Устройство для бесконтактного измерения больших постоянных токов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ, содержащее разъемный магнитопровод , выполненный из отдельных ферромагнитных элементов с продольными зааорами между ними и сквозными отверстиями , через которые намотаны секции модуляционной обмотки, соединенные последовательно, первьй источник переменного напряжения, связаишШ с секциями модуляционной обмотки , секции измерительной обмотки , расположенные между сквозными -отверстиями ферромагнитных элементов и соединенные последовательно, и измерительный прибор, подключенный к измерительной обмотке, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, дополнительно введен второй источник переменного напряжения, к которому подключены секции модуляционной обмотки, размещенные на предыдущих ферромагнитных элементах каждой пары ферромагнитных элементов магнитопровода, секции модуляционной обмотки, размещенные па последующих ферромагнитных элементах пар, присоединенных к ( первому источнику переменного напрясл женин, секции измерительной обмотки, расположенные на предыдущих ферромагнитных элементах, включены встречно с секциями измерительной обмотки, расположенными на последующих ферромагнитных элементах, а напряжение второго источника переменного напряжения по отношению к напряжению перел вого источника переменного напряжео ния имеет сдвиг по фазе, равный 90. СП о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Arse G 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

II

««" ««а,- «

«-.-« ™:««"

ГОСУДАРСТВЕИНЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3607530/24-21 (22) 20.06.83 (46) 15.04.85. Бюл. 11 14 (72) А.М. Плахтиев (71) Ташкентский ордена Дружбы Народов политехнический институт им. А.P. Бируни (53) 621. 317. 7 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 249475, кл. G 01 R 19/00, 22.05.68.

2. Авторское свидетельство СССР

У 502339, кл. С 01 R 19/00, 18.02.74 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ПОСТОЯННЫХ

ТОЕОВ, содержащее разъемный магнитопровод, выполненный из отдельных ферромагнитных элементов с продольными зазорами между ними и сквозными отверстиями, через которые намотаны секции модуляционной обмотки, соединенные последовательно, первый источник переменного напряжения, связаиМйй с секциями модуляционной обмотки, секции измерительной обмотки, расположенные между сквозными

„„SU„„1150560 А

/ .отверстиями ферромагнитных элементов и соединенные последовательно, и измерительный прибор, подключенный к измерительной обмотке, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно введен второй источник переменного напряжения, к которому подключены секции модуляционной обмотки, размещенные на предыдущих ферромагнитных элементах каждой пары ферромагнитных элементов магнитопровода, секции модуляционной обмотки, размещенные а последующих ферромагнитных. элементах пар, присоединенных к с первому источнику переменного напряжения, секции измерительной обмотки, расположенные на предыдущих ферромагнитных элементах, включены встреч- С но с секциями измерительной обмотки, расположенными на последующих ферромагнитных элементах, а напряжение >, второго источника переменного напряжения по отношению к напряжению пер- р вого источника переменного напряжения имеет сдвиг по фазе, равный 90

Cb . Ю

1150560

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения больших постоянных токов, содержащих переменную составляющую. 5

Известны электроизмерительные клещи для постоянного тока, содержащие разъемный магнитопровод, состоящий из двух ферромагнитных элементов, каждый из которых выполнен в виде

1двух концентрично расположенных . дуг, связанных между собой перемычками, модуляционную и измерительную обмотки, размещенные на внутренних дугах ферромагнитных элементов С1 3.

Однако такие измерительные клещи характеризуются ограниченным диапазоном измеряемых токов и недостаточной точностью измерения, обусловленной наличием трансформаторной ЭДС в выходном сигнале, вызванной переменной составляющей измеряемого тока, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для бесконтактного измерения больших постоянных токов, содержащее разъемный магнитопровод, выполненный из отдельных ферромагнитных элементов с продольными зазо- 30 рами между ними и со сквозными отверстиями, через которые намотаны секции модуляционной обмотки, соединенные последовательно, подключенные к источнику переменного напряжения, секции измерительной обмотки, расположенные между сквозными. отверстиями ферромагнитных элементов, соединенные последовательно, и измерительный прибор, подключенный 40 к измерительной обмотке $2 3.

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения, обусловленную значительной трансформаторной ЭДС в выходом сигнале, выз- 45 ванной переменной составляющей измеряемого тока.

Цель изобретения — повышение точ ности измерения.

