PL100552B1 - Uklad przetwornika rezystancji obwodu elektrycznego zasilanego napieciem roboczym na prad staly - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad przetwornika rezystancji obwodu elektrycznego zasilanego napieciem roboczym na prad staly, przy czym napiecie robocze moze byc napieciem stalym lub okresowym sinusoidalnym lub odksztalconym majacy obwód wyjsciowy oddzielony galwanicznie od obwodów wejsciowych, sluzacy do kontroli rez$tanqi uzwojen malych maszyn elektrycznych pradu przemiennego, malych transformatorów i przekazników. . ¦ Znane dotychczas uklady przeznaczone do pomiaru rezystancji uzwojen maszyn elektrycznych sa oparte na mostkowej zerowej metodzie pomiaru. Pomiar rezystancji badanego uzwojenia, znajdujacego sie pod roboczym napieciem przemiennym, za pomoca tych urzadzen, wymaga niezaleznego zasilania uzwojenia badanego pomocniczym napieciem stalym. Zródla obu napiec (roboczego i pomocniczego) musza byc zablokowane wzajemnie w taki sposób aby prgd staly ze zródla napiecia stalego pomocniczego nie mógl plynac przez zródlo napiecia przemiennego roboczego i odwrotnie aby prad przemienny roboczy uzwojenia badanego nie mógl plynac przez zródlo napiecia stalego pomocniczego. Ponadto przy mostkowej zerowej metodzie pomiaru rezystancji doprowadza sie kazdorazowo mostek do równowagi a wartosc mierzonej rezystancji odczytuje sie z polozen pokretel dekad oporników tworzacych mostek pomiarowy. Jest to wiec pomiar dorywczy a nie ciagly, wymagany w przypadku przetwornika rezystancji.

Z polskich opisów patentowych nr 64305 i 84304 znane sa uklady przetworników napiecia i pradu zawierajace prostownikowo-transformatorowe uklady oddzielenia galwanicznego miedzy obwodem wejsciowym i obwodem wyjsciowym. Jednak przetworniki te nie nadaja sie do przetwarzania rezystancji obwodu elektryczne¬ go znajdujacego sie pod napieciem roboczym- Celem wynalazku jest opracowanie ukladu przetwornika przetwarzajacego w sposób ciagly rezystancje obwodu elektrycznego znajdujacego sie pod napieciem roboczym, zwlaszcza napieciem przemiennym i który to przetwornik nie bedzie wymagal stosowania zródla napiecia stalego pomocniczego. Cel ten zostal osiagniety2 100 552 w ukladzie, którego istota polega na tym, ze zawiera uklad mnozacy przylaczony jednym wejsciem do obwodu napiecia wejsciowego za posrednictwem dzielnika napiecia, natomiast drugim wejsciem przylaczony jest do obwodu pradu wejsciowego za posrednictwem bocznika pradu i wzmacniacza napiecia, do którego przylaczone jest wejscie ukladu kwadratujacego. Wyjscie ukladu mnozacego oraz wyjscie ukladu kwadratujacego polaczone jest z wejsciem ukladu dzielacego za posrednictwem filtrów usredniajacych, natomiast wyjscie ukladu dzielacego polaczone jest poprzez zródlo napiecia polaryzujacego i wzmacniacz napiecia z wejsciem ukladu prostowrriko- wo-transformatorowego, którego wejscie obciazone jest zewnetrznym obwodem obciazenia za posrednictwem wzmacniacza.

Zaleta ukladu przetwornika rezystancji wedlug wynalazku jest to, ze przetwarzanie rezystancji dokonuje sie przy napieciu roboczym badanego obwody elektrycznego bez koniecznosci stosowania napiecia pomocnicze¬ go, a przetwarzanie rezystancji nie zalezy ani od wartosci napiecia i pradu roboczego, ani od ksztaltu przebiegów tego napiecia i praciu roboczego, ani od ksztaltu przebiegów tego napiecia i pradu oraz, ze prad staly otrzymywany na wyjsciu ukladu przetwornika jest wprost proporcjonalny do wartosci rezystancji przetwarzanej.

