Трансформаторный мост переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>t) 1 ОО4893 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 08.81 (23) 3326961/18-21 ($g | М К 1 3

G 01 R 17/12 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комнтет

СССР яо денни язобретеянй н открытяй (Щ УДК621. 317 ° 733.. 025 (088.8) Опубликовано 150383- Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 150383 (22) Автор изобретения

P.Ä.Тучин (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ИОСТ GEPENEHHQX О ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении измерителей комплексных сопротивлений, объекты измерения которых характеризуются значительным отбором электрической энергии.

Существует ряд промышленных и научно-исследовательских объектов, таких, например как силовые дроссели, мощные трансформаторы тока и др., используемые в энергетике или на железнодорожном транспорте, точное измерение параметров которых в широких масштабах затруднено иэ-за-отсутствия измерительных устройств, обеспе» чивающих большие .измерительные токи.

Аналогичное явление наблюдается и при исследовании характеристик некоторых ферромагнитных материалов, а также электротехнических сталей и т.п.

Известен трансформаторный .мост, обеспечивающий в ветви измеряемого объекта режим заданного тока (1) .

Недостатком данного моста является йевозможность использования его при измерении комплексных сопротивлений в режиме больших токов.

Наиболее близким в предлагаемому изобретению является мост, содержащий источник питания; трансформатор напряжения, к вторичным обмоткам ко" торого подсоединены ветвь сравнения с образцовыми мерами и ветвь измеряемого объекта, включающая в себя дополнительную обмотку, усилитель, то" козадающий образцовый резистор, повторитель напряжения, вход которого . подсоединен к потенциальным зажимам объекта измерения, а выход - к вспомогательному образцовому резистору, связанному с детектором равновесия, преобразователь ток-напряжение, выход которого через дополнительный резистор подсоединен к потенциальному зажиму объекта измерения (2).

Недостатком данного моста является то, что он не обеспечивает установку больших измерительных токов, так как достаточно мощные и одновременно точные резисторы, которые могли бы быть использованы в качестве токозадающего.резистора ветви измеряемого объекта моста, не выпускаются, а применение обычных мощных резисторов в известном мосте приводит к резкому снижению точности измерения. Кроме того, усилитель в мосте

1004893 выполняет только функцию суммирования измерительных сигналов и не является силовым блоком, что также ограничивает диапазон установки измерительных токов.

Цель изобретения — расширение 5 функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что трансформаторный мост переменноо тока, содержащий источник питания, . рансформатор напряжения, к вторичным обмоткам которого подсоединены ветвь сравнения с образцовыми мерами, подключенными к детектору равновесия, и ветвь измеряемого объекта, включающая в себя дополнительную о6мотку трансфорМатора напряжения, усилитель, токоэадающий резистор, повторитель напряжения, вход которого подсоединен к высокопотенциальным зажимам объекта измерения,а выход - вспомогательному образцовому резистору, подключенному к детектору равновесия, и преобразователь ток-напряжение, выход которого через первый дополнительный образцовый резистор.подсоединен к выоокопотенциальному зажиму объекта измерения, снабжен трансформатором тока, первая обмотка которого через второй дополнительный образцовый резистор подсоединена к дополнительной обмотке трансформатора и ЗО общей шине напряжения, вторая — к ниэкопотенциальному зажиму объекта измерения и общей шине, третья — к входу преобразователя ток-напряжение и общей шине. 3S

На чертеже приведена структурная схема трансформаторного моста.

Трансформаторный мост содержит источник 1 питания, генераторную обмотку 2 трансформатора 3 напряже- 4О ния, обмотку 4 трансформатора напряжения, пнтающую ветвь объекта измерения, усилитель 5 мощности, токоэадающий резистор 6, объект 7 измерения, повторитель 8 напряжения, вспомогательный образцовый резистор 9, дополнительную обмотку 10 трансформатора напряжения, образцовую меру

1l детектор 12 равновесия, трансформатор 13 тока, с первой 14, второй 15 и третьей 16 обмотками, сооТветственно, дополнительную обмотку

17 трансформатора напряжения, второй дополнительный образцовый резистор

18, преобразователь 19 ток-напряжение, дополнительный образцовый резис- 5 тор 20, резистор 21, Трансформаторный мост работает следующим образом.

