сердечника, результатом которого является широкий диапазон измерения. Однако полная обмотка сердечника для многих применений слишком дорога и трудоемка по конструкции.
Известен измерительный трансформатор (US 7057485), имеющий широкий измерительный диапазон, который также выполнен на основе тороидального сердечника.
В указанном измерительном трансформаторе предусмотрен, по крайней мере, один дополнительный проводник, присоединенный параллельно проводнику первичной обмотки и расположенный в области сердечника, где происходит возникновение потока, таким образом, что поток компенсируется, по крайней мере, частично, током, протекающим по этому проводнику в противоположном направлении. В описании к указанному патенту представлено несколько вариантов расположения дополнительного проводника. Указанный измерительный трансформатор тока принят нами за прототип.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Недостатками указанного измерительного трансформатора тока для применения его в устройствах оценки искрения на коллекторе машин постоянного тока являются: все еще остающееся насыщение сердечника за счет неполной компенсации магнитного потока, влияющее на точность измерения, большие габариты трансформатора и неудобная конструкция, не позволяющие его установку на щеткодержателе одной из щеток коллектора.
Цель изобретения: создание надежного и компактного трансформатора тока, который можно присоединить в цепь токоподвода разрезной щетки коллектора без изменения конструкции щеточно-коллекторного узла и который обеспечивает широкий динамический диапазон измерения тока для регистрации искрообразования.
Техническая задача изобретения в этом случае избежать протекания больших токов по первичной обмотке измерительной цепи и исключить намагничивание ферромагнитного сердечника, обеспечить измерение высокочастотной составляющей дополнительного тока, протекающего между отдельными частями разрезной щетки, с устранением постоянной составляющей тока коммутируемой секции.
Кроме того, целью изобретения является создание трансформатора с размерами, позволяющими его установку на щеткодержателе, не создавая помех другому оборудованию.
Поставленные цели достигаются тем, что измерительный трансформатор тока для устройств индикации искрения машин постоянного тока, как и прототип, имеет первичную обмотку в виде проводника с измеряемым током, проходящего через кольцо тороидального сердечника, и вторичную измерительную обмотку, соединенную с устройством индикации. Первичная и вторичная обмотки изолированы друг от друга, при этом проводник первичной обмотки в области сердечника разветвлен на две параллельные ветви. В отличие от прототипа, одна из параллельных ветвей первичной обмотки выполнена в виде проводящей шпильки, помещенной в гильзу из такого же материала и изолированной от нее изоляционной обоймой. Указанная гильза является второй ветвью проводника. Две эти параллельные ветви проводника первичной обмотки соединены встречно посредством петли, охватывающей сердечник, таким образом, что по ним протекает ток в противоположных направлениях, при этом указанные параллельные ветви первичной обмотки снабжены клеммами для подключения к двум разным частям разрезной щетки. Вторые концы этих ветвей соединены и снабжены клеммой для подключения к щеткодержателю данной щетки.
Трансформатор помещен в разборный корпус и залит компаундом.
При этом постоянные составляющие токов параллельных ветвей первичной обмотки, которые направлены встречно друг другу, уничтожаются, не замагничивая сердечник, а переменные составляющие суммируются. За счет выполнения параллельных проводников первичной обмотки в виде шпильки и гильзы, изолированных друг от друга, конструкция измерительного трансформатора получается компактной и обеспечивает возможность его установки на щеткодержателе одной из щеток. Соединение параллельных проводников с различными частями разрезной щетки дает возможность измерять дополнительный ток, возникающий при замыкании секцией коллекторного кольца обеих частей щетки.
Далее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено: фиг.1 - схема трансформатора в разрезе, поясняющая его конструкцию, фиг.2 - фотография выполнения трансформатора, установленного на щеткодержателе.
Измерительный трансформатор тока для индикации искрения
Измерительный трансформатор тока для индикации искрения, показанный на фиг.1, состоит из тороидального сердечника 1, две встречно включенные первичные обмотки которого подсоединены соответственно к двум частям разрезной щетки. В качестве этих двух первичных обмоток служат шпилька 2 из материала с высокой проводимостью, проходящая через кольцо сердечника, и окружающая ее гильза 3 из такого же материала, между которыми расположен изолирующий слой 4. Проводник 2 снабжен клеммой 5 для его подключения к одной из частей разрезной щетки. Гильза 3 имеет отвод 6 с клеммой 7 для подключения к другой части разрезной щетки. Обмотки 2 и 3 соединены между собой встречно посредством петли 8, охватывающей сердечник 1. Соединение обмоток 2 и 3 снабжено клеммой 10 для подключения к щеткодержателю этой щетки. Вторичная обмотка 9 имеет множество витков, намотанных на сердечник 1, ее выводы соединены с нагрузочным сопротивлением (не показано), сигналы с которого, характеризующие интенсивность искрения, регистрируются измерительным прибором.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Для повышения надежности работы трансформатора в составе щеточно-коллекторного узла машин постоянного тока он помещен в разборный металлический корпус и залит компаундом, обладающим высокими изолирующими свойствами. Общий вид датчика на основе трансформатора, установленного на щеткодержателе, показан на фиг.2.
фотография выполнения трансформатора, установленного на щеткодержателе.