Dodatkowa zaleta jest to, ze przylaczenie przetwornika do badanego obwodu elektrycznego praktycznie nie zaklóca stanu pracy tego obwodu.

Przedmiot wynalazku Jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia uklad blokowy przetwornika rezyitend]f.

Uklad przetwornika mi dwa obwody wejsciowe polazone ze ioba w jednym punkele (punkt wspólny); jeden obwód dla napiecia wejsciowego uwe i drugi obwód dla pradu wejsciowego iwe. W obwodzie wejiciowym napiecia znajduje sie dzielnik napiecia DN a w obwodzie wejsciowym pradu — bocznik pradu 8. Obwód wyjsciowy bocznika pradu jest przylaczony do wejscia wzmacniacza napiecia Wi. Wyjscie dzielnika napiecia DN jest przylaczone do pierwszego wejscia ukladu mnozacego UM, a wyjscie wzmacniacza Wi jest przylaczone do drugiego wejscia ukladu mnozacego UM. Niezaleznie od tego wyjscie wzmaclacza Wj jest przylaczone do wejscia ukladu kwadratujacego UK (t.j. do ukladu podnoszacego wartosc chwilowa napiecia do potegi drugiej). Do wyjscia ukladu mnozacego UM jest przylaczony filtr usredniajacy Flf a do wyjscia ukladu kwadratujacego UK —filtr usredniajacy F2. Obwody wyjsciowe filtrów Fi i Fa. sa obwodami wejsciowymi ukladu dzielacego UD. W obwód wyjsciowy ukladu dzielacego UD sa wlaczone szeregowo zródlo napiecia polaryzacji Up i obwód wejsciowy wzmacniacza W2. Wyjscie wzmacniacza W2 jest przylaczone do wejscia prostownikowo-transformato- rowego ukladu oddzielenia galwanicznego UO. Do obwodu wyjsciowego ukladu UO jest przylaczony wzmac¬ niacz napiecia stalego W3. Z kolei do wyjscia wzmacniacza W* jest przylaczony opornik RQ symbolizujacy zewnetrzny obwód obciazenia przetwornika rezystancji.

Dzialanie ukladu przetwornika rezystancji wedlug wynalazku, polega na ciaglym dokonywaniu operacji matematycznych na wartosciach chwilowych dwóch napiec, z których jedno jest proporcjonalne do wartosci chwilowej napiecia wejsciowego, a drugie — do wartosci chwilowej pradu wejsciowego, zgodnie z równaniem okreslajacym przetwarzana rezystancji, t.j. zgodnie z równaniem P ¥cT 1 HT.-l*dt przy czym: Uj — wartosc chwilowa napiecia proporcjonalna do wartosci chwilowej napiecia wejsciowego (t.j. napiecia panujacego na uzwojeniu badanym), u2 — wartosc chwilowa napiecia proporcjonalna do wartosci chwilowej pradu wejsciowego (t.j. pradu pobieranego przez uzwojenie badane), T — okres usredniania obejmujacy co najmniej kilka okresów zmian napiecia i pradu wejsciowego, P - moc czynna pobierana przez uzwojenie badane, I — wartosc skuteczna pradu plynacego przez uzwojenie badane, ki, k2 — wspólczynniki proporcjonalnosci.

