Измерительный преобразователь тока

 

О П И С А Н И Е 79215З

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвпистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.03.79(21) 2739519/18-21 (51) М. Кл, 5 01 9 19/00//

Н 01 F 40/06 с присоединением заявки .%

Государственный комитет

СССР до делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень л1 48

Дата опубликования описания 03.01.81 (53) УДК 621. .314.316, ° 937 (088. 8) (72) Автор изобретения

С. И. <Ьедотов

Научно-исследовательский центр по испытанию высоковольтной аппаратуры (71) Заявитель (1

11 и 3 % 3)b3

1 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике, но может быть использовано также в устройствах релейной зашиты и автоматики энергосистелл.

Известно устройство для измерения

5 тока, содержашее трансфорл атор тока и шунт, подключеннь1й параллельно первичной обмотке, а также трансреактор и резистор, включенные с ней послеio дов«тельно Г1) .

Недостаток известного устройства заключается в том, что периодическая составляюшая тока передается во ВТо ричную цепь со сдвигом по фазе. Это

15 сушественно ограничив«ет область применения устройства.

Н«иболее близким техническим решением к изобретению является измерительный преобр«зомтоль тока, содержащий

Ю в частно сти, магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, нагрузочный элемент, ус г«новл<.нн11й и цепи вторичной обмотки, б«лластн«1й резистор 2).

В состав устройства входят также еше один магнитопровод с двумя аналогичными обмотками, еше один балластный резистор, а также выпрямительные диоды, обеспечиваюшие подключение к вторичным обмоткал1 обоих балластных резисторов и нагрузочного элемента. В связи с этим известное устройство характеризуется значительной сложностью. В этом устройстве должна иметь место трансформация обеих полуволн тока на вертикальном участке кривой налтагничивания, если даже полуволны не равны по величине. Однако при практическом использовании устройства из-за непдентичных и неидеальных характеристик составных элементов все же наблюдается пов11шен1тая погрешность преобразования в переходном режиме, когда первичнь111 ток содержит периодическую составля1ошую.

Целью изобретения является упрошение устройства и по»1,1ш 1спо точности в переходном режпл1с .

20

ПО - —.а -;лен((ай цель достиГается тем, (то в "ел(ар(>тель((ый преобразователь тс н, со ер "пцнй магнитопровод с первич-! Обмоткc(ì(!,:(агру зочнь(((;.л с(Оглен(пяй B цепи вторич.е" О(>;:Отки,:>алластный резистор, введены преобразователь магнитной индукции в нап;я>кенпс, цу(ть--индикатор и быстродействующий замыкатель, причем, выход преобразователя магнитной индукции в напряжение соединен со входом нуль-инди-.;.атора. О в;, .-Ходи(пуль--индикатора под"(ле=" е("!- х г((в авт(яюшил(входам Оыс трО".пО:(тОГ . ЗО" (Ь(КЯТЕЛЯ. УС? анОВЛОННО— в(.(водах балластного резистора, вклю;енного последовательно с нагрузочным элементом.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предло>кенного изл«ерите((ьного преобразователя тока.

Преобразователь содержит трансформатор тека 1, состоящий из магнитопроэода 2; еевичной Обмотки 3 и вторич-"-;-к-(4 с r :агрузочнь(м элементом

; а м-г.(((топроводе 2 размещен преобЛ(аi . ". (Нэй ((НДУ1CILHIC> х -;тк; 7. к 1(второй подключены

-;; -;с тор 9. Конденсатор

„-.,"..»(Нуль-Индикатора 1 О, —., Сг,его два выхода (ицверсионный и

110-.: ".(-(й,, .-! уль-индикатор 10 осуц ест""(Нет у1(ра(,>(г ((((i> бь(строде>(ств ж» (>(им зим(,(<отелем 11. Замыкатель 11 сое т ((т нз тпр((сторов 11 2, 1 3, управляюц ц"-: эл=:-(".ðî(((-(которых подкгпочены к вы- 35 хо;(,ал (((, -ь-.(::нд((катОра 1 О, и диодОв 1 4, 15. Яь(ходцые за>кимы замыкателя 1.(. сое/(ннень! с в(!вОдами балластно о резистора (6, включенного последовательно с нагрузочць(лл элементом 5. Величина сопротивления балластного резистора 16 выбирается на порядок большей сопротивления нагрузочного резистора 5.

