Функциональный преобразователь электрического тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОбРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ив

Социапистическнк

Реснубпик (iii 875404 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 11. 79 (21) 2843933/18-24 (51)М. Кл.. с присоединением заявки №

G 06 G 7/26

3Ьвударственный комнтвт

СССР

Io 11елам нэабретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39 (53) УЙК681. .335 (088.8) Дата опубликования описания 25. 10. 81

"- »»»

:7 t (72) Автор изобретения

А. Л. Шпади

Ульяновский политехнический институт (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано в системах автоматического регулироваО ния электроэнергетики.

Известны трансформаторные функциональные преобразователи электри5 ческого тока, содержащие ферромагнитные сердечники, работающие на квадратичных участках вебер-амперной характеристики соответственно подоб10 раиных материалов (1 ).

Однако такие преобразователи предназначены лишь для воспроизведения квадратичных зависимостей в узком диапазоне, поэтому находят применение

l$ только в схемах преобразователей мощ\ ности невысокой точности.

Наиболее близким.по технической сущности является трансформаторный функциональный преобразователь электрического тока, в котором тороидальные ферромагнитные сердечники из материала с прямоугольной петлей гистерезиса профилированы в радиальном сечении соответственно с воспроизводимой функциональной зависимостью, причем входные обмотки сердечников соединены последовательно и согласно, а выходные — последовательно и встречно (2 ).

Однако диапазон преобразуемых токов в таком преобразователе ограничен геометрическими размерами и величиной коэрцитивной силы ферромагнитных сердечников, которые в процессе эксплуатации должны надеваться на входную шину или обмотку, что затрудняет настройку и изменение вида воспроизводимой функциональной зависимости.

Цель изобретения — расширение диапазона преобразуемых токов и упрощение настройки.

Укаэанная цель достигается тем, что в защитном каркасе из изоляционного материала, размещенном на входной.токовой шине прямоугольного сечения функционального преобразоватекриво9 намагничивания, хорошо сов.падающей с характеристикой исходного

Формула изобретения

Функциональный преобразователь электрического тока, содержащий входную токовую шину прямоугольного сечения,на поверхности которой размещен защитный каркас из изоляционного материала, охваченный обмоткой подмагничивания и выходной обмоткой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых токов и упрощения настройки, в защит- . ном каркасе выполнены параллельные пазы„ расположенные перпендикулярно поверхности входной, токовой шины., в которых размещены ленты из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, толщина и ширина которых определяется видом воспроизводимой функциональной зависимости, с двух сторон защитного корпуса Расположены два постоянных магнита, обращенные друг. к другу разноименными по3 87540

1 ля и охваченном обмоткой подмагничи. вания и выходной обмоткой» выполнены параллельные пазы, расположенные перпендикулярно поверхности входной токовой шины, в которых размещены ленты из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, толщина и ширина которых определяются видом воспроизводимой функциональной зависимости, с двух сторон защитного

На фиг. 1 изображена конструкция предложенного преобразователя; на фиг. 2 — распределение напряженности магнитного поля вдоль лент из ферро" 2О магнитного материала.

Функциональный преобразователь электрического тока содержит входную токовую шину 1 прямоугольного сечения, на которой расположен запретный каркас 2 из изоляционного материала, охваченный распределенной обмоткой 3 подмагинчиваиия и сосредоточенной . .выходной обмоткой 4. В пазах каркаса 2

2 размещены ленты 5 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса пермалоя, толщина и ширина которых определяются видом воспроизводимой функциональной зависимости. С двух сторон каркаса 2 располо35 жены постоянные магниты 6 и 7,, обращенные разноименными полюсами друг к другу и к лентам 5, которые ориентированы вдоль силовых линий магнитного поля входной токовой шиныГ1).

Преобразователь работает следую.щим образом.

При нарастании электрического то ка 1 (Во вхоцной шине 1 (фиг.1) происходит смещение линии хо с нулевым значением напряженности магнитного

45 попа Н (фиг.2) и соответствующее перемагничивание нермалоевых лент 5.

Поскольку их коэрцитивная сила Нс много меньше первоначальной напряженности магнитного поля Но постоянных магнитов 6 и 7, то положение этой линии перемагничивания, т.е. доменной стенки х, однозначно определяется величиной и направлением преобразуемого тока l . При этом в контуре вы- Ss ходной обмотки 4 происходит соответ. ствующее изменение магнитного потока

° пропорциональное ширине пере4 магниченных лент 5, каждая из которых аппроксимнрует заданную область футюкциональной зависимости Г =Ф (3 ° ) своей ферромагнитного материала, так как малая толщина лент 5 делает влияние размагничивающего фактора очень незначительным.

Заданная функциональная зависимость реализуется как дпя возрастающих, так и для спадающих функций электрического тока и может быть смещена подачей тока IpB обмотку подмагничивания 3, которая необходима при использовании таких преОбразователей для измерения активной мощности сильноточных нагру1 зок и T.ï

Задание функциональной зависимости с помощью отдельных незамкнутых лент из пермалоя, помещенных в неоднородное магнитное поле постоянных магнитов обеспечивает нормальную работу преобразователя в области больших токов» когда их магнитное поле гораздо больше коэрцитивной силы используемого материала и обеспечивает монтаж и перестройку преобразователя, которая осуществляется простой заменой указанных лент новым набором, соответствующим аппроксимнруемой функциональной зависимости. люсами, обмотка подмагничивания выполнена распределенной, а выходная, обмотка -сосредоточенной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

975404

1, Розенблат М. А, Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М., "Наука", 1966, с. 198.

2. Авторское свидетельство СССР

У 601707, кл. G 06 0 7/26, 1975.

Фиа2

Составитель И, Шелипова

Редактор Н. Рогулич Техред Т.Маточка Корректор М. Шароши

Заказ 9338/75 Tspaa 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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