Устройство работает следующим образом. Датчик тока на основе измерительного трансформатора по данному изобретению устанавливают на щеткодержателе одной из щеток, без изменения конструкции щеточно-коллекторного узла, как это показано на фиг.2. Вторичную обмотку соединяют с нагрузочным сопротивлением, соединенным с регистрирующим прибором. При вращении якоря электрической машины по двум частям разрезной щетки протекают токи, отличающиеся на величину дополнительного т.н. поперечного тока щетки, возникающего при замыкании секцией коллекторного кольца обеих частей щетки. Ток I, поступающий с клеммы 10, делится на два тока I 1 и I2, проходящие по параллельным ветвям 2 и 3 первичной обмотки. На фиг.1 видно, что токи I 1 и I2 протекают в области отверстия сердечника 1 в разных направлениях. Токи каждой из частей щетки создают свои потоки в ферритовом сердечнике 1 трансформатора тока, определяемые токами, протекающими в ветвях 2 и 3. Постоянные составляющие токов параллельных ветвей 2 и 3 первичной обмотки, которые направлены встречно друг другу, уничтожаются, не замагничивая ферритовый сердечник 1, а переменные составляющие суммируются, удваивая регистрируемый ток, наводимый во вторичной обмотке 9. В итоге, с нагрузочного сопротивления вторичной обмотки снимается сигнал, пропорциональный удвоенному значению дополнительного тока. Таким образом, обеспечивается широкий динамический диапазон измерения тока для регистрации искрообразования. Трансформатор имеет размеры, позволяющие его установку на щеткодержателе одной из щеток без препарирования конструкции электрической машины.
Устройство индикации искрения, выполненное на основе заявляемого изобретения, может быть успешно применено для диагностики и мониторинга состояния искрения в процессе эксплуатации. Разработанный измерительный трансформатор тока успешно испытан в условиях испытательной станции локомотивного депо Тайга, а также в условиях реальной эксплуатации тяговых электродвигателей на электровозе.
Формула изобретения
1. Измерительный трансформатор тока для устройств индикации искрения машин постоянного тока, в котором первичная обмотка образована проводником с измеряемым током, проходящим через кольцо тороидального сердечника, вторичная измерительная обмотка, намотанная вокруг сердечника, предназначена для соединения с устройством индикации измеряемого тока, при этом указанные первичная и вторичная обмотки изолированы друг от друга, и проводник первичной обмотки в области сердечника разветвлен на две параллельные ветви, отличающийся тем, что одна из параллельных ветвей первичной обмотки выполнена в виде проводящей шпильки, помещенной в гильзу из такого же материала, являющуюся второй ветвью первичной обмотки, указанные шпилька и гильза в области сердечника изолированы друг от друга изоляционной обоймой и соединены встречно посредством петли, охватывающей сердечник, таким образом, что по ним протекает ток в противоположных направлениях, указанные параллельные ветви первичной обмотки снабжены клеммами для подключения к двум разным частям разрезной щетки, а вторые концы этих ветвей соединены и снабжены клеммой для подключения к щеткодержателю данной щетки.
2. Измерительный трансформатор по п.1, отличающийся тем, что он помещен в разъемный корпус и залит компаундом.
Имя изобретателя: Рапопорт Олег Лазоревич (RU), Цукублин Анатолий Борисович (RU), Осадченко Александр Александрович (RU) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет Почтовый адрес для переписки: 634050, г.Томск, пр. Ленина, 30, ГОУ ВПО Томский политехнический университет, отдел интеллектуальной и промышленной собственности Дата начала отсчета действия патента: 27.07.2007
Разместил статью: admin
Дата публикации: 10-12-2008, 16:06
Изобретение относится к электротехнике. Измерительный трансформатор тока масляного выключателя содержит по крайней мере один тороидальной формы магнитопровод, прикрепленный к корпусу масляного выключателя. При этом тороидальной формы сухой трансформатор размещен на высоковольтном вводе масляного выключателя снаружи и крепится к основанию высоковольтного ввода масляного выключателя. Техническим результатом является упрощение обслуживания измерительного средства и повышение его класса точности...
Способ определения толщины слоя покрываемой лопатки турбины включает измерение посредством лазерной триангуляции лопатки турбины перед и во время или после нанесения покрытия. Толщину слоя рассчитывают из различных измерений лопатки турбины с учетом деформации лопатки турбины. По меньшей мере одну опорную точку на лопатке турбины используют, чтобы определить деформацию лопатки турбины, причем опорная точка находится на массивном хвостовике лопатки. Технический результат - обеспечение...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электротехнике и может быть использовано для контроля токов утечки при разрушении изоляции электроустановок, а также в составе устройств защитного отключения, используемых в промышленности и сельском хозяйстве. Сущность изобретения: трансформатор тока содержит тороидальный сердечник 1 с равномерно намотанной вторичной обмоткой 2 и первичную фазную обмотку 3, каждая фаза выполнена в виде n секций. Каждая секция состоит из двух...
Изобретение относится к электротехнике. Измерительный трансформатор тока масляного выключателя содержит по крайней мере один тороидальной формы магнитопровод, прикрепленный к корпусу масляного выключателя. При этом тороидальной формы сухой трансформатор размещен на высоковольтном вводе масляного выключателя снаружи и крепится к основанию высоковольтного ввода масляного выключателя. Техническим результатом является упрощение обслуживания измерительного средства и повышение его класса точности...
Способ определения толщины слоя покрываемой лопатки турбины включает измерение посредством лазерной триангуляции лопатки турбины перед и во время или после нанесения покрытия. Толщину слоя рассчитывают из различных измерений лопатки турбины с учетом деформации лопатки турбины. По меньшей мере одну опорную точку на лопатке турбины используют, чтобы определить деформацию лопатки турбины, причем опорная точка находится на массивном хвостовике лопатки. Технический результат - обеспечение...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
