Устройство для получения напряжения или тока, пропорционального произведению двух электрических величин

Устройство для получения напряжения или тока, пропорционального произведению двух электрических величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ссс

К, !асс 2! е. 36

Л» 63239

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрироа(!но в Бюро изобретений Горана-щ и СШ СССР -4(Ъ Д . !:- 1, )1 0 - .,ъ- "

Ь DAY J =,Д

Чебышев

Устройство для получения напряжения или тока, пропорционального произведению двух электрических величин

Заявлено 9 августа 1940 гола в Нарко!(алектропрои за Л 34520 (3027331

Опубл(!ковано 29 февраля 1944 гола

Развитие автоматизации и талемехлкизации энергосистем .û (I Hгает задачу прес.бразования различных физических величин, под;южлщих телеизмерени!о или авто: !а(! -,Iческому регулированию, из сдиого

Вида в. другой вид, допускающий удобное сра|впепие измеряемых величин между собой и передачу- их з!вчег!Ия на расстояние. Рлзнообрлзие физических величин, подлежащих измереии!о (по!!Ожепие, момент, ток, напряжение, частота, мс1цность, сдвиг фаз, ускорение и т. д. 1, Гис позволяет дать общее решение для всех случаев:. Из величии, представ.ляющих наибольшие трудности при измерении и преобр!!зовлнии в условиях энергс.систем, следует отметить мсщность, сдвиг фаз, частоту и ускорепис. Решение зада(чи преобрлзовапия этих зеличин в то же время весы!л актуально, тлк к;к опо является и клиочом и пос троени!О лвто1!ътических регуляторов частоты и мощно" ти, систем телеуправления (суммироздiHQ и телепередача псказлиий мощиocTTI) и т. д. В зависимо=ти от способ;. решения задачи, вес!и|!Иис: !и, в которые преобразуется измеряемая физическая величина, могут быть: перемещение, мсмепт, ток, IfãïðliæåП 1 ЧЛСТОТЛ И l II .ЭЛД;1, f) ТЛКОГo преобрлзовлиия Выполи!пот рлзличпыс THïb! измерительиых элемеитсв.

Одним из и;.Иболсс удобны х

«нос!!Теле(!» измеряемой величипь яв:1яются электрический ток:I;11! пл!ц яБеиие, допуска!ОlцHp Г1сгкое с л! ми ров ание и перед!ю(li;l ра— стояние. Поэтому срелп обширпог» ряда измерите!!ы!ых элементо" (ольшсс место запал!а!от пзмер!1те. Гьпые ."-ле !е!Г1 ь1, преобрлзующи: (! изи !еску !О Вел:!чипу в ток пл(: !!ыц.яжепис (фстокомпеислторь:.

;!Ä!тяпки:уммиру1ощих у стро1встГ„ б(1лометричсскис и тсрмоэлектрп— чсскис преобр::зсвллсли и пр.1. (. Вой: I в, ., которыми дслжпы o(;ллд!!т! ш;добныс измеритсльпы: эг!емситы., могут быть сведены, (° с1(ОВ1(о 1,, !од ющи и (де

liO. ТЬ, П,IOСТОТ!1 Пэl ОТОВЛЕllHSI f ПЛCTро!(ки, бо:lbL oil cool(сг!у жбь.. !!О стоя!IОTI .о пора:(!етров, Всзмои,— пссть получения идентичных хлрлкТЕР!: ТИК ДЛЯ !fCCKO, !ЬКИХ ОДИОТИ!—

;..ых <1ппл1,;:тов, Отсу тстВис ИОДзи1!.ных шстсй, малля И1!ерцио;!ность, достлточпля Величипл в!з1. сдиОГ, параметра.

1з,е,. ью и."..".тоящего изобретен!!! ! Ваяет:я создание измерптсльно:: о

r;f«ifcf1ò:,:счет;.:Ощего в себе пе1 сЛ бл23!) ,nc,.-roørûo шппс свойстезя и могуцсго бьеть использовяееееыхе в различных условиях эксплоатации энергосистем для автоматического регулирования, тегееизмерееекее и суммирования.

Предлагаемое устройство мо кст быть применено во всех сл чаях

I . 7 ..-.Огдя еееобхсдимо получить пОстОгпшый или переменный ток или .:апряженис, пропорцисяяльпыс среднему значению произведения двух перемепных токов, кяк например, прк измерении или регулировании зеоееееессти, сдвигее фяз и в: ряде других случаев. То же устООКСТВО МОЖСТ ОЫТЬ ИСПО 1ЕЬЗОВа1!О для преобразования частоты в напряженке и для измерения производ; ых от мсщности и от частоты.