Преобразователь работает следующим образом. С конденсатора 9 снимается напряжение, пропорциональное магнитной индукции в магнитопроводе 2. Нуль-индикатор 10 фиксирует моменты перехода через нуль напряжения на конденсаторе 9.

Выходные сигналы нуль-индикатора 10 50 используются для открытия тиристоров

12, 13 при переходе магнитной индукции через нуль.

При появлении тока короткого замыкания нуль-индикатор 10 ориентируется 55 на знак магнитной индукции в магнитопроводе 2 и открывает нужный тиристор гаким образом, что в первую полуволну тока

>3 ф резистор 16 оказывается зашунтированным. Пусть, например, направление первой полуволны вторичного тока совпадает с направлением, отмеченньгм на чертеже стрелкой. В таком случае Откр(явается тиристор 13 и вместе с диодом 14 шунтирует резистор 16. Вторичный ток протекает через нагрузочный элемен 5, тиристор 13, диод 14. Во врел(я протекания тока через нагрузочный элемент

5, происходит намагничивание магнитопровода 2 до какого-то определенного значения магнитной индукции. Условно применен знак этой индукции поло>кительным.

В начале второй полуволны ток нагрузки протекает через резистор 16, что вызывает форсированное размагничивание маг>п(топровода 2. Когда магнитная индукция в магнитопроводе 2 снижается до нулевого значения. нуль-индикатор

10 переключается, Открывается тиристор

12 и >((унтирует резистор 1 6. Вторичный ток протекает через нагрузочный элемент 5, тиристор 12, диод 15- После этого магнитопровод 2 продолжает перемагничиваться с нормальным значением сопротивления нагрузки до какого-то значения индукции отрицательного знака. В следующую полуволну также сначала магнитопровод 2 форсировано размагничивается, затем переключается нуль-индикатор 10 и открывается тиристор 13.

Далее в каждую последующую полуволну наблюдается сначала форсированное размагничивание, а затем нормальное перемагничивание магнитопровода 2.

Возможны и другие варианты выполнения функциональных элементов устройства. Для выполнения преобразователя 6 магнитной индукции в напряжение не обязательно иметь дополнительную обмотку 7. Можно использовать и вторичную обмотку 4, а также гальваномагнитные элементы (датчик Холла, магниторезистор, магнитотранзистор) . Быстродействующий замыкатель 11 может быть выполнен без диодов, в виде двух тиристоров, включенных параллельно различной полярностью, или в виде симистора.

В результате .форсированного размагничивания магнитопровода 2 в начале каждой полуволны тока уничтожается намагничивание, полученное от действия предыдущей полуволны. При переходном процессе кратковременное введение большого сопротивления в цепь нагрузки позволяет в уменьшенную полуволну тока, 7924 ликвидировать приращение магнитной индукции, полученное в увеличенную полуволну. Таким образом, индукция в переходном процессе не накапливается и ее максимальное значение не превосходит приращения индукции, полученного оТ действия наибольшей полуволны тока переходного режима. Следовательно, погрешность такого преобразователя в переходных режимах много меньше, чем у известных трансформаторов тока. форм ула изобретения

Измерительный преобразователь тока, содержащий мвгнитопровод с первичной и вторичной обмотками, нагрузочный

20 элемент, установленный в цепи вторичной

О3 6 обмотки, балластный резистор, о т— л и ч а ю ш и Й с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности в переходном режиме, в него введены преобразователь магнитной индукции в напряжение, нуль-индикатор и быстродействующий замыкатель, причем выход .преобразователя магнитной индукции в напряжение соединен с входом нуль-индикатора, а выходы нуль-индикатора подключены к управляющим входам быстродействующего замыкателя, установленного на выводах балластного резистора, включенного последовательно с нагрузочным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 354356, кл. Н 04 Р 40/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 280620, кл. Н 02 Н 7/00, 1969, Составитель Л. Морозов

Редактор Т. Рыбалова Техред И.Асталош Корректор М. Немчик

Заказ 10143/43 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4