NO160165B - Fremgangsmaate for maaling av en likestroem eller en lavspent vekselstroem. - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrrer en fremgangsmåte for å måle en likestrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm ved hjelp av en transformator som har en første og en andre vikling (2 og 3) hvor strømmen er beregnet til å bli til-ført den første viklingen (2). Ifølge oppfinnelsen påtrykkes den andre viklingen (3) en moduleringsspenning fra en moduleringsspenningskilde (5) via en motstand (4). Separasjonen i fase mellom moduleringsspenningen og spenningen over den andre viklingen (3) måles i to etter-hverandre følgende nullgjennomganger ved hjelp av en fasekomparator (6). Sistnevnte er tilpasset til å generere et styresignal som reaksjon på differansen mellom disse to separasjoner i fase. Dette styresignal bevirk-es til å styre en kompenseringsstrømgenerator (7) som er tilpasset til å mate en kompenseringsstrøm til den andre viklingen (3) for kompensering av fluksen 1 transformatorkjernen (1) bevirket av strømmen i den første viklingen (2) inntil nevnte differanse er lik null.Kompenseringsstrømmen utgjør da en kopi av strømmen i den første viklingen (2) transformert over med transfor-. matorens omsetningsforhold.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for

å måle en likestrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm ved hjelp av en transformator som har en første og en andre vikling, der strømmen tilføres den første viklingen, og hvor der for kompensering av fluksen i transformatorkjernen bevirket av strømmen i den første viklingen, til-føres en kompenseringsstrøm til den andre viklingen som har en verdi som tilsvarer den transformerte verdien av strømmen i den første viklingen.

I tillempninger, slik som sikkerhetssystemer for jernbane-signaler som er styrt av et datamaskindrevet stillverk, foreligger det et behov for galvanisk isolert måling av lampestrømmenes effektivverdi.

Kjente løsninger for muliggjørelse av dette ved hjelp av

en transformator er imidlertid både kompliserte og kost-bare .

Formålet ved den foreliggende oppfinnelse består i å til-veiebringe en enkel og billig fremgangsmåte for å transformere en likestrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm ved hjelp av en transformator.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av fremgangsmåten som er gitt de kjennetegnende trekk som frem-går av kravet.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nedenfor med henvisning til den vedlagte tegning, idet den eneste figuren på denne illustrerer en utførelsesform av et apparat til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

En utførelsesform av et apparat er illustrert i figuren

og er beregnet for å transformere en like- eller lavfrekvent vekselstrøm ved hjelp av en transformator, hvis kjerne 1 antas å være en toroidformet ferritkjerne i den viste utførelsesform, gjennom hvis sentrumshull der er

innført primærviklingen i form av.en tråd 2, idet denne tråd bærer en sekundærvikling 3 som har et forutbestemt antall vindinger for å oppnå et forutbestemt omsetningstall hos transformatoren.

Den like- eller lavfrekvente vekselstrøm som skal trans-formeres, tilføres transformatorens primærvikling 2 på en måte som ikke er nærmere vist. En moduleringsspenningskilde 5 er koplet over transformatorens sekundærvikling 3, i serie med et fasedreienett som er en motstand 4 i den viste utførelsesform. Via motstanden 4 er kilden 5 tilpasset for å påtrykke en moduleringsspenning over sekundærviklingen 3 med en amplitude, slik at transformatorens kjerne 1 mettes. Med "lavfrekvent strøm" tilsiktes i denne sammenheng en strøm som har en frekvens som utgjør høyst ca. 1/10 av den for moduleringsspenningens kilde 5. Dette i sin tur utgjør mellom 5 og 10 kHz for en kjerne-diameter på ca. 8 mm.

Strømmen gjennom primærviklingen 2 bevirker en magnetisk fluks i transformatorkjernen 1, og ifølge oppfinnelsen kompenseres denne fluks ved hjelp av en strøm som til-føres sekundærviklingen 3 inntil fluksen i kjernen 1 blir lik 0, idet kompenseringsstrømmen gjennom sekundærviklingen 3 da danner en kopi av strømmen i primærviklingen 2 transformert over med transformatorens omsetningstall.

Ifølge oppfinnelsen oppnås kompenseringsstrømmen på følg-ende måte: En fasekomparator 6 har begge sine innganger koplet til forbindelsespunktet for muduleringsspenningskilden 5 og motstanden 4, og også til forbindelsespunktet for motstanden 4 og transformatorens sekundærvikling 3, idet komparatoren er slik at der ved to etter hverandre nullgjennomganger måles faseforskjellen mellom modulerings-spenningskildens 5 spenning og spenningen over transformatorens sekundærvikling 3. Komparatoren 6 er ytterlig-ere tilpasset til å generere et styresignal som reaksjon på differansen mellom begge av disse målte separasjoner i fase. Dette styresignal, som således er proposjonalt med differansen mellom separasjonsfasen i to etter hverandre følgende nullgjennomganger, påtrykkes en styrt kompenser-ingsstrømgenerator 7 som har sin utgang tilkoplet forbindelsespunktet for transformatorens sekundærvikling 3 og motstand 4.

Kompenseringsgeneratoren 7 er tilpasset for mating av strøm, som reaksjon på nevnte styresignal, for kompensering av fluksen i kjernen 1 bevirket av strømmen i primærviklingen 2, inntil differansen mellom to etter hverandre følgende målte separasjoner i fase er null. Når så er til-fellet, utgjør strømmen fra kompenseringsstrømgeneratorens 7 en kopi, transformert over med omsetningsforholdet, av strømmen i primærviklingen 2. Denne strøm kan så måles på en i og for seg kjent måte . for oppnåelse av et mål på strømmen i primærviklingen 2.

En like- eller en lavfrekvent vekselstrøm kan således trans-formeres på en enkel måte, ved hjelp av apparatet ifølge oppfinnelsen.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for å måle en likestrøm eller en lavfrekvent vekselstrøm ved hjelp av en transformator som har en første og en andre vikling (2 og 3), hvor strømmen tilføres den første viklingen (2), og hvor der for kompensering av fluksen i transformatorkjernen (1) bevirket av strømmen i den første viklingen, tilføres en kompenseringsstrøm til den andre viklingen (3) som har en verdi som tilsvarer den transformerte , verdien av strømmen i den første viklingen, karakterisert ved at en moduleringsspenning påtrykkes den andre viklingen (3) via et fasedreienett (4), separasjonen i fase mellom moduleringsspenning og spenningen over den andre viklingen (3) av transformatoren måles ved to etter hverandre følgende nullgjennomganger, avviket mellom begge disse separasjoner i fase måles, et signal som tilsvarer avviket genereres, og en kompenseringsstrømgenerator (7) styres ved hjelp av dette signal, idet strømmen fra generatoren mates i transformatorens andre vikling (3), og at avviket mellom separasjonene i fase på ny måles, og prosessen gjentas med kontinuerlig tilføyelse til de tidligere avviks verdier inntil avviket blir null, idet strømver-dien fra kompenseringsstrømgeneratoren (7) da gir den målte strøm.