Измеритель мгновенного значения тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ч,т фЯ P; g, . " П (61) Дополиительиое к авт. свид-ву (22) Заяелеио 329776 (21) 2 384652/18-21 (53)м. кл.й а О1 R 19/ОО с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам иэобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. .З17.7 (088 е8) Опубликоваио 30.12,79. Бюллетень Йо 48

Дата опубликования описания 30.1279 (72) Авторы изобретения

В,Н.Бродовский, А.С.Жилин, Е.С.Иванов, Б.Б.Миронов, В.И.Роговой и Л.В.Тимофеев (7f) Заявитель (5 4 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА

Изобретение относится к реверсив-; ным измерительным устройствам электрического тока и предназначено для формирования реверсивных сигналов обратной связи в быстродействующих 5 системах автоматического регулирования.

Известны устройтсва измерения тока, состоящие из трансформаторов то-" ка, диодных мостов и источникоФ пе-"" 30 ременного напряжения.

Однако такие устройства измеряют только величину тока и не реажрЮт на его направление.

Наиболее совершенным является йзмеритель мгновенного значения тока, содержащий источник постоянного напряжения, RC-фильтр с двумя входами, дроссель, первичная обмотка которого включена в цепь измеряемого тока, а 20 вторичная подключена между нулевой шиной и первым входом RC-фильтра; трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь измеряемого тока, а вторичная — в цепь выходного 25 тока.

Недостатками известного изМерителя являются большие потери мощности в цепях подмагничивания магнитного усилителя .и в балансной схеме при изме- gp

2 рзниях больших токов, порядка сотен ампер, а также .сложность из-за нЕоблодимости,применения источников переменного тока.

Целью изобретения является уменьшение потерь мощности при измерении токов оольшой величины °

Для достижения этой цели в измеритель мгновенного значения тока, содержащий источник постоянного напряжения, RC-фильтр:.с двумя входами, дроссель, первичная обмотка которого включена в цепь измеряемого тОка, а вторичная подключена между нулевой шиной и первым входом RC-фильтра, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь"измеряемого тока, а вторичная — в цепь вы- . ходного тока, введены два транзисторно-диодных ключа и резистор, один вывод которого -подключен к нулевой шине источника постоянного напряже-. ния, а другой — к второму входу

RC-фильтра и через вторичную обмотку трансформатора тока — к выходам транзисторно диодных клйчей, управляющие входы которйх подключены к пер. выл входам дополнительно введенных в трасформатор тока второй и третьей вторичных обьюток, вторые входы

706789 которых соединены соответственно с минусовой и плюсовой шинами источника постоянного напряжения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого измерителя.

Измеритель содержит транзисторнодиодные ключи 1„ 2., трансформатор

5 тока 3, резистор. 4, дроссель 5, RC-фильтр б, шины 7, 8 отрицательнога и положйтельйого потенциалов источника постоянного напряжения ° !

О

Измеритель тока работает следующим образом.

Измеряемый ток 1н поступает в из меритель и протекает по первичной обмотке трансформатора тока 3 и по первичной обмотке дросселя 5. Транзисторно-диодные ключи 1 и 2 вместе с трансформатором тока 3 образуют своеобразный мультивибратор, B котором выходная обмотка трансформатора тока играет роль первичной, а допол- 2О иительные вторичные обмотки играют роль управляющих обмоток и обеспечивают автоколебательный режим работы ключей 1 и 2..Таким образом o5ecrreчивается непрерывное перемагничива- 25 ние сердечника трансформатора 3 без применения специальных источников переменного напряжения. В этом случае оказывается воэможным.передача (трансформация) даже посто- З0 янного по величине тока iq иэ цепи измерения s цепь резистора 4.

Прй указанноМ на чертеже направлении тока 1я по вторичной обмотке

"трансформатора и резистору 4 ток iH протекает в течение одного полуперйода колебаний ключей через ключ 2, а в течение другого полупериода †. че рез диод ключа 1., При другой полярности тока i òîê 40

1Й будет протекать в соответствующие полупериоды колебаний ключей через транзистор ключа l и диод ключа 2, В реальном измерителе тока иэ-за неидеальности петли гистереэиса материала сердечника трансформатора 3 в напряжении U содержатся провалы -" помехи. Для получения качественного сигнала на выходе измерителя применен

RC-фильтр б, вход которого подключен 5р к резистору 4, а выход является выходом измерителя тока. С целью компенсации запаздывания, вносимого фильтром б, к его входу подключена вторичная обмотка дросселя 5. На этой обмотке образуется напряжение, пропорциональное производной измеряемого тока, что и обеспечивает компенсацию запаздывания, вносимого RC-фильтром б, В описанной схеме измерителя тока потери мощности, связанные с измерением тока, выделяются в основном резисторе 4, который играет роль измерйтельного шунта. Падение напряжения на резисторе 4 ьало — обычно

0,075-1 В. Ток, протекающий по этому резистору, обычно в 1000 раэ меньше измеряемого тока i . Поэтому потери мощности в описанном измерителе даже при измерении больших токов существенно меньше потерь мощности в известных реверсивных измерителях тока, Формула изобретения

Измеритель мгновенного значения тока, содержащий источник постоянного напряжения, RC-фильтр с двумя входами, дроссель, первичная обмотка

1 которого. включена в цепь измеряемого тока, а вторичная подключена между нулевой шиной и первым входом RC-фильтра, трансформатор така, первичная обмотка которого включена в цепь измеряемого тока, а вторичная — в цепь выходного тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности при измерении токов большой величины, в него введены два транзисторно-диодных ключа и резис тор, один вывод которого подключен к нулевой шине источника постоянного напряжения, а другой — к второму входу RC-фильтра и через вторичную обмотку трансформатора тока — к выходам транзисторно-диодных ключей, управляющие входы которых подключены к первым входам дополнительно введенных в .трансформатор тока второй и третьей вторичных обмоток, вторые входы которых соединены соответственно с минусовой и плюсовой шинами источника постоянного напряжения.

706789

Составитель В.Баганов

Редактор Е.Караулова Техред Н.Ковалева Корректор:Г,Решетниж

Ф» «МВВФВ ЮЮЮ «» 4

Заказ 8215/39 Тираж 1073 Подписное

ЦЙИИПИ Росударственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Ф ЮЮЮЬ

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