Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Электроника

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ  Просмотрен 114

 

Температура отдельных частей электрических машин может быть измерена тремя методами: методом термометра, методом сопротивления, методом заложенных термопреобразователей.

Метод заложенных термоприемников Термоприемниками, которые закладываются при изготовлении ЭМ, могут служить термометры сопротивления, полупроводниковые терморе­зисторы, термопары. Они обычно закладываются в места машины, где ожидаются наибольшие температуры.

Для изготовления термометров сопротивлений используют медь и платину.Их достоинства: стабильный температурный коэффициент сопро­тивления; линейная зависимость сопротивления от температуры. Для температуры до 200 °С пригодны медные термометры сопротивления, для более высо­ких температур (до 650 °С) - платиновые. При 0 °С термометры имеют соп­ротивления 10,50 или 100 Ом + 0,2 %.

Терморезисторы. Характерная их особенность - значительное изменение их сопротивлений с повышением температуры. Материалом для из­готовления металлических терморезисторов служат платина, медь, ни­кель, вольфрам. Медные и никелевые терморезисторы изготавливают из калиброванного микропровода в стеклянной изоляции. Ассортимент полупроводниковых резисторов достаточно велик: при 20 °С они имеют диапазон сопротив­лений 0,3 - 3300 кОм при относительно небольших размерах. Сущест­венный недостаток терморезисторов по сравнению с термометрами соп­ротивления - большой разброс их характеристик, что требует градуи­ровки каждого терморезистора.

Термопары - наиболее распространенный вид термоприемников. Для электрических машин применяли стандартные хромель-алюминиевые и хромель-копелевые термопары, первые создают ЭДС 0,04 мВ на 1 0С, а вторые - 0,07 мВ на 1 °С.

Применяют также нестандартные термопары из медьконстанта с ЭДС 0,04 мВ на 1 °С.

Метод встроенных термоприемников В отличие от метода заложенных термоприемников, когда термо­приемники закладываются при изготовлении электрической машины и служат для контроля температуры как при испытаниях, так и во время ее эксплуатации. В данном случае термоприемники встраиваются в отдель­ные части ЭМ лишь на время испытаний. Термоприемниками могут служить термометрысопротивлений, терморезисторы или термопары.

Метод термометра Этот метод позволяет определить температуру поверхности в точке приложения термометра. Под термином «термометр» понимают не только лабораторные стеклянные термометры расширения - ртутные или спиртовые с ценой деления не более 1 оС, но и любые переносные термоприемники, в том числе и термометры сопротивления.

При использовании термометров расширения элемент, соприкасаю­щийся с измеряемой частью машины, следует обернуть оловяннойилиалюминиевой фольгой и плотно прижать к нагретой поверхности маши­ны. При наличии переменных магнитных полей в месте измерений сле­дует применять спиртовые термометры, т.к. в ртутных могут индуци­роваться вихревые токи, вызывающие нагрев ртути. Теплочувствительные элементы термометра следует изолировать от охлаждающего возду­ха.

Для измерения температуры вращающихся частей машины возможны два способа передачи измерительного сигнала: через контактную пару щетки - кольцо или бесконтактный. При этом дополнительная погреш­ность не должна превышать 2°С.

Среди бесконтактных способов передачи сигналов о тепловом состоянии вращающейся части машины привлекаются внимание два спо­соба, используйте низкотемпературные фотоэлементы и сверхвысокую частоту (СВЧ).

В настоящее время промышленностью выпускаются фотоэлектричес­кие термометры. Для СВЧ применяются СВЧ - резонаторы, встраиваемые в место измерения температуры. При изменении температуры меняется резонансная частота резонатора, что фиксируют приемники этого излучения, кото­рые могут быть отградуированы в градусах.

Метод сопротивления Широко используется для определения среднего превышения температуры изолированных обмоток ЭМ. Он основан на измерении зависимости сопротивления об­мотки от ее температуры. Для определения превышения температуры обмотки над температурой охлаждающей среды измеряют сопротивление обмотки при пос­тоянном токе в практически холодном и в нагретом состоянии.

Превышение температуры обмотки над температурой охлаждающей среды можно определить по формуле

где Jн, Jх - соответственно температуpa обмотки в нагретом и в практи­чески холодном состоянии; Jо - температура охлаждающей среды; J -температура, к которой отнесен температурныйкоэффициент сопротивления материала a;

rн, rх – соответственно сопротивления обмотки в нагретом и в практически холодном состоянии.

При температуре J = 15 °С температурный коэффициент меди a = 0,004 = 1/250; тогда 1/a - J = 235.

Для медной обмотки превышение температуры может быть определено по форму­ле

Дляалюминиевой:

Пример: rн=4 Ом; rх=3 Ом; Jх=25о; Jн=100о; Jо=25о.

DJ=

 

Предыдущая статья:ПРЕДЕЛЫ ДОПУСТИМЫХ ПРЕВЫШЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Следующая статья:НЕПОСРЕДСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРЕВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
page speed (0.0334 sec, direct)