Едиеествеиное необходимое ус.юВНс для применения предлагаемого устройства состоит в том, чтобы измеряемые величины могли быть поданы через измерительные трансформаторы или разделяеощие емко-..ти. Ь,ак известно, это условие выполняется практически во всех современных эксргетических устяг ювках.

Предлагаемое устройство для получения напряжения или тока, пропорционального произведепк о двух электрических,величин, основано на иопользовянии проводников, сопротивление которых меняется в квадрати еной зависимости от протекающего по пим тока. Проводе1ееки включены в схему таким образом, что по одному из них протекает ток, пропорциональный сумме, а по другому — разности обеих электрических величия. Обя эти сопротивления являются ветвями мостика, получающего питие|не от вспомогательного источника тока и пмееощего в диагонали измерительный прибор.

Сущность изобретения состоит в применении, ео целью предотвращения попадания и измерительный прибор токов, обусловливяемых псремножаемыми евеличинами., двух дополнительных переменных сопротивлений, включенных а цепь мостика последовательно и попарно с осееовными, а:в цепь сравееквяемых иапряжc:rèé — паря.елегеьпо, таким обВазом, чтобы протекяеощке в них токи были направлены навстречу друг другу.

Ня чертеже фиг. 1 — 6 изображают варияпты предлагаемого устрой".твя.

Устройство, предназначенное для преобръзовапия моецнсстк в напряжение, содержкт два сопротивления 1 и 2 (феее.. 1), величи ra которых меняется в квадратичной завксимо ти от протекающего по пим тока и которые образуеот вме те с сопротивлениями 3 и 4 измерительный мост, питаемый от зажимов 5— б пОстояпным напряжением или переменным напряжением промышлен.:ой частоты, проепедшим двухполуесериодное выпрямлепие (фильтрация выпрям,.еенпого напряжения пс

: бязательна).

К зажкмам 7--8 через фильтр приключается измерительный цре1бор.

Реохорд, включенный между зажимами 9 — 10, служит для балансировки мсстя до подачи ия него измеряемых величин.

Сопротивления 1 ее 2 Образованы металлическими проводниками. Наибольшие удобства представляеот проводники из металлов,,не окисляющихся при высокой температуре.

Зто позволяет располагать сопротивления в воздухе, что значитель ;.о облегчает их изготовление и калибровку.

Основпьее требования, которым должны удовлетворять сопротивления, следующие: 1) а рабочей

Области — квадратичность характеристики Ь К == 1(l,@!, где Л К =

= К вЂ” R,. т. е. К = R„(1+kl -,ф);

2) стабильность сопротивления, т.е. неизменность во времени значе 0

Сопротивления 1 и 2, кроме указанных выше цепей, замыкают цепи трсхобмоточных измерительных трансформаторов 11 и 12 напряхкепия (L) и тока (1), включаемых в цепи станционных измерительных трансформаторов.

Трансформатор 11 имеег две одинаковые вторичные обмотки 13 и

14, которые через равные сопротивЪ" 63239 схемы ссиовано ия повороте вскт«р»

1(>ка контура П при переходе через с:стояние резон<анся.

Устройство, изобряже;шос !(я фиг. 4, Отличается «т схемы по фиг. 1 тем, что сумма и рази,>сть токов получаются з первичных Обмотках разделительных тря исф«рматоров 11 и 11", в то время кя(il ирсдыдлцих схемах такое сложение дости(я. (ссь в сяъ(ых >оопротив Icl! I(ях.

Схема !д> фиг. 4 и иекот«ры.; случаях может дать эконссчик> железа и меди, тяк как 1>тцара:((т необходим«сть,в: одном из !зме ::. .чельных трансформаторов (ия(!1>!(гяер 1!), а трансформаторы 11 и i l" могут быть сделаны с малым ко;>>(чеством активных материалов, так как их угл«аяя погрешность ие имеет значения. Режим трансф«р»(;>т(>ров 11 и 11" должен быть выбря(: так, чтобы при перегрузках н первичной цени они пасьицались.

Ограничивая ток во вторичной цепи.

В тех случаях, когда по техничсски м условиям применение днуi измерительных трансформаторов и l,в(се же необходимо, и восьмидвенадца(т и-кратная перегрузочпя я спсаобность перемепных сот(ротивлснии достаточна, целесообразнее применение схемы фиг. 1.

На фи(г. 5 показан вариант устройств(а, основанногo на: фазовом принципе. Здесь, в отличие (от схемы по фиг. 3, суммироггя!!ие производится в первичных обмотках разделительных тра<нсформяторов

Траисф<орм(!Торы 11 11" имев>т ио две Одинаковые первичные обмотки, а, b и с, с1, образующие мост, вкл!«чаемый одной диагональю н резгоиянсну!О цепь С11 Ж1, " >(ругой — через трансформатор 11 " и емксстиую цепь Сз. Благодаря перекрестному включени!О обмоток я и с ио обмоткам а и b транс(фг>рмятора 11 протекает разность токов !

