Индуктивный делитель напряжения
Иллюстрации
Реферат
Сотоз Советсиик
Социалистичесиих
Республик
ОП ИС
ИЗОЬР 723677 (61) До олнительное (22) Заявлено 09.06 с присоединением зая (23) Приоритет—
Опубликовано 25
Дата опубликов (51) М. Кд.
Н 01F 21/12//
G Ol Р, 15/04
Гасударственный комитет
СССР ао делам изобретений и втерытнй (53) УДК621.3, .072.2 (088.8) (72) Автор изобретения
В. H. Желт иков (7!) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к индуктивным делителям напряжения с совмещенными каскадами и может быть пспользовано при создании средств измерения высо5 кой точности, например мостов переменного тока, расширения диапазона измерения и повышения точности существутощей аппаратуры, а также при проведении метрологических работ — аттестации и проверке различных электроизмерительных устройств.
Известны индуктивные делители напряжения, в которых обмотки каскадов намотаны каждая на отдельном тороидальном сердечнике (1 "т.
Недостатком их является ограничен ная точность, вследствие нагружения предыдущих каскадов токами намагничивания последующих. 29
Известен также индуктивный целитель напряжения с совмещенными каскадами, содержащий ферромагнитный тороидальный сердечник, обмотку старшего каскада, выполненную в виде последовательно соединенных секций с равным числом витков в каждой из них, и секционированную обмотку младшего каскада, общее число витков которой равно числу витков одной секции обмотки старшего каскада, причем одна из секций обмотки старше го каскада зашуптирована обмоткой младшего каскада (21.
Такой делитель является наиболее олизким к предложенному по технической сущности.
Недостатком его является невысокая точность в работе.
Целью изобретения является повыше ние точности в работе индуктивного дели» теля напряжения с совмещенными каскадами.
Это достигается тем, что в предложенном индуктивном делителе напряжения с совмещенными каскадами, содержащем ферромагнитный тороидальный сердечник, обмотку старшего каскада, выполненную в виде последовательно соеди723677 ненных секций с равным числом витков в
C каждой из них, и секционированную обмотку младшего каскада, шунтирующую одну из секций старшего каскада, установлены дополнительная секционированная обмотка и переключатели,,свободные секции, обмотки старшего каскада зашунтированы дополнительной секционированной обмоткой, число витков каждой секции которой равно числу витков шунтируемой секции обмотки старшего каскада; при этом дополнительная секционированная обмотка подключена параллельно обмотке старшего каскада посредством переключателей.
На чертеже показана принципиальная схема двухкаскадного индуктивного делителя напряжения с совмещенными каскадами.!
50
Он содержит ферромагнитный, сердечник 1 тороидального типа, на котором намотана секционированная обмотка 2 старшего каскада с общим числом витков
9/ . Обмотка 2 разделена íà tl одина1 ковых по числу витков секций, которые соединены между собой последовательно, а число витков N1 должно быть кратно где к - количество каскадов, совК мещенных HB QQHHGM сердечнике.
В частности, lIpH ec 11 Ho cBcTåìå
1ч -1 0 и при к — 2 число виткоь М/, должно быть кратным 100. Обмотка 3 младшего каскада содержит число витков
О<.11, разделена на 11 одинаковых по числу витков секций, которые соединены между собой последовательно, и подключена параллельно одной нз секций обмотки старшего каскада в зависимости от необходимого коэффициента последнего. 40
Выходная клемма (не обозначена) делителя в соответствии с заданным коэффициентом передачи младшего каскада подключена к одной из точек соецинения обмотки 3.
Свободные секции старшего каскада зашунтированы одинаковыми секциями дополнительной секционированной обмотки
4, числа витков в которых равны числу витков в шунтируемых секциях обмотки
2, а активное сопротивление каждой из шунтирующих дополнительных обмоток 4 равно активному сопротивлению обмотки
3. Это равенство приближенно обеспечивается выбором сечения проводов обмоток 3 и 4, а точнее - подстроечными резисторами 5 в цепях обмоток 4.
Входное напряжение Ugy,, приложенное к обмотке 2 и подключенным параллельно ее секциям обмоткам 3 и 4, вызывает появление B них намагничивающего тока, магнитный поток которого проходит по сердечнику 1 и создает во всех обмотках ЭДС индукции, уравновешивающие приложенное напряжение. Часть входного напряжения- уравновешивается падением напряжения на остаточных параметрах обмоток- активном сопротивлении и индуктивиости рассеяния, причем влияние последней ощутимо лишь на частотах в несколько десятков килогерц и выше.
Распределение напряжения О на секЬх, циях обмоток 2, 3 и на обмотках 4 зависит от числа витков в них и фактических значений остаточных параметров. Номинальное значение выходного напряжео ния Ll>b® зависит от количества секций обмоток 2 и 3, включенных между общим проводом и выходной клеммой делителя.
Отклонения напряжений па секциях обмотки 2 от номинального значения определяется при равенстве витков разбросом значений остаточных параметров, а в области низких частот - главным образом неодинаковостью активной составляющей сопротивления секций обмотки 2 и обмоток 3 и 4. Поскольку старший каскад делителя фактически состоит из двух параллельно соединенных обмоток, за счет статистического усреднения разброс падений апряжения на секциях старшего каскада получается меньше, чем в том случае, когда каскад состоит только из одной обмотки, и точность деления повышается примерно в 2 раза. Обмотка
3 младшего каскада, замещающая одну из обмоток 4, также не нарушает правильности распределения напряжения в старшем каскаде, так как по условию ее сопротивление равно сопротивлению одной обмотки 4, а полное число витковчислу витков в одной обмотке 4.
По сравнению с делителями каждый каскад которых намотан на свой сердечник, предложенный делитель характеризуется повышенной точностью как за счет исключения токов намагничивания сердечника младшего каскада, так и за счет подключения параллельно всем секциям oGMQT êè старшего каскада одинаковых по числу витков и активному сопротивлению обмоток, что уменьшает разброс остаточных параметров между отводами секций обмотки старшего каскада.
Это позволяет строить многокаскадные индуктивные делители напряжения повышенной точности при сокращении рас23677
5 7 кода дорогих ферромагнитных материалов не менее чем вдвое, при одновременном уменьшении габаритов и веса делителя.
В результате расширяются эксплуатационные возможности делителя.
Формула изобретения
Индуктивный делитель напряжения с совмещенными каскадами, содержащий 1о ферромагнитный тороидальный сердечник, обмотку старшего каскада, выполненную в виде последовательно соединенных секций с равным числом витков в каждой из них, и секционированную обмотку
15 младшего каскада, общее число витков которой равно числу витков одной секции обмоткистаршего каскада, причем одна из секций обмотки старшего каскада зашунтирована обмоткой младшего каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности в работе, он снабжен дополнительной сгчционированной обмоткой и переключате лями, свободные секции обмотки старшего каскада зашунтированы дополнительной секционированной обмоткой, число витков каждой секции которой равно числу витков шунтируемой секции обмотки старшего каскада, при этом дополнительная секционированная обмотка подключена параллельно обмотке старшего каскада посредством переключателей, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ко 264533, кл. Q 02 - 2l/00, l970.
?. Трансформаторные измерительные мосты под ред. Карандеева К, Б.-, M. Энергия", l970, с. 127-128.
ПНИИПИ Заказ 438/39 Тираж 844 Подписное
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4