Opublikowano: 6.IX.1969 58106 KI. 21 e, Z7/02 MKP GOI r o? UKD Twórca wynalazku: dr inz. Jan Leszczynski Wlasciciel patentu: Politechnika Lódzka (Katedra Elektrotechniki Ogól¬ nej), Lódz (Polska) Przekladnik pradu stalego Przedmiotem wynalazku jest przekladnik pra¬ du stalego, sluzacy do pomiaru natezenia pradu stalego w szerokim zakresie wartosci natezenia pradu, a nadto do pomiaru napiecia pradu stale¬ go.Znane sa przekladnik! pradu stalego, tak zwa¬ ne przekladniki transduktorowe, których dziala¬ nie jest oparte na wykorzystaniu efektu sterowa¬ nia przez mierzony prad staly za posrednictwem elementu ferromagnetycznego, pradem przemien¬ nym z zewnetrznego zródla napieciowego. Wartosc srednia pradu przemiennego jest w okreslonym zakresie w przyblizeniu liniowa funkcja pradu mierzonego. Istotna wada przekladników tego ty¬ pu jest to, ze maja one zlozona konstrukcje wy¬ nikajaca z koniecznosci zastosowania dwurdzenio- wego elementu ferromagnetycznego (transduktora) oraz, ze posiadaja duze wymiary uwarunkowane potrzeba uzyskania w rdzeniach optymalnych wartosci natezenia pola magnetycznego.Celem wynalazku jest opracowanie takiego przekladnika pradu stalego, 'który by zmniejszal niedogodnosci przekladników znanych.Do osiagniecia tego celu zostalo wytyczone za¬ danie opracowania przekladnika pradu stalego, w którym mierzony prad staly steruje procesem transformacji pradu zmiennego o wymuszonym przebiegu, niezaleznym od magnetycznego stanu rdzenia, z obwodu uzwojenia wzbudzajacego do 10 15 25 30 zwartego poprzez zawór prostowniczy obwodu uzwojenia wtórnego.Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynalaz¬ ku w ten sposób, ze przekladnik pradu stalego, którego schemat pokazany jest na fig. 1, zawiera ferromagnetyczny rdzen 1 zaopatrzony w trzy uzwojenia, z których jedno jest pierwotnym uzwo¬ jeniem 2, przez który plynie mierzony prad staly, drugie wzbudzajacym uzwojeniem 3 polaczonym szeregowo z prostowniczym zaworem 4, o tak do¬ branym kierunku przewodzenia, ze skladowa sta¬ la przeplywu wzbudzajacego uzwojenia 3 odejmu¬ je sie od przeplywu pierwotnego uzwojenia 2 oraz impedancja 5 o wartosci wiekszej od impedancji uzwojenia 3, przez która jest zasilane ze zródla napiecia zmiennego, zas trzecie uzwojenie jest wtórnym uzwojeniem 6 zwartym przez prostowni¬ czy zawór 7, przy czym kierunek wlaczenia zawo¬ ru 7 jest taki, ze zapewnia dodawanie sie sklado¬ wej przeplywu wtórnego uzwojenia 6 z przeply¬ wem pierwotnego uzwojenia 2.Dzialanie przekladnika wedlug wynalazku zo¬ stanie dokladnie wyjasnione w oparciu o ideali- zacje prostokatna charakterystyki magnesowania rdzenia B = f (iz), przedstawionej na fig. 2 oraz w zalozeniu, ze do zacisków wzbudzajacego obwo¬ du jest przylozone napiecie sinusoidalne.Mierzony prad staly Ilf wystepujacy w pierwot¬ nym uzwojeniu 2 nasyca rdzen 1 przekladnika do stanu okreslonego polozeniem na charakterystyce 5810$3 58106 4 magnesowania punktu pracy C. Przylozone do wzbudzajacego 0'bwodu napiecie przemienne U3 wymusza w tym obwodzie wyprostowany jedno- polówkowo, za pomoca prostowniczego zaworu 4, wzbudzajacy prad i3. Wartosc tego pradu, przy malej impedancji wzbudzajacego uzwojenia 3, jest okreslona przez impedancje 5 o duzej wartosci.Zródlo napiecia U3 wraz z impedancja 5 ma cha¬ rakter zródla pradu.Wraz z narastaniem pólfali wzbudzajacego pra¬ du i3 nastepuje przesuniecie punktu pracy z po¬ lozenia C w kierunku D. W chwili odpowiadajacej katowi an = a punikt pracy przekladnika zajmuje na charakterystyce magnesowania polozenie I i rdzen 1 sie odsyca. Poczawszy od tej chwili roz-' poczyna sie proces transformowania narastajace¬ go nadal wzbudzajacego pradu i3 do zwartego po¬ przez prostowniczy zawór 7 obwodu wtórnego uzwojenia 6. Kierunek przewodzenia prostowni¬ czego zaworu 7 zapewnia przy tym odtwarzanie przez wtórny prad i2, w przedziale czasowym a ^ ^at^?r — a, przebiegu wzbudzajacego pradu i3.W chwili an = n — a rdzen 1 ponownie sie na¬ syca i proces transformacji zostaje przerwany.Wraz ze zmniejszaniem wzbudzajacego pradu i3 punkt pracy przesuwa sie wzdluz poziomego od¬ cinka charakterystyki magnesowania i osiaga polo¬ zenie C odpowiadajace zerowej wartosci pradu i3 w chwili an = n.Amplituda, wartosc srednia oraz wartosc sku¬ teczna wtórnego pradu i2, badz tez wartosc rózni¬ cy wzbudzajacego pradu i wtórnego pradu i3 — i2, sa przy okreslonym wzbudzajacym pradzie i3 jed¬ noznaczna miara pradu stalego Ir W przypadku sinusoidalnego pradu i3, w prze¬ dziale 0 ^ cot jest okreslona wzorem *2sr x3m iMtr)' natomiast róznica wartosci sredniej wzbudzajace¬ go pradu i sredniej wartosci wtórnego pradu jest równa *3sr I2sr n I3m I * -V-(-± wyjsciowa — mierzona — moze byc prad wtórny obwodu lub tez róznica wartosci pradu wzbudzaja¬ cego i pradu wtórnego.Fig. 3 przedstawia odmiane przekladnika, do któ- 5 rego w celu zmniejszenia napiecia Wstecznego na prostowniczym zaworze 4 wlaczono równolegle do galezi zawierajacej szeregowo polaczone uzwojenie 3 i zawór 4, dodatkowa impedancje 8. Ze zródla zewnetrznego doplywa wówczas do wzbudzajacego 10 obwodu prad przemienny, którego jedna pólfala przeplywa przez 'równolegle polaczone wzbudzaja¬ ce uzwojenie 3 i impedancje 8, druga zas tylko prze'z impedancje 8.Fig. 4 przedstawia inna odmiane przekladmiJka, w 15 którym zamiast impedancji 8 jest wlaczony rów¬ nolegle do galezi zawierajacej szeregowo polaczone wzbudzajace uzwojenie 3 i prostowniczy zawór 4, dodatkowy zawór 9 o tak ustalonym kierunku prze¬ wodzenia, by przepuszczal on ze zródla zewnetrz- 20 nego te pólfale pradu zmiennego, która odpowiada przedzialowi zaporowemu zaworu 4. 25 PL