При подключении источника 1 питания к генераторной обмотке 2 транс- 6Î форматора 3 напряжения, в обмотке 4 возникает напряжение, которое подается на вход усилителя 5 мощности. Выходное напряжение усилителя воздействует на токоэадающий резистор 6, свя- 5 эанный с объектом 7 измерения, создавая в цепи последнего измерительный ток 30 . Напряжение, возникающее на зажимах объекта измерения, при помощи повторителя напряжения 8 и вспомогательного образцового резистора 9 преобразуется в ток ;, который сравнивается с током 3 создаваемым обмоткой 10 трансформатора напряжения и образцовой мерой 11, Результат сравнения в процессе уравновешивания моста воспринимается де тектором 12 равновесия.

Ток 3, протекая по обмотке 14 трансформатора 13 тока, создает в его сердечнике. соответствующий магнитный поток, который уравновешивается потоком, создаваемым при помощи обмотки 15 трансформатора тока, которая обтекается током, возникающим под воздействием на дополнительный образцовый резистор 18 напряжения дополнительной обмотки 17 трансформатора напряжения.

Если значение токоэадающего резистора 6 или коэффициента передачи усилителя 5 мощности по каким-либо причинам отличаются от номинальных, то в обмотке 16 трансформатора тока возникает ток 3, который при помощи преобразователя ток-напряжение 19 преобразуется в соответствующее напряжение. Под действием этого напряжения цепь:дополнительный резистор

20 — объект 7 измерения — обмотка 14 трансформатора тока обтекается дополнительным током 3<. Соответствующим подбором числа витков обмоток .

14 — 16 трансформатора 3 напряжения и значений резисторов 18, 21 и 2 можно представить равенством+(Э =+ ф )где h3 - изменение измерительного тока, вызванное отклонением значения токоэадающего резистора б или коэффициента передачи усилителя 5 от номинального. Благодаря этому измерительный ток 3О увеличивается или

1 уменьшается на значение дЗо, в зависимости от того, был ли он соответственно уменьшен или увеличен в результате изменений значений токозадающего резистора б или коэффициента передачи усилителя 5 мощности.

Таким образом, введение в устройство трансформатора тока с соответствующими связями и выполнение усилителя в виде усилителя мощности, дает воэможность расширить диапазон установки измерительного тока моста в сторону больших и сверхбольших значений, что позволяет решать ряд практических измерительных задач промышленного и научно-исследовательского характера.

Формула изобретения

Трансформаторный мост переменного тока, содержащий источник питания, 1004893

Составитель В.Семенчук

Редактор Н.Воловик Техред C,Мигунова - Корректор В.Бутяга

У!

Заказ 1875/56 Тираж 708 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

1 трансформатор напряжения, к вторичным обмоткам которого подсоединены

1 ветвь сравнения с образцовыми мерами, подключенными к детектору равновесия, и ветвь измеряемого объекта, включающая в себя дополнительную обмотку трансформатора напряжения, усилитель, токоэадающий резис.тор,повторитель напряжения, вход которого подсоединен к высокопотенциальным зажимам объекта измерения, а вы- 1О ход — к вспомогательному образцовому резистору, подключенному к детектору равновесия„ и .преобразователь токнапряжение, выход которого через первый дополнительный образцовый 15 резистор подсоединен к высокопотенциальному зажиму объекта измерения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, он снабжен трансформатором тока, первая обмотка которо" го через второй дополнительный образцовый резистор подсоединена к дополнительной обмотке трансформатора .напряжения и общей шине, вторая к низкопотенциальному зажиму объекта измерения н общей шине, третьяк входу преобразователя ток-напряжение и общей шине.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

9 468162, кл, G 01 R 17/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 761915> кл. G Ol R 17/12, 1978 (прототип).