DK149439B - Fremgangsmaade til maaling af en jaevnstroem eller en lavfrekvent vekselstroem - Google Patents

Description

i 149439 o

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til måling af en jævnstrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm ved hjælp af en transformer med en første og en anden vikling, hvor strømmen tilføres transformerens første vikling, hvilken 5 fremgangsmåde er af den i kravets indledning angivne art.

Ved visse anvendelser såsom eksempelvis sikkerhedssystemer ved jernbanesignaler, der styres af en datamaski-nebestykket signalpost, er der behov for på galvanisk isoleret måde at måle lampestrømmenes effektive værdi.

10 Hidtil kendte løsninger til muliggørelse af dette ved hjælp af en transformer er imidlertid både komplicerede og dyre.

I eksempelvis US patentskrift nr. 4.314.200 er forklaret en fremgangsmåde og et kredsløb til detektering 15 af en elektrisk strøm i en leder. Denne strøm inducerer et felt i en kerne af magnetisk materiale. Kernen har en vikling, som er forbundet med en spændingskilde med periodisk varierende spænding. Fra viklingen aftages et strømsignal, som afhænger af den detekterede strøm i lederen.

2o Strømsignalet føres gennem en tærskelværdiomskifter til et lavpasfilter, hvis udgangssignal svarer til den detekterede strøm. Som følge af lavpasfiltreringen begrænses kredsløbets hurtighed, så at kun en meget langsomt varierende strøm kan detekteres, og kredsløbet har også 25 den ulempe, at udgangssignalet afhænger af kernens magnetiske egenskaber.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en enkel og billig måde til at transformere en jævnstrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm ved hjælp 30 af en transformer.

Det angivne formål opnås med en fremgangsmåde af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i kravets kendetegnende del angivne foranstaltninger.

35 Herved opnås, at den kompenseringsstrøm, som fra

O

2 U9439 kompenseringsstrømgeneratoren føres til den anden vikling, giver .en måleværdi for strømmen i den første vikling og ikke kun en detektering af, at der flyder en strøm i denne vikling. Måleværdien er uafhængig af magnetiserings-5 kurvens udseende, og den målte strøm kan variere hurtigere end strømmen i det ovenfor nævnte US patentskrift nr.

4.314.200, hvor der sker lavpasfiltrering.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken er-vist en udførelses-10 form af en indretning til udøvelse af opfindelsen.

I figuren er vist en udførelsesform af en indretning ifølge opfindelsen til transformering af en jævnstrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm ved hjælp af en transformer, hvis kerne 1 i den viste udførelsesform antages at være en 15 toroideformet ferritkerne, gennem hvis centrum hovedprimær- viklingen i form af en tråd 2 er ført, og som har en sekun-dærvikling 3 med et forudbestemt vindingstal til opnåelse af et forudbestemt omsætningsforhold for transformeren.

Den jævnstrøm eller lavfrekvente vekselstrøm, 2o som skal transformeres, tilføres transformerens primærvikling 2 på ikke nærmere vist måde.

I serie med et fasedrejningsnet, som i den viste udførelsesform omfatter en modstand 4, er forbundet en moduleringsspændingskilde 5, som er forbundet over trans-25 formerens sekundærvikling 3. Moduleringsspændingskilden 5 er indrettet til via modstanden 4 over sekundærviklingen 3 at påtrykke en moduleringsspænding med en sådan amplitude at transformerens kerne 1 mættes. Med lavfrekvensvekselstrøm menes i denne sammenhæng en strøm, hvis frekvens 30 har en værdi på højst ca. 1/10 af moduleringsspændings- kilden 5’s frekvens. Denne har en værdi på mellem 5 og- 10 kHz ved en kernediameter på ca. 8 mm.

Strømmen gennem primærviklingen forårsager en magnetf luks i transformerens kerne 1, hvilken fluks ifølge 35 opfindelsen kompenseres ved at en kompenseringsstrøm til- 149439 3

O

føres sekundærviklingen 3 indtil fluksen i kernen 1 bliver lig med nul, hvorved kompenseringsstrømmen gennem sekundærviklingen 3 vil udgøre en med transformerens omsætningsforhold transformeret kopi af strømmen i primærviklingen 2. g Kompenseringsstrømmen ifølge opfindelsen tilveje bringes på følgende måde:

En fasekomparator 6, hvis to indgange er forbundet dels med det fælles forbindelsespunkt mellem modulerings-spændingskilden 5 og modstanden 4 og dels med det fælles 10 forbindelsespunkt mellem modstanden 4 og transformerens sekundærvikling 3, er indrettet til i to på hinanden følgende nulgennemgange at måle faseforskellen mellem moduleringsspændingskilden 5's moduleringsspænding og spændingen over transformerens sekundærvikling 3. Fasekoimpa-15 ratoren 6 er endvidere indrettet til at frembringe et af forskellen mellem disse to målte fa,seforskelle afhængigt styresignal. Dette styresignal, som således er proportionalt med forskellen mellem faseforskellene i to på hinanden følgende nulgennemgange tilføres en styrbar kompenseringsstrømgene-20 rator 7, hvis udgang er forbundet med det fælles forbindelses-punkt mellem transformeren l's sekundærvikling 3 og modstanden 4.

Kompenseringsstrømgeneratoren 7 er indrettet til til sekundærviklingen 3 at føre en af styresignalet 25 afhængig kompenseringsstrøm for kompensering af den af strømmen i primærviklingen 2 forårsagede fluks i transformerens kerne 1 indtil forskellen mellem to på hinanden målte faseforskelle er lig med nul. Når dette er tilfældet, udgør strømmen fra kompenseringsstrømgeneratoren 7 en 30. med transformerens omsætningsforhold transformeret kopi af strømmen i primærviklingen 2. Denne kompenseringsstrøm kan herefter måles på· i og for sig kendt måde for derved at opnå et mål for strømmen i primærviklingen 2.

Ved hjælp af indretningen ifølge opfindelsen 35 kan en jævnstrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm således transformeres på enkel måde.