W ukladzie przetwornika rezystancji, napiecie wejsciowe uwe jest zmniejszone, za pomoce dzielnika napiecia DN, do zakresu roboczego napiecia wejsciowego ukladu mnozacego UM. Natomiast prad wejsciowy iwe100 552 3 wywoluje w boczniku B spadek napiecia, który jest wzmacniany za pomoca wzmacniacza Wi do zakresu roboczego napiecia wejsciowego ukladu mnozacego UM i ukladu kwadratujacego UK. Uklad mnozacy UM mnozy wartosci chwilowe napiec wyjsciowych dzielnika napiecia DN i wzmacniacza Wi, zas uklad kwadratujacy UK podnosi do potegi drugiej wartosc chwilowa napiecia wyjsciowego wzmacniacza Wi. Napiecie wyjsciowe ukladu mnozacego UM, po usrednieniu za pomoca filtru usredniajacego Fi, jest podane na wejscie licznikowe ukladu dzielacego UD. Natomiast napiecie wyjsciowe ukladu kwadratujacego, po usrednieniu za pomoca filtru usredniajacego F2, jest podane na wejscie mianownikowe ukladu dzielacego UD. W rezultacie na wyjsciu ukladu dzielacego UD otrzymuje sie napiecie stale proporcjonalne do ilorazu napiec wejsciowych tego ukladu I tym samym proporcjonalne do przetwarzanej rezystancji obwodu badanego.

Algebraiczna suma napiecia wyjsciowego ukladu dzielacego UD i napiecia polaryzujacego Up steruje wzmacniacz napiecia stalego W2. Napiecie Up umozliwia kompensacje wartosci poczatkowej rezystancji przetwarzanej i tym samym umozliwia przetwarzanie samej zmiany rezystancji obwodu badanego. Napiecie wyjsciowe wzmacniacza W2 jest nastepnie transformowane za pomoca transformatora napiecia stalego, w postaci prostownikowo-transformatorowego ukladu oddzielenia galwanicznego U0, na napiecie, które po wzmocnieniu za pomoca wzmacniacza W3, jest napieciem stalym wyjsciowym omawianego przetwornika rezystancji, Przetwornik rezystancji, w ukladzie wedlug wynalazku, Jftit przeznaczony do ciaglego przetwarzania rezystancji uzwojen miedzianych mdlych maszyn elektrycznych pradu priemlennego opomljalhle malych stratach czynnych w zelazie I miniaturowych transformatorów oraz przekazników na wymuszony prad lub napiecie stale w celu kontroli temperatury uzwojen tych urzadzen, zabezpieczen przed przeciazeniami oraz w celu analizy parametrów technicznych i eksploatacyjnych malych maszyn i transformatorów za pomoca komputera. Odznacza sie duza dokladnoscia przetwarzania w szerokim zakresie czestotliwosci napiec roboczych poczawszy od czestotliwosci równej zero i przy malych wartosciach wspólczynnika mocy czynnej badanych obwodów elektrycznych. Ponadto jest on przystosowany do wspólpracy z typowymi bocznikami pradu.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Uklad przetwornika rezystancji obwodu elektrycznego zasilanego napieciem roboczym na prad staly majacy prostownikowo-transformatorowy uklad oddzielenia galwanicznego i wzmacniacz napiecia, znamienny tym, ze zawiera uklad mnozacy (UM) przylaczony do obwodu napiecia wejsciowego (uwe( za posrednictwem dzielnika napiecia (DN) i do obwodu pradu wejsciowego (iwe) za posrednictwem bocznika pradu (B) i wzmacniacza napiecia (Wi) oraz uklad kwadratujacy (UK) przylaczony do wyjscia wzmacniacza napiecia (Wi) przy czym wyjscia ukladu mnozacego (UM) i ukladu kwadratujacego (UK) sa przylaczone do wejsc ukladu dzielacego (UD) za posrednictwem filtrów usredniajacych (Ft) i(F2) a z kolei wyjscie ukladu dzielacego (UD) jest przylaczone do wejscia prostownikowo-transformatorowego ukladu oddzielenia galwanicz¬ nego (UO) poprzez zródlo napiecia polaryzujacego (Up) i wzmacniacz napiecia (W2) natomiast do wyjscia ukladu (UO) jest przylaczony zewnetrzny obwód obciazenia (RQ) za posrednictwem wzmacniacza W$).

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ukladami mnozacym (UM), kwadratujacym (UK) i dzielacym (UD) sa mnozniki analogowe.100 552 Prac. Polip tf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl