Устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей,находящихся под напряжением переменного тока

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОМИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее магнитный модулятор с четырьмя обмотками , первая из которых соединена с избирательным усилителем, а вторая с генерато ом усилительно-преобразовательного тракта магнитного модулятора , индикатор, источники .напряжения переменного и постоянного токов , заграждающий дроссель, разделительный конденсатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен образцовый регулируемый резистор, при этом третья и четвертая обмотки магнитного модулятора включены встречно, третья обмотка включена в последовательную: цепь источника напряжения постоянного тока, заграждающего дросселя и клемм для подключения измеряемого сопротивления, а четвертая обмотка через образцовый регулируемый резистор подключена параллельно разделительному конденсатору, общий вывод третьей и четвертой обмоток соединен с общим выводом последоватепьирй (Л цепи разделительного конденсатора и одной из клемм для подключения измеряс емого сопротивления, параллельно которому включен источник напряжения переменного тока. 00 Х) 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

К 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н летописному свидетельству

ГОсудАРстВенный Комитет сссР по делию изоБРетений и отнРытий (21) 3283802/18-21 (22) 30.04.81 (46) 15.10.84. Бюл. Р 38 (72) Г.В. Абрамзон, Л.И. Достов, В.N. Машенков и К.В. Петров (53) 621.317.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 609163, кл. G 01 К 13/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 678602, кл. G 01 К 13/06, 1979. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОМИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее магнитный модулятор с четырьмя обмотками, первая из которых соединена с избирательным усилителем, а вторая с генератором усилительно-преобразовательного тракта магнитного моду"лятора, индикатор, источники .напряжения переменного и постоянного то„,Я0„„111893о А ков, заграждающий дроссель, разделительный конденсатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повъппения точности измерений, в него введен образцовый регулируемый резистор, при этом третья и четвертая обмотки магнитного модулятора включены встречно., третья обмотка включена в последовательную цепь источника напряжения постоянного тока, заграждающего дросселя и клемм для подключения измеряемого сопротивления, а четвертая обмотка через образцовый регулируемый резистор подключена параллельно разделительному конденсатору, общий вывод третьей и четвертой обмоток соединен с общим выводом последовательной .. цепи разделительного конденсатора и од ной из клемм для подключения измеряемого сопротивления, параллельно которому включен исТочник напряжения переменного тока.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что магнитный модулятор снабжен пятой обмоткой, 1118938 ,которая через балластный резистор подключена параллельно четвертой обмотке.

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения сопротивления различных электрических цепей, находящихся под напряжением переменного тока, например обмоток электрических машин. В этом случае значения измеряемых омических сопротивлений являются критерием температуры обмо1ток электрической машины при ее ра- 10

I боте под напряжением.

Известно устройство для измерения превышения температуры обмотки электрической машины переменного тока под нагрузкой, содержащее индукцион- 15 ный преобразователь постоянного тока с двумя первичными обмотками, двумя конденсаторами в цепи обмоток, защитную индуктивность и измерительный прибор 1 .

Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности измерения, так как погрешность обусловлена влиянием внешних полей и переменной составляющей тока нагрузКи и из- 25 мерительной цепи, а измерение произво" дится методом амперметра — вольтметра, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения превышения температуры обмотки элек- щ трической машины переменного тока под нагрузкой, содержащее магнитный модулятор с четырьмя обмотками, первая из которых соединена с избирательным усилителем, а вторая с генерато- 35 ром усилительно-преобразовательного тракта магнитного модулятора, индикатор, источники напряжения переменного и постоянного токов, заграждаю4 щий дроссель и разделительный конденсатор (2.$.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, так как в данном случае на сердечник измерительного трансформатора .не действуют переменные магнитные поля и он работает практически толька

2 в постоянном магнитном поле,. создаваемом измеряемым током. Отсюда следует, что все гистерезисные явления, имеющие место в этом сердечнике при медленных изменениях измеряемого тока, проявляются в полной мере и являются основной составляющей погрешности измерения. При этом погрешность от гис герезиса будет сказываться тем сильнее, чем меньшие значения постоянного тока (сопротивления) необходимо измерить.

Погрешности измерения обусловлены также методом измерения сопротивления — методом амперметра-вольтметра, значительными величинами. температур-ной погрешности и необходимостью тщательной защиты магнитомодуляционного преобразователя от вредного влияния внешних магнитных полей.

Недостатками устройства также являются сложность схемы и конструкции устройства, и как следствие, сложность настройки при изготовлении, низкая эксплуатационная надежность.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей, находящихся под напряжением

+ переменного тока, содержащее магнитный модулятор с четырьмя обмотками, первая из которых соединена с избирательным усилителем, а вторая с генератором усилительно-преобразовательного тракта магнитного модулятора, индикатор, источники напряжения переменного и постоянного токов, заграждающий дроссель, разделительный конденсатор, введен образцовый регулируемый резистор, при этом третья и четвертая обмотки магнитного модулятора включены встречно, третья обмотка включена в последовательную цепь йсточника напряжения постоянного тока, заграждающего дросселя и клемм

8 4 детектор 18, к выходу которого подключен индикатор 19.

