Устройство для измерения постоянного тока

Устройство для измерения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«»789831

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетскнк

Социалнстически я

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 190279 (2!) 2728368/18-21 с присоединением заявки ¹ (51)М. К.з

G 01 R 19/20

Н 01 F 40/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.80. (бюллетень №47 (53) УДК 621. 317..7 (088. 8) Дата опубликования описания 23.1 2.80 (72) Авторы изобретения

Б. Д. Омельченко и В. П. Саван еев (71) Заявитель

Объединенный институт ядерных исследований (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электро-, измерительной технике и может быть использовано при измерении постоянного тока.

Известны устройсва, содержащие дроссели насыщения, выпрямители, резисторы нагрузки и стабильные-источники -двухфазного переменного напряжения. В таких устройствах шина с измеряемым током проходит через дроссели насыщения f1).

Недостаток таких устройств — сложность источника питания и погрешность, возникающая из-эа непостоянства коэффициента стабилизации IIo отклонениRlvl напряжения питания при различных значениях измеряемого тока.

Известны также устройства, содержа-. щие три пары дросселей насыщения,которые охватывают шину с измеряемым током,три мостовых выпрямителя вторичного тока, резистор нагрузки и три трансформатора питания, обмотки каждой пары дросселей насыщения соединены встречно друг другу и цоследо- 2с вательно с выходом соответствующего трансформатора питания и диагональю йеременного тока соответствующего мостового выпрямителя вторичного ianna, диагонали постоянйого тока мостовых выпрямителей вторичного тока соединены последовательно с резистором нагрузки (21 .

Недостатком известного устройства является значительная зависимость выходного сигнала от напряжения нитания. Эта погрешность для такого рода устройств, измеряющих постоянный ток становится основной. Погрешность распределена неравномерно в зоне измерени я датчик а и дости гает н аибольшего значения при измерении малых токов, что ограничивает снизу диапазон измерения устройства. Питание такого рода устройств от стабилизированного трехфазного источника в значительной мере усложняет устройство и уменьшает надежность его работы, кроме того, ведет к значительным затратам электроэнергии, снижая в целом КПД измерительного устройства, В описанном устройстве напряжение питания задается камим-либо одним значением. Такой выбор напряжения питания не обеспечивает оптимального коэффициента <стабилизации устройства за счет внутренней магнитной связи при изменении питающего напряжения; Малая величина напряжения питания (0,30,6) Вв обеспечивает достаточный ко789831 эффициент стабилизации в нижней части (0-0,5) А1й„. /А йн диапазона измеряемых токов, но с ростом величины измеряемого тока он падает. Большая величина напряжения питания устройства (0,7-0,9) В> обеспечивает большой коэффициент стабилизации только при больших измеряемых токах, больших

1,2 АИ„ /AW„o . Величина основйой погрешности такого устройства, а следовательно, и точность определяются погрешностью изменения выходного сигнала при изменении по величине питающего напряжения.

Цель изобретения — повышение точности за счет исключения зависимости коэффициента стабильности по напря- 15 жению .питания от величины измеряемого тока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения постоянного тока, содержащем три пары дро- щ сселей насыщения, которые охватывают шину с измеряемым током, три мостовых выпрямителя вторичного тока, резистор нагрузки и три трансформатора питания, обмотки каждой пары дросселей насыщения соединены встречно друг

-другу и последовательно с выходом соответствующего трансформатора питания и диагональю переменного тока соответствующего мостового выпрямителя вторичного тока, диагонали постоянного тока мостовых выпрямителей вторичного тока соединены последовательно с резистором нагрузки, ко sxopaM трансформаторов питания подключен. введен- ный в устройство регулятор напряжения,3$ управляющий вход которого включен пос- ледовательно с диагоналями постоянного тока мостовых выпрямителей вторичного тока и резистором нагрузки.

На чертеже представлена функцио- 40 нальная схема устройства.

