SE431031B

SE431031B - Arrangement for measuring of instantaneous current value

Info

Publication number: SE431031B
Application number: SE8205104A
Authority: SE
Inventors: R D Bai; V N Brodovsky; V K Grobov; A S Zhilin; E S Ivanov; A A Kanep; V S Rylach; A V Feldman; A I Chabanov
Original assignee: Ni Pk I Tekhn
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1983-12-27
Also published as: SE8205104D0

Abstract

Arrangement for measuring of an electric current's instantaneous value, comprising a current transformer 1, whose secondary control winding 3 is connected via a signal generator 4 to form signals for control of switches 7, 8 to two series-connected control inputs 5, 6 of switches 7, 8. The point of connection 15 between the switches 7, 8 is connected via a limiting coil 17 to one terminal at the output secondary winding 16 of the current transformer 1, whose other terminal is connected to a central tap 14 at a power source 13 for the switches 7, 8 via a resistor 18. <IMAGE>

Description

15 20 25 30 35 8205104-6 isolering. Denna kända strömmätare uppvisar därför låg funktions- säkerhet, när man mäter strömmar, som ändras med hög hastighet. Även en annan momentanströmvärdemätare är känd, vilken omfattar en strömtransformator, vars primärlindning är inkopplad i en krets för den ström, som skall mätas, och vars styrsdnuñärlürháng är kopplad till styringângar på två seriekopplade omkopplare, vilkas förbindníngspunkt är kopplad till den ena anslutnings- ledaren från strömtransformatorns utgångssekundärlindning, vars andra utgående ledare är kopplad till ett mittuttag på en elek- trisk, för matning av omkopplarna avsedd strömkälla via ett mot- stånd, över vilket signalen motsvarar momentanvärdet av den ström, som skall mätas. Dessutom omfattar denna kända mätanord- ning en enhet för mätning av strömmens derivata, vilken enhet är utförd med en strömtransformator med luftspalt, vars primär- lindning är seriekopplad med den förstnämnda strömtransformatorns primärlindning och vars sekundärlindning jämte motstånd är kopp- lad till ett RC-filter. Omkopplarna är uppbyggda av transistorer. 15 20 25 30 35 8205104-6 insulation. This known current meter therefore has low functional reliability when measuring currents that change at high speed. Another instantaneous current value meter is also known, which comprises a current transformer, the primary winding of which is connected in a circuit for the current to be measured, and the control current of which is connected to control inputs of two series-connected switches, the connection point of which is connected to one the output secondary winding of the current transformer, the second output conductor of which is connected to a central socket on an electric current source for supplying the switches via a resistor, over which the signal corresponds to the instantaneous value of the current to be measured. In addition, this known measuring device comprises a unit for measuring the derivatives of the current, which unit is made with a current transformer with air gap, whose primary winding is connected in series with the primary winding of the first-mentioned current transformer and whose secondary winding and resistor are connected to an RC filter. . The switches are made up of transistors.

Denna kända mätanordnings strömtransformator blir mättad vid den tidpunkt, då transistoromkopplarna omkopplas, varvid om- kopplarna genomflytes av mättningsströmmar, vilka är avsevärt högre än de beräknade arbetsströmvärdena, vilket leder till större utsignalvågighet, större effektförluster över omkopp- larna och lägre funktionssäkerhet hos denna kända anordning.The current transformer of this known measuring device becomes saturated at the time when the transistor switches are switched, the switches being traversed by saturation currents which are considerably higher than the calculated operating current values, which leads to greater output wave, greater power losses over the switches and lower operating reliability. .