1 и 4, я I(o обмоткагм ".. и (l трансформатора 11" — сумма этих токов.

Назначение трансформатора 11 "— создание наивыгоднейи(их режимов во (всех частях схемы и компенся— ция угловой погрешно".òè цепи С..

В схеме ио фиг, 3 тя же цель достигяется г. азделите;Iь!И (м трягнсформатором 12.

Преимуществогм схемы по фиг. !> является лучшее использование эталонной емкостями Ci, что дает возможность получения больших выходных ияп1зяжений, чем в схеме

»о фиг. 3.

Для преобразования в напряжение производных от мощности. частоты и т, д. последовательно соединяк>тся два преобразователя, дя>(ощие в стацноня(риом режиме равиыс, ио обратные по направле-! (н(о, .напряжения I(2! выходе.

При эт«м в! преобразователях

ИСГ(ОЛ1э31 !ОТ|СЯ,ИИТИ РЯ3;1И<и(ОГО ДИЯметра, что приводит к ряз,<(и<п!ОЙ их тепловой инерции.

В результате, ири переходных режимах компеlгсация выходных ияиряжений Обоих преобразователей будет (арушаться и !!<.. выходе появится н(япряжение, ириближенпо иропо1;циональное ир«изводной от измеряемой величины.

На фиг. б показана с хема комбинированного регулятора частоты, использующего в качестве (измерительных орг",íoâ предлагаемые прес>бразовятели мощно" ти и. частоты.

Здесь Р— — преобр(!зователь аощ1(ости регулируемой машины, М— преобразователь Отклонений частоты, Воздействие с т интегрального угля системы Л и от зада(ниой средней мощности мсшины Р„(которая может изменяться Ilo графику механизмом П) осуществляется иутем введения в цепь главного измерительного моста подвижных потенциометров, Воздействие <От Обменной мощности или какого-либо иного криггерин может быть в(ведег!о: или, кяк показано на схеме, в цепь (нуль-индикатора, или, в случае e" ëâ для измерений используются также переменные в зя(висимости от протекающего тока сопротивления или иные переменные сопротивления,— введением этих сопротивлений последова(тельно с преобрязогвателями Р и М в цепь главного моста.

На фиг. б показана схема(регулятора при измереггиях (гя постоянл 63239 ном т )кс. Злее!. К вЂ” конвертор, ..))собр»3 i !Оп!и!! постоя»ны;! ток Iicб 1;1:»: -..!Оста в псрсмешн;с !а»ряженке. В кл !естве конвертора можеT быть 11pH)IPIILH »1крофон, IIHT1Ib1:. i усилитель, прсрыватс.-н и пр, При ра)б!)Те измерительног; мост", ка перемснг!Ом токе дво!!»о!! истоты ко)п1сртор становится нснужсl!.

Х вЂ” электронный нуль-индикатор персис»!!ого тока с флзированнь1м вык!. 1,:и, управляя>щий испо,.»!иТЕЛЬI bi I!I i;i, )С, ИЗМЕ» 1К)»1И .! МОШность;;;ст!)т):ои машины.

Прс.тмст пзоорстен )я

Ъстр)иство для получения напряжения .:;,Ill тока, пропорци!н!агп ног() произвг дени!о двук электрически..

«ели IH!!, ос»ов;иное иа и нользовлпии !тр!)вод).яков, сонротивг1ение которыя меняетс.я в кв::,др!)тично1! 3л)!си и стн от нротекл!Ощсго по н!!м ток;! и вкл)оченнык в скему таким образ!:м. что но одному пз ни;- нроTcêèåT ток, пропорциональный cóìмс. i!»О другому - — разности обеи. электр! I !е-.êè вс;шч:ш, причем Оба чонр) тнвлспия одновременно ..лужат также ветвямн мостикл. предназ;паче)шого для !»ита:нья от в "по ) ) ! ТЕ, Ы! О! О Н С Т О и Н и и;! 1 ) и Л 11

ИМС!ОШСГО В Дп Н OI»ii!11 !13МЕРИТС;!Ьный прибор, uтл !и,".!Ощсе:я тем, что. с целью предотвращения попадания в измсрнгсльньш прибор токо«, обусловг»11)!)сны.; перемногкасмыми вели !Кз!т!ми, прж1еиены

1«а дollo,!нитсльны ; неремснпык сопротивления, вкгноч т!ныс в цепь мостика по."ледов,!тельно и поплр!ц) с основными, а в цепь сравнивасмык напряжений — паралг!ельно, т !— ким обрлзом, чтобы протекающие в

»!!. токи были н шрлвлены навстреД 1) Г . ) f) V I