Поставленная цель достигается 50 тем, что в устройство для бесконтактного измерения больших постоянных токов, содержащем разъемный магнитопровод, выполненный из отдельных ферромагнитных элементов с 55 продольными зазорами между ними и сквозными отверстиями, через котовые намотаны секции модуляционной обмотки, соединенные последовательно, первый источник переменного напряжения, связанный с секциями модуляционной обмотки, секции измерительной обмотки, расположенные между сквозными отверстиями ферромагнитных элементов и соединенные последовательно, и измерительный прибор, подключенный к измерительной обмотке, дополнительно введен второй источник переменного напряжения, к которому подключены секции модуляционной обмотки, размещенные на предыдущих ферромагнитных элементах каждой пары ферромагнитных элементов магнитопровода, секции модуляционной . обмотки, размещенные на последующих ферромагнитных элементах пар, присоединенных к первому источнику переменного напряжения, секции измерительной обмотки расположенные на предыдущих ферромагнитных элементах, включены встречно с секциями измерительной обмотки, расположенными на последующих ферромагнитных элементах, а напряжение второго источника переменного напряжения по отношению к напряжению первого источника переменного напряжения имеет сдвиг по фазе, равный 90 .

На чертеже изображено устройство для бесконтактного измерения больших постоянных токов.

Устройство содержит разъемный магнитопровод, состоящий из отдельных ферромагнитных элементов 1 и 2 с зазорами между ними. Ферромагнитные элементы 1 и 2 имеют сквозные отверстия, через которые намотаны секции 3 двух модуляционных обмоток.

Одна модуляционная обмотка, в которой последовательно соединены между собой секции 3, расположенные на предыдущих ферромагнитных элементах

1 каждой следующей друг эа другом пары ферромагнитных элементов, подсоединена к источнику (на чертеже не показан) переменного напряжения U а другая модуляционная обмотка, в которой последовательно соединены между собой секции 3, расположенные на последующих ферромагнитных элементах 2 этих пар, подсоединена к источнику (не чертеже не показан) переменного напряжения Б, сдвинутого на 90 относительно напряжения

Ц первого источника. Поверх секции 3 модуляционных обмоток равно11505

10 мерно между сквозными отверстиями на ферромагнитных элементах 1 и 2 расположены секции 4 измерительной обмотки, которые в каждой паре ферромагнитных элементов 1 и 2 соединены последовательно и встречно. К выходу измерительной обмотки подключен измерительный прибор 5. В про— цессе измерения постоянного тока в шине 6 последняя должна быть охвачена разъемным магнитопроводом.

Устройство работает следующим образом.

При питании секций 3 модуляцион- 15 ных обмоток переменными напряжениями U„ U<, сдвинутыми по фазе на

90, в ферромагнитных элементах 1 и 2 создаются переменные магнитные потоки ф „ и Фд,.направленные 20 на пространствах секций 4 измерительной обмотки согласно. При этом сигнал на выходе измерительной обмотки за счет равномерного нанесения ее секций 4 между сквознйми отверстиями отсутствует. После охвата шины 6 с измеряемым постоянным током, содержащим переменную составляющую, последним в разъемном магнитопроводе создается рабочий магнит- 30 ный поток Фи, .замыкающийся через все

60 4

I ферромагнитные элементы 1 и 2. Рабо- чий магнитный поток Ф благодаря и модуляции магнитной проницаемости ферромагнитных элементов 1 и 2 переменным полем модуляции наводит в секциях 4 измерительной обмотки

ЭДС в виде четных и нечетных гармоник. При этом из-за сдвига по фазе напряжений U„ и П ЭДС„ индуктируемые в секциях 4 измерительной обмотки, расположенных на ферромагнитных элементах 1 и 2 каждой их пары, содержат в основном вторые гармоники, находящиеся в противофазе, и первые гармоники, сов-. падающие по фазе. Так как секции 4 измерительной обмотки в каждой паре ферромагнитных элементов 1 и 2 соединены между собой последовательно и встречно, то в целом на выходе измерительной обмотки будет выделяться ЭДС в виде в основном второй гармоники, несущей информацию о величине измеряемого постоянного тока, которая и фиксируется измерительным прибором 5. При этом трансформаторные ЭДС в измерительной обмотке взаимно компенсируются, что и позволяет повысить точность измерения постоянного тока,. содержащего переменную составляющую.

БНИИПИ Заказ 2136/34

Тираж 748 Подписное

Филиал IIIIII."Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4