Denna kända mätanordnings arbetsförlopp karakteriseras av låg omkopplingsfrekvens hos transistoromkopplarna. För att hålla utsignalvågigheten låg har denna kända mätanordnings RC-filter avsevärd tidskonstant, vilket även leder till ökning av anord- ningens dimensioner. Den fördröjning, som förorsakas av filtret, kompenseras medelst en signal, som uttages från sekundärlind- ningen på strömtransformatorn med luftgap, vars förekomst ytter- ligare ökar mätanordningens dimensioner. När den ström, som skall mätas, ändras mycket snabbt, alstras dessutom över ström- transformatorns sekundärlindning höga spänningar, vilka leder till överslag i lindningens isolering, vilket minskar denna kända mätanordnings funktionssäkerhet. 10 15 20 25 30 35 8205104-6 Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att åstadkomma en anordning för mätning av momentanströmvärde, vid vilken man genom minskning av de genom omkopplarna flytande omkopplings- strömmarna och genom eliminering av eventuella överspänningar över kretsen kunnat öka mätanordningens funktionssäkerhet, minska dess dimensioner och förenkla konstruktionen.The operation of this known measuring device is characterized by a low switching frequency of the transistor switches. To keep the output signal wave low, the RC filter of this known measuring device has a considerable time constant, which also leads to an increase in the dimensions of the device. The delay caused by the filter is compensated by means of a signal taken from the secondary winding of the current transformer with air gap, the occurrence of which further increases the dimensions of the measuring device. In addition, when the current to be measured changes very rapidly, high voltages are generated across the secondary winding of the current transformer, which lead to flashover in the insulation of the winding, which reduces the functional reliability of this known measuring device. The main object of the invention is to provide a device for measuring instantaneous current value, in which the functional reliability of the measuring device could be increased by reducing the switching currents flowing through the switches and by eliminating any overvoltages across the circuit. reduce its dimensions and simplify construction.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen medelst en anordning för mätning av momentanströmvärde, vilken omfattar en strömtrans- formator, vars primärlindning genomflytes av den ström, som skall mätas, och vars styrsekundärlindning är kopplad till styr- ingångar på två omkopplare, vilka är seriekopplade med en mat- ningskälla och vilkas förbindningspunkt är kopplad till den ena anslutningsledaren från strömtransformatorns utgângssekundär- lindning, vars andra anslutningsledare är kopplad till ett mitt- uttag på en elektrisk, för matning av omkopplarna avsedd ström- källa via ett motstånd, över vilket spänningen motsvarar momen- tanvärdet av den ström, som skall mätas, varvid det för uppfin- ningen utmärkande är att mätanordningen är försedd med dels en dämpspole, vars ena anslutningsledare är kopplad till förbind- ningspunkten mellan omkopplarna och vars andra anslutningsledare är kopplad till endera anslutningsledaren från strömtransforma- torns utgångssekundärlindning, och dels en signalalstrare för bildande av signaler för styrning av omkopplarna, vilken signal- alstrares ingångar är kopplade till anslutningsledarna från strömtransformatorns styrsekundärlindning, medan dess utgångar är kopplade till var sin styringång pâ omkopplarna.This object is achieved according to the invention by means of a device for measuring instantaneous current value, which comprises a current transformer, the primary winding of which is traversed by the current to be measured, and the control secondary winding of which is connected to control inputs of two switches which are connected in series with a supply connection point and the connection point of which is connected to one connection conductor from the output secondary winding of the current transformer, the other connection conductor of which is connected to a central socket on an electric source for supplying the switches via a resistor over which the voltage corresponds to the torque value of the current to be measured, it being characteristic of the invention that the measuring device is provided with a damping coil, one connection conductor of which is connected to the connection point between the switches and whose other connection conductor is connected to either connection conductor from the current transformer output terminal. , and partly a sign generator for generating signals for controlling the switches, which inputs of the signal generator are connected to the connection conductors from the control secondary winding of the current transformer, while its outputs are connected to their respective control inputs on the switches.

Den enligt uppfinningen föreslagna anordningen har hög funktions- säkerhet genom att dämpspolen är inkopplad i kretsen för ström- transformatorns utgångssekundärlindning, vilken spole bidrar till att begränsa de genom omkopplarna flytande strömmarna till en magnetiseringsström i strömtransformatorn. Genom att spolen är inkopplad i lågspänningskretsen, kan höga spänningar icke alstras över spolen. Användningen av dämpspolen och signalalstra- ren för styrning av omkopplarna i den med höga omkopplingsfrek- venser arbetande svagströmkretsen gör det möjligt att minska mätanordningens dimensioner, eftersom man för drift under dessa förhållanden använder en spole med små dimensioner. Den genom 10 15 20 25 30 35' 8205104- 6 inkoppling av spolen i kretsen förorsakade fördröjningen kom- penseras medelst signalalstraren, vilken omfattar ett derive- ringssteg och ett tröskelelement.The device proposed according to the invention has high functional safety in that the attenuation coil is connected in the circuit for the output secondary winding of the current transformer, which coil helps to limit the currents flowing through the switches to a magnetizing current in the current transformer. Because the coil is connected in the low voltage circuit, high voltages cannot be generated across the coil. The use of the attenuation coil and the signal generator for controlling the switches in the low-current circuit operating with high switching frequencies makes it possible to reduce the dimensions of the measuring device, since a coil with small dimensions is used for operation under these conditions. The delay caused by the connection of the coil in the circuit is compensated by means of the signal generator, which comprises a derivation step and a threshold element.

Genom att spolen omfattar ytterligare en lindning, som är in- kopplad i kretsen för den ström, som skall mätas, och som ut- göres av strömtransformatorns primärlindning, kan man begränsa de genom omkopplarna flytande strömmarna till spolens magneti- seringsström, varvid signalalstraren får formen av ett s.k. skalförinställningselement.Because the coil comprises a further winding, which is connected in the circuit of the current to be measured, and which consists of the primary winding of the current transformer, the currents flowing through the switches can be limited to the excitation current of the coil, whereby the signal generator takes the form of a so-called scale preset element.

Mätanordningens dimensioner minskas ytterligare genom att dämp- spolens huvudlindning utgöres av strömtransformatorns utgångs- sekundärlindning, som omger spolens och strömtransformatorns magnetflödesledare.The dimensions of the measuring device are further reduced in that the main winding of the attenuation coil consists of the output secondary winding of the current transformer, which surrounds the magnetic flux conductor of the coil and the current transformer.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med ledning av åtföljande ritning, där fig. 1 visar ett kopplingsschema över anordningen enligt uppfinningen, fig. 2 ett kopplingsschema över en andra utföringsform av mätanordningen, som omfattar en dämpspole med ytterligare lindning, och fig. 3 schematiskt dämpspolens och strömtransformatorlindningarnas placering på magnetflödesledarna.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a wiring diagram of the device according to the invention, Fig. 2 a wiring diagram of a second embodiment of the measuring device, which comprises a damping coil with further winding, and Fig. 3 schematically shows the damping coil and current transformer windings. placement on the magnetic flux conductors.

Anordningen enligt uppfinningen för mätning av en ströms momen- tanvärde omfattar en strömtransformator 1 (fig. 1), vars primär- lindning 2 är inkopplad i en krets för den ström, som skall mä- tas, varvid anslutningsledare från strömtransformatorns 1 styr- sekundärlindning 3 är kopplade till ingångar på en signalalstra- re 4 för bildande av signaler för styrning av omkopplarna, medan alstrarens 4 utgångar är kopplade till styringångar 5, 6 på var sin av tvâ seriekopplade omkopplare 7, 8.The device according to the invention for measuring a current torque value comprises a current transformer 1 (Fig. 1), the primary winding 2 of which is connected in a circuit for the current to be measured, the connecting conductor from the control secondary winding 3 of the current transformer 1 are connected to inputs of a signal generator 4 for generating signals for controlling the switches, while the outputs of the generator 4 are connected to control inputs 5, 6 on each of two series-connected switches 7, 8.