Устройство работает следующим образом.

Обмотка 3 электрической машины находится под напряжением источника переменного тока 1. Все остальные элемейты цепи и схемы устройства, а также источник постоянного тока 10 защищены от воздействия переменного тока источника 1 с помощью разделительного конденсатора 2, заграждающе-. го дросселя 11 и блокировочного конденсатора 12. При этом практически исключается вредное воздействие переменного тока в цепи обратного резистора 13 и управляющих обмоток 6 и 7 .

Магнитный модулятор 4, возбуждаемый током высокой частоты от генератора 16, выполняет роль нуль-индика- тора, фиксирующего равенство постоян ных магнитных потоков, создаваемых управляющими обмотками 5, 6 и 7.

Пренебрегая омическими сопротив- лениями дросселя !1 и источника пере менного тока 1, запишем основные соотношения, поясняющие принцип работы устройства. Магнитодвижущая сила всех управляющих обмоток (3% ) может быть представлена выражением, (3 ) -Э„%„-Э,Щ,-З,а„+З,щ, где N число витков обмотки 5;

%2 - число витков обмотки 6;

% †. число витков обмотки 7. з

Число витков обмотки б во много

pas превышает число витков обмотки 5; и во столько же раэ ток 3„ больше то- ка 3 так что в схеме обеспечива;

2> ется равенство

31Nj 32%2 (2) )

Однако несмотря на то, что значение 32Щ1 много меньше 31181.(или 32%21 при выполнении условия (2) суммарное значение магнитодвижущей силы (3 } не достигнет нуля, чтобы обеспечить (3щ) = 0 в схему введена тРетья управГ ляющая обмотка 7, питаемая током Д величина которого всегда пропорциональна току, 3 ввиду того, что об- мотка 7 подключена параллельно обмот-. ке 6.

Магнитодвижущая сила 3 % при лю, бых значениях тока 3> равна3 Ф„и направлена навстречу ей. Таким образом,,,. в магнитном модуляторе при выполнении условия (2) обеспечивается одновременно и,условие (3N)>=- О. Учитывая, 3 111893 для подключения измеряемого сопротивления, а четвертая обмотка через образцовый регулируемый резистор подключена параллельно разделительному конденсатору, общий вывод третьей

5 и четвертой обмоток соединен с общим выводом последовательной цепи разделительного конденсатора и одной нз клемм для подключения измеряемого сопротивления, параллельно .которому включен .источник напряжения переменного тока.

Кроме того, магнитный модулятор снабжен пятой обмоткой, которая через балластный резистор подключена параллельно четвертой обмотке.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Источник переменного тока, 1 через разделительный конденсатор 2 подключен к обмотке 3 электрической машины, сопротивление постоянному току г который необходимо измерять. х

Магнитный модулятор 4 имеет пять обмоток: три управляющие обмотки 5, 6 и 7, обмотку возбуждения 8 и индикаторную обмотку 9. Источник постоянного тока 10 через заграждающий дроссель 11 подключен к последовательной цепочке, составленной иссле30 дуемой обмоткой 3 машины и управляющей обмоткой 5 магнитного модулятора.

Источник постоянного тока 10 шунтируется блокировочным конденсатором 12.

Управляющая обмотка 6 магнитного модулятора с последовательно подклю- З5 ченным к ней образцовым регулируемым резистором 13 также соединена с источником постоянного тока 10 через. заграждающий дроссель 11, источник переменного тока 1 и управляющую об40 мотку 5 магнитного модулятора. Парал лельно управляющей обмотке 6 подключена последовательная цепочка из балластного резистора 14 и управляющей обмотки 7 магнитного модулятора. Маг-<5 нитные потоки, создаваемые обмотками 5 и 6, направлены навстречу. Поток обмотки 7 направлен встречно потоку, создаваемому обмоткой 6 в цепи последовательно соединенных из- 50 меряемого сопротивления обмотки 3, обмотки 5, источника постоянного тока

10 и заграждающего дросселя 11.

Усилительно-преобразовательный тракт 15 магнитного модулятора вклв- И чает в себя следующие основные узны: генератор возбуждения 16, избират.ль- ный усилитель 17 и фазочувствительный

1118938

Составитель Л. Сорокина

Техред С.Мигунова

Корректор А. Обручар

Редактор Л; Авраменко

Заказ 7445/32 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 что Э -" — 3 = где Š— ЭДС источE Е

1Х 200 ника 1), и подставляя это в (2) получаем, что при фиксировании магнитным модулятором отсугствие магнитодвижу1.шеи силь

1 (3)

Соотношение (3) является основой для определения искомого сопротивления электрической машины.

Фиксирование отсутствия магнитодвижущей силы (ЭИ) = 0 осуществляется по нулевому значению выходного сигнала усилительно-преобразовательного тракта, которое регистрируется индикатором 19.

Таким образом, в отличие от прототипа данное устройство осуществляет прямое измерение омического сопро-!

О тивления обмотки электрической машины путем его сравнения с образцовым регулируемым резистором.