Устройство для измерения пос тоянного тока состоит из дроссе-, лей 1 — 6 насыщения, охватывающих . шину 7 с измеряемым током, мостовых выпрямителей 8 — 10 вторичного тока, включенных последовательно и согласно в цепь резистора 11 нагрузки, трансформаторов 12-14 питания устройства. В цепь питания устрой- ства включен регулятор 15 напряжения, управляющий вход которого подключен в цепь резистора 11 нагрузки.. Регулятор напряжения может быть выполнен, напр) мер, на трех управляемых дросселяф ..16- 18 насыщения, каждый из котОрых содержит по два сердечника — 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, по две обмотки

25 и 26, 27 и 28, 29 и 30 переменного тока и по две обмотки 31 и 32, 33 и 34, 35 и 36 управления,лричем об- ф) мотки 25-30 включены согласно и параллельно, а обмотки 31-36 управления — последовательно и встречно. Обмотки 25-30 переменного тока включены последовательно с первичными. обмотка- у ми трансформаторов 12-14 питания устройства. Обмотки 31-35 управления соединены в последовательную цепь и включены во вторичную цепь устройства последовательно с резистором 11 нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

При протекании по шине 7 измеряемого тока Л,, „ во вторичной цепи устройства через резистор 11 нагрузки устанавливается так 0 раный J<

= 0м 4„ /, где 3 - W — ампервитки измеряемого йЪм 4 тока;

W — число витков одного нъм дрос сел я н асыщени я .

Вторичный ток Э, протекая через управляющий вход регулятора 15 н апр яжени я, уст ан авли вает н апр яжение питания устройства таким образом, чтобы оно соответствовало максимальному коэффициенту стабильности относительно изменения питающего напряжения. Это позволяет уменьшить ошибку измерения, а следовательно, увеличить

его точность в зависимости от диапазона измерения примерно в 1,3-2 раза.

Таким образом, изменение напряжения питания устройства в зависимости от измеряемого тока позволяет повысить точность измерения.

Регулятор 15 напряжения может быть выполнен, например, по схеме, приведенной на чертеже. Параллельное соединение первичных обмоток 25 и 26, 27 и 28, 29 и 30 обеспечивает, независимо от того, точно ли совпадают магнитные свойства и геометрические размеры сердечников, результирующее напряжение переменного тока, индуктируемое в цепи управления обмоток

31 и 32, 33 и 34, 35 и 36, которое всегда обращается в нуль. Кроме того, параллельное соединение обмоток переменного тока образует короткозамкнутый контур для быстро изменяющихся сигналов управления, что исключает влияние напряжения питания на переходные процессы в устройстве при установлении режима (короткозамкнутый контур задерживает установление ново-. го состояния сердечников соответствующее измененному сигналу управления). Для обеспечения пбдстройки дросселей насыщения 1-6 и увеличения быстродействия параллельно обмоткам управления 31 и 32, 33 и 34, 35 и 36 может включаться подстроечный резистор и емкость.

Формула изобретения

Устройство для измерения постоянного тока, содержащее три пары дросселей насыщения, которые охватывают шину с измеряемым током, три мостовых выпрямителя вторичного тока, ре789831 ион

Составитель Ф. Цареградский

Редактор О.Малец Техред Н,Граб. Корректор Н.Швыдкая

Заказ 9029/42 . Тираж 1019 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 зистор нагрузки и три трансформатора питания, обмотки каждой пары дросселей насыщения соединены всТречно друг другу и последовательно с выходом соответствлощего трансформатора питания и диагональю. переменного тока соответствующего мостового выпрямителя вторичного тока, диагонали постоянного тока мостовых выпрямителей вторичного тока соединены последовательно с резистором нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, ко входам трансформаторов питания подключен введенный в устройство регулятор напряже ння, управляющий вход которого включен последовательно с диагоналями постоянного тока мостовых выпрямителей вторичного тока и резистором нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. селицкая M.Ñ. и др, Трансформаторы постоянного тока и напряжения, Энергия, M., 1964, с. 137, рис. !

О 410

2. Володина К. Я. и др. Стабильный трансформаторный датчик постоянного тока.- Приборы и техника эксперимента, 1977, Ф.З, с. 155-156; рис. 1.