Датчик импульсного тока

Авторы патента:

G01R19H02M1/08 -

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 111 60 9096

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.07.76 (21) 2394388/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 12.05.78 (51) М. КлР G 01R 19/00

Н 02М 1/08

Государственный комитет

Совете Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.312 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. К. Шварц (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ИМЙУДЬСНОГО ТОКА

Датчик импульсного тока относится к электротехнике и предназначен для использования в различных тиристорных преобразователях, в частности, для импульсного регулирования скорости транспортных машин.

Известны датчики импульсного тока, содержащие трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь измеряемого импульсного тока, а вторичная вЂ” через выпрямитель подключена к исполнительному или измерительному устройству (1). Недостатком такого датчика является невозможность измерения формы тока.

Из известных датчиков импульсного тока наиболее близким к предложенному по технической сущности является датчик, в котором трансформатор тока имеет две первичные обмотки, одна из которых включена в цепь импульсного тока последовательно с импульсным элементом, а другая вЂ” параллельно цепи нагрузки через полупроводниковый диод.

Вторичная обмотка подключена к удвоителю напряжения (2). Это устройство обладает пониженным быстродействием при быстром изменении (уменьшении) измеряемого тока.

Целью изобретения является повышение точности датчика импульсного тока. Поставленная цель достигается тем, что вход исполнительного устройства включен параллельно выпрямителю. Кроме того, датчик дополни2 тельно снабжен резистором и транзистором, причем эмиттер-базовый переход транзистора через резистор подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора, эмиттер-коллекторный переход транзистора через резистор параллельно конденсатору; параллельно вторичной обмотке трансформатора включена дополнительная RC-цепочка.

На фиг. 1 представлена блок-схема датчика

1п импульсного тока; на фиг. 2 вЂ” диаграмма, иллюстрирующая его работу.

Датчик импульсного тока, подключенный в цепь импульсного тока последовательно с импульсным элементом 1 и нагрузкой 2, шунти15 рованной диодом 3, содержит трансформатор тока 4, резистор 5, выпрямитель 6, конденсатор 7, исполнительное устройство 8, дополнительный резистор 9, транзистор 10, RC-цепочку 11.

Работает датчик следующим образом.

Когда элемент 1 открыт, через первичную обмотку трансформатора 4 течет ток 1 нагрузки 2. По вторичной обмотке трансформатора 4 будет протекать ток 1 вЂ” 1 (принимаем, что коэффициент трансформации трансформатора 4 равен 1), а напряжение на резисторе 5 будет равно U;= (1,вЂ” 14)К.

Когда элемент 1 будет закрыт, то через первичную обмотку трансформатора 4 ток не бу30 дет протекать, а по вторичной обмотке будет

609096

15 протекать ток Ig, lI напряжение на резисторе

5 будет равно U вЂ” вЂ” I .R, полярность его будет обратна полярности напряжения U>, соответствующего открытому состоянию элемента 1, конденсатор 7 через выпрямитель б будет заряжаться до напряжения U .

При закрытом состоянии элемента 1 полярность его соответствует указанной на фиг. 1.

Когда элемент 1 вновь откроется, то к выпрямителю 6 приложится обратное напряжение /6 вЂ” I185.

Таким образом, на вход исполнительного устройства 8 подается напряжение, пропорциональное току элемента 1. Однако при быстром изменении (уменьшении) тока 1 за счет инерционности, вносимой конденсатором 7, возможно несоответствие напряжения U< току I<, Для устранения этого недостатка служат резистор 9 и транзистор 10. Так как эмиттербазовый переход транзистора 10 подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора 4, то при формировании напряжения U>, соответствующего закрытому состоянию элемента 1, транзистор 10 будет подключать резистор 9 параллельно конденсатору 7. Если при этом напряжение на конденсаторе 7 будет превышать напряжение U закрытого состояния элемента 1, то конденсатор 7 через резистор 9 будет разряжаться до этого напряжения U>. Благодаря этому время разряда конденсатора 7 может быть уменьшено до допустимой величины.

В реальных условиях ток 1 не является постоянным, а пульсирует (форма тока I показана пунктиром на фиг. 2). Напряжение U> на резисторе 5 при этом не будет иметь форму, определяемую формой тока 1ь а будет иметь форму, показанную пунктиром. Для компенсации влияния пульсаций тока 14 применена КС-цепочка 11. Компенсация осуществляется тем, что пульсация напряжения на конденсаторе цепочки 11 находятся в противофазе с пульсациями тока намагничивания трансформатора 4.

Включение входа исполнительного устройства параллельно выпрямителю позволяет упростить датчик тока и повысить точность измерения тока при изменяющейся форме тока нагрузик.

Подключение дополнительного резистора через транзистор параллельно конденсаторч обеспечивает повышение точности измерения тока при его быстром изменении.

Г1одключение RC-цепочки параллельно вторичной обмотке трансформатора тока приводит к компенсации погрешности, обусловленной пульсациями тока намагничивания трансформатора тока.

Формула изобретения

1. Датчик импульсного тока, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь импульсного тока, а вторичная обмотка подключена к резистору и ерез выпрямитель к конденсатору, и исполнительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, вход исполнительного устройства включен параллельно выпрямителю.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен резисторами и транзистором, причем эмиттер-базовый переход транзистора через резистор подключен гараллельно вторичной обмотке трансформатора тока, а эмиттер-коллекторный переход транзистора через резистор параллельно конденсатору.

3. Датчик по пп. 1 и 2, отличающий ся тем, что он дополнительно снабжен RC-цепочкой, включенной параллельно вторичной обмотке трансформатора тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Мo 2203078, кл. G 01R

19/00, 1974.

2. Патент ФРГ М 1763746, кл. G 05F 1/58, 1973.

609096

"4, 1

Риг. я

Составитель О. Наказная

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Котова

Редактор В. Левятов