Трансформатор постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистические

Республик

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.06.78 (21) 2632086/24-07 (51) М. Кл

Н 01 F40/06 с присоединением заявки №вЂ” твеударатвввныб комитет

СССР йв Аелем ввебретеннв н втврмтвв (23) Приоритет— (53) УДК 621.314. .224 (088.8) Опубликовано 15.10.79. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.10.79 (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА 1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности .к технике измерения больших постоянных Жков мощных реверсивных преобразователей, когда необходимо знать не только величину тока, но и его поЛярность.

Для измерения больших постоянных токов с гальванической развязкой от цепи измеряемого тока широко применяются трансформаторы постоянного тока с выпрямлением вторичного тока при помощи полупро. водниковых диодов 11). Такие трансформаторы обладают высоким быстродействием, экономичны и точны, однако нечуствнтельны к знаку измеряемого тока.

Известен также трансформатор постоянного тока (2}, в котором дополнительно к обмотке управления (шине измеряемого тока) намотана обмотка смещения с числом витков, равным числу витков обмотки возбуждения переменного тока, причем ток обмотки смещения проходит через сопротивление нагрузки трансформатора постоянного тока встречно выпрямленному току обмотки возбуждения переменного тока. При токе смещения, равном половине максимального значения переменного тока, получается реверсивный трансформатор постоянного тока, диапазон ампервитков нормальной работы которого равен lg Мсипри сохранении всех положительных свойств, присущих трансформаторам постоянного тока. Однако в этом трансформаторе при измерении тока, создающего магнитное поле, вст) ечное полю смещения, величиной большей 2 — —, npo„Wo падает соответствие полярностей измеряемого и выходного токов, что имеет во многих случаях важное значение, в частности, когда трансформатор постоянного тока используется в качестве датчика обратного тока в устройствах защиты. Кроме того, трансформатор постоянного тока с обмоткой смещения

1 должен быть рассчитан на измерение вдвое большего тока, чем требуется измерить.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей трансформаора постоянного тока путем увеличения диапазона измерения тока любой полярности с до значения критического тока. Это достигается тем, что В предлагаемый трансформатор, содержащий два ферромагнитных сер- дечника с выходными обмотками, обмотку

591936 î

1%

Формула изобретения

3 управления, например шину измеряемого тока, вспомогательную обмотку и мостовой выпрямитель выходного тока, введены усилитель напряжения четных гармоник, фазочувствительный выпрямитель и блоки гальванической развязки с входами, шунтированными диодами, при этом фазочувствитель ный выпрямитель выполнен реверсивным на управляемых вентилях, преимущественно тиристорах, с гальваническим соединением прямого и обратного мостов, а управляющие переходы вентилей подключены к выходам блоков гальванической развязки, входы которых соединены последовательно и под ключены через фазочувствительный выпрямитель и усилитель напряжения к вспомогательной обмотке.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого трансформатора.

На сердечниках l н 2 из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостыо намотаны обмотки 3 и 4 переменного тока, соединенные так, что на обмотке 5 управления (шине измеряемого тока) и вспомогательной обмотке 6 не наводится напряжение основной частоты. Сопротивление нагрузки 7 включено на выходе гальванически соединенных прямого 8 и обратного 9 мостов на управляемых вентилях. Управляющие переходы вентилей через блоки 10 и 11 гальванической развязки с диодами 12 и 13

9а входе подключены к выходу фазочувствительного выпрямителя 14, вход которого через усилитель 15 напряжения с высокоомным входом соединен со вспомогательной обмоткой 6, При прохождении постоянного тока па обмотке 5 управления (шине измеряемого тока) в ней самой и во вспомогательной обмотке 6 наводится напряжение четных гармоник, в основном, второй Уи., причем фаза их изменяется íà 180 эл. град. при перемене полярности тока подмагничивания, а амплитуда в режиме вынужденного намагничивания достигает своего максимального значения, определяемого выражением

ugf = 0у -А —.

Подбором числа витков вспомогательной обмотки 6 и регулировкой коэффициента усиления усилителя 15 напряжения можно обеспечить условия полностью открытого в одном направле нии состояния того или иного моста (8 или 9) при значениях тока в обмотке 5,управления порядка +- 10 4leн „ и таким образом получить перемену полярности выходного тока в зависимости от полярности.измеряемого.

Преимущество реверсивного трансформаторадостоянного тока заключается в использовании для измерения тока любой полярности всего двух ферромагнитных сердечников, как и в обьг4ном трансформаторе постоянного тока, при этом диапазон измерения для любой полярности расширяется до значения критического тока целиком, а не полоВины как в трансформаторе с обмоткой смещения. Кроме того, вспомогательная обмотка наматывается тонким проводом, а число вйтков ее при большом коэффициенте усиления усилителя напряжения может быть небольшим и сама вспомогательная обмотка по объему составляет очень малую долю обмоток трансформатора.

Изобретение — использование четных гармоник для управления реверсивным управляемым выпрямителем в цепи переменного тока выходных обмоток может применяться в технике магнитных усилителей с реверсивным выходом, при этом повышается

КПД и уменыпается в два раза число используемых сердечников.

Трансформатор постоянного тока, содержащий два ферромагнитных сердечника с выходными обмотками, обмотку управления, например шину измеряемого тока, вспо. могательную обмотку, мостовой выпрямитель выходного тока, отли и ои ийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения диапазона измерения тока любой полярности до значения критического тока, .в него введены усилитель напряжения четных гармоник, фа очувствительный выпрямитель и блоки гальванической развязки с входами, шунтированными диодами, при этом фазочувствительный выпрямитель выполнен реверсивным а управляемых вентилях, преимущественно тиристорах, с гальваническим соединением прямого и обратного мостов, а управляющие переходы вентилей подключены к выходам блоков гальванической развязки, входы которых соединены последовательно и подключены через фазочувствительный выпрямитель и усилитель напряжения к вспомогательной обмотке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Толстов Ю. Измерительные трансформаторы постоянного тока. «Энергия», 1967, с. 22.

2, Авторское свидетельство СССР № 192920, кл. Н 01 F 29/14, 1962.

69!936 !f

Составитель В,Мясникова

Редактор A. Пейсоченко Техред О. Луговая Корректор l0, Макаренко

Заказ 8227/44 Тираж 923 Подоrcroc

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений r открытий!! 3035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4(б

Филиал ППП е Патента, г. Ужгород, ул. Проектная. 4