Omkopplaren 7 omfattar ett i en riktning ledande omkopplings- element 9 och en diod 10, medan omkopplaren 8 omfattar ett i en riktning ledande omkopplingselement 11 och en diod 12. Den * av omkopplarna 7 och 8 uppbyggda kretsens anslutningsledare är kopplade till en likspänningskälla 13 med ett mittuttag 14. 10 15 20 25 30 35 8205104-6 .Ul Förbindningspunkten 15 mellan omkopplarna 7 och 8 är kopplad till den ena anslutningsledaren från strömtransformatorns 1 utgångssekundärlindning 16 via en dämpspole 17, medan lind- ningens 16 andra anslutningsledare via ett motstånd 18 är kopplad till matningskällans 13 mittuttag 14. Motståndet 18 är parallellkopplat med en voltmeter 19, över vilken spän- ningen motsvarar momentanvärdet av den ström, som skall mätas.The switch 7 comprises a one-way switching element 9 and a diode 10, while the switch 8 comprises a one-way switching element 11 and a diode 12. The connection conductors of the circuit 7 made up of the switches 7 and 8 are connected to a direct voltage source 13 with a central terminal 14. 10 15 20 25 30 35 8205104-6 .Ul The connection point 15 between the switches 7 and 8 is connected to one connection conductor from the output secondary winding 16 of the current transformer 1 via a damping coil 17, while the other connection conductor of the winding 16 via a resistor 18 is connected to the center terminal 14 of the supply source 13. The resistor 18 is connected in parallel with a voltmeter 19, above which the voltage corresponds to the instantaneous value of the current to be measured.

Signalalstraren 4 omfattar en deriveringsenhet 20 i serie med ett tröskelelement 21, vars utgångar utgör alstrarens 4 ut- gångar.The signal generator 4 comprises a derivation unit 20 in series with a threshold element 21, the outputs of which constitute the outputs of the generator 4.

Vid en andra möjlig utföringsform av mätaren enligt uppfinningen omger strömtransformatorns 1 primärlindning 2 (fig. 2) spolens 17 magnetflödesledare 22 och är avsedd att påverka spolens 17 ytterligare lindning (ett parti 23 i fig. 2). I detta fall bortfaller behovet att kompensera fördröjningen i strömkretsen, varför alstraren 4 utgöres av ett skalförinställningselement.In a second possible embodiment of the meter according to the invention, the primary winding 2 (Fig. 2) of the current transformer 1 surrounds the magnetic flow conductor 22 of the coil 17 and is intended to influence the further winding of the coil 17 (a portion 23 in Fig. 2). In this case, the need to compensate for the delay in the circuit is eliminated, so that the generator 4 consists of a scale presetting element.

Spolens 17 huvudlindning (ett parti 24 i fig. 2) utgöres av strömtransformatorns 1 utgângssekundärlindning 16, som omger spolens 17 och strömtransformatorns 1 magnetflödesledare 22 (fig. 3) respektive 25.The main winding of the coil 17 (a portion 24 in Fig. 2) is constituted by the output secondary winding 16 of the current transformer 1, which surrounds the magnetic flux conductors 22 (Fig. 3) and 25 of the coil 17 and the current transformer 1, respectively.

Momentanströmvärdemätaren fungerar på följande sätt. En ström i1, som skall mätas, flyter genom strömtransformatorns 1 primär- lindning 2 (fig. 1). Omkopplarna 7, 8 bildar tillsammans med strömtransformatorn 1 och spolen 17 en vippa, vari omkopplarna 7, 8 omkopplas genom förekomsten av en återkopplingskrets med avseende på en sekundärström iz, som flyter genom en krets med spolen 17, utgàngssekundärlindningen 16, strömtransformatorns 1 styrsekundärlindning 3 och alstraren 4. Vippans svängnings- frekvens bör vara hög och är beroende av spolens 17 induktans, deriveringskretsens 20 tidskonstant och hysteresslingbredden hos tröskelelementet 21, som utgöres av en Schmitt-vippa. Om- kopplarnas 7, 8 omkopplingsfrekvens varierar inom ett omrâde av nâgra tiotal kHz och utgör exempelvis 50 kHz, när man mäter strömvärden, som ändras med en frekvens av från O till 150 Hz.The instantaneous current value meter works as follows. A current i1 to be measured flows through the primary winding 2 of the current transformer 1 (Fig. 1). The switches 7, 8 together with the current transformer 1 and the coil 17 form a flip-flop, in which the switches 7, 8 are switched by the presence of a feedback circuit with respect to a secondary current iz flowing through a circuit with the coil 17, the output secondary winding 16, the current transformer 1 and the control secondary 3. generator 4. The oscillation frequency of the rocker should be high and depends on the inductance of the coil 17, the time constant of the diverting circuit 20 and the hysteresis loop width of the threshold element 21, which is a Schmitt rocker. The switching frequency of the switches 7, 8 varies within a range of a few tens of kHz and is, for example, 50 kHz, when measuring current values, which change with a frequency of from 0 to 150 Hz.

Under vippans arbetsförlopp ommagnetiseras strömtransformatorns 1 kärna kontinuerligt, varvid man kan mata såväl lik- som växel- 10 15 20 25 30 35 3205104-ey 6 strömmen i1 från strömmätningskretsen in i utgångssekundär- lindningen 16. Den ström i1, som skall mätas, omvandlas till en sekundärström i2 genom att antalet amperevarv i primärlind- ningen 2 är lika med antalet amperevarv i strömtransformatorns 1 utgångssekundärlindning 16. Sekundärströmmen i2 flyter genom motståndet 18, över vilket spänningen motsvarar momentanvärdet av-strömmen i1. Spänningsfallet över motståndet 18 bör vara lågt jämfört med spänningen över matningskällan 13.During the operation of the flip-flop, the core of the current transformer 1 is continuously magnetized, whereby it is possible to supply both current and alternating current i1 from the current measuring circuit into the output secondary winding 16. The current i1 to be measured is converted to a secondary current i2 in that the number of ampere revolutions in the primary winding 2 is equal to the number of ampere revolutions in the output secondary winding 16 of the current transformer 1. The secondary current i2 flows through the resistor 18, above which the voltage corresponds to the instantaneous value of the current i1. The voltage drop across the resistor 18 should be low compared to the voltage across the supply source 13.

Antag att en värdemässigt konstant ström i1 flyter genom ström- transformatorns 1 primärlindning 2 i den medelst en pil i fig. 1 antydda riktningen. I detta fall flyter sekundärströmmen 12 i den medelst pilen vid i2 angivna riktningen. Om omkopplaren 7 är ledande flyter strömmen i2, lika med k.i1, där k är en pro- portionalitetsfaktor, genom omkopplingselementet 9, spolen 17, utgângssekundärlindningen 16 och motståndet 18 under inverkan av den positiva spänningen över källan 13, vilket resulterar i att strömtransformatorns 1 magnetflödesledare 25 ommagnetiseras i riktning mot den magnetiska flödestäthetens positiva värden.Assume that a value-constant current i1 flows through the primary winding 2 of the current transformer 1 in the direction indicated by an arrow in Fig. 1. In this case, the secondary current 12 flows in the direction indicated by the arrow at i2. If the switch 7 is conductive, the current i2, equal to k.i1, where k is a proportionality factor, flows through the switching element 9, the coil 17, the output secondary winding 16 and the resistor 18 under the influence of the positive voltage across the source 13, which results in the current transformer 1 magnetic flux conductor 25 is magnetized in the direction of the positive values of the magnetic flux density.

Vid en viss tidpunkt börjar magnetflödesledaren 25 mättas, sam- tidigt som strömmen i2 ökar.At a certain time, the magnetic flux conductor 25 begins to saturate, at the same time as the current i2 increases.

Spolen 17 bidrar till att begränsa strömmens iz ändringshastighet, varvid vid den tidpunkt, då strömtransformatorn 1 börjar mättas, spänningarna över spolen 17 och lindningen 16 omfördelas så, att spänningen över spolen 17 blir högre samtidigt som spänningen över lindningen 3 minskar, så att en växlande spänