Устройство для моделирования апериодического переходного тока в трансформаторах

 

В. М. Слынько, А. А. Озерянский, А. Е. Демйн и Э. Н. Гречко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

АПЕРИОДИЧЕСКОГО ПЕРЕХОДНОГО ТОКА В ТРАНСФОРМАТОРАХ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для моделирования переходных и роцессов и ри исследовании трансформаторов тока.

Известно устройство, моделирующее экспоненциально затухающий переменный. ток, формирование апериодической составляющей тока в котором осуществляет- ся включением предварительно возбужден; ного генератора постоянного тока независимого возбуждения на резистор P).

Недостатком устройства является искажение моделируемого апериодического тока, вызванное переходными процес; сами в самом генераторе постоянного тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для физического моделиро- zo вания переходного тока короткого замыкания трехфазных систем, содержащее регулируемый дроссель, измерительный шунт, источник питания, ограничитель2 ные переменные резисторы, и блок индикации, в котором для моделирования апериодического тока используется разряд предварительно. заряженного постоянным током линейного дросселя на регулируемый резистор. (2).

Недостаток указанного устройства заключается а том, что процесс заряда и разряда дросселя осуществляется переключением контактов электромагнитного контактора, так как при разряде устройства в момент отключения контактора на его контактах в электрической дуге происходит потеря части запасенной дросселем энергии. Это приводит к уменьшению начального значения.аперио" дического тока и к существенной погрешности измерения тока. При этом погрешность моделирования апериодического тока носит случайный характер и ее невозможно учесть вводом поправки.

Цель изобретения - повышение точности моделирования апериодического тока и быстродействия.

943767 1

Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования апериодического переходного тока в трансформаторах введены два силовых транзистора, между эмиттерами и колекторами которых включены ограничительные диоды и управляющий триггер, а регулируемый дроссель выполнен однообмоточным и подключен одним выводом к эмиттерам обоих силовых транзисторов, коллекто- 1О ры которых через ограничительные переменные резисторы соединены с зажимами источника питания один непосредственно, а другой через исследуемый трансформатор и измерительный шунт, второй вывод регулируемого дросселя подключен к отрицательному выводу источника питания, к базовым выводам силовых транзисторов подключены выходы управляющего триггера.

На чертеже представлена функциональнаяя схема устройства.

Устройство содержит линейный однообмоточный дроссель 1, силовые транзисторы 2 и 3, диоды 4 и 5, переменные резисторы 6 и 7, управляющий триггер 8. Блок индикации 9 содержит переключатель 10, который в общем случае может быть и контактным, и электронным. На выходной обмотке испытуемого трансформатора тока 11 включены регулируемая активно-индуктивная нагрузка 12 и шунт 13. Шунт

14 включен в цепь разряда дросселя.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от сигналов системы управления во включенном состоянии может оказаться один из транзисторов

2 или 3. При открывании транзистора

2 по обмотке дросселя 1 протекает ток. После переключения транзистор

2 запирается, а транзистор 3 открывается. Величина проходящего через дроссель тока при этом не меняется, но его путь осуществляется по другой ветви - через испытуемый трансформатор тока 11, резистор 7 и транзистор

3. По совпадению сигналов на шунтах

13 и 14(см. 14 и 1Z) определяется точность передачи информации через испытуемый трансформатор тока о величине тока и степени его затухания в переходном процессе. Разност ь напряжений на шунтах 13 и 14 (см. Д дает возможность определить непосредственно погрешность в передаче информации (при 1=0 погрешность отсутству25

50 ет) . Изменяя величину сопротивления

6, можно регулировать величину начального значения тока разряда дросселя, а изменяя соп рот ивление резистора 7 — постоянную времени его разряда. Частоту переключения циклов заряд-разряд дросселя, а соответственно, частоту подачи апериодических токов на испытуемый трансформатор 11 можно изменить, если вместо переключателя

10 ввести мультивибратор с регулируемой частотой. Таким образом, применяя данное устройство, можно моделировать и измерять все основные парамет-, ры апериодических переходных токов в очень широком диапазоне.

Назначение диодов 4 и 5, включенных в силовой цепи, - шунтировать обратные выплески токов. Так, например, при включении транзистора 2 и выключении транзистора 3, энергия, запасенная в трансформаторе 11, через еще не рассосавшийся переход К -9 транзистора 3 попадает в первичную цепь. Диод 4 предохраняет транзистор

2 от обратного пробоя. С этой же це-. лью для защиты транзистора 3 используется диод 5.

Устройство может быть выполнено на П-р-и и на p-n-p транзисторах. В этом случае необходимо их включать в нижний вывод дросселя 1, который также требуется соединить с триггером, и изменить полярность включения диодов.

Поскольку переклочение транзисторов 2 и 3 происходит практически мгновенно по сравнению с длительностью переходного процесса, то отсутствуют потери энергии в дуге на момент переключения, что значительно (на

20-251 по экспериментальным данным) повышает точность измерения и моделирования начального значения тока. По этой же причине появляется возможность более эффективно использовать предлагаемое устройство для проверки импульсных трансформаторов. г

Формула изобретения

Устройство для моделирования апе-. риодического, переходного тока в т рансфо рматорах, содержащее регулируемый дроссель, измерительный шунт, источник питаНия, ограничительные переменные резисторы и блок индикации, отличающеес ятем,что,с

5 943767 6 .целью повышения точности моделирова- дам силовых транзисторов подключены ния и быстродействия, в него введены выходы управляющего триггера, вход два силовых транзистора, между эмитте- которого является входом устройства. ром и коллектором каждого из которых включен соответствующий ограничитель- S Источники информации, ный диод, и управляющий триггер, а принятые во внимание при экпер™зе регулируемый дрос сель выполнен одно- 1. Jan Kurek, Zbigniew,Zagan, обмоточным и подключен одним выводом Jozef Zydanowicz. 3adanieprzekladniк эмиттерам обоих силовых транзисто kow hrodowych metoda, odworowaniа паров, коллекторы которых соединены с 1o pie, ciowegopradow. Prace naukowe, выводами источника питания один не- У 34, Elektryka, Politechnika Narпосредственно, а другой через иссле- szawsky, !973, Narszawa, pp. 21-42,. дуемый трансформатор и измерительный f. 1-12. шунт, второй вывод регулируемого дрос 2. Авторское свидетельство СССР селя подключен к,отрицательному выво- 1$ N 474073, M., кл. G 06 G 7/62, ду источника питания, к базовым выво- Н 02 Н 11/00, 1972 (прототип) .

Составитель Е. Фролов

Реактор Л. Веселовская TexpegM. Реивес

Корректор М гаврош"

Подписное

Заказ 5114/58 Тираж 731

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж Hr. Раушская наб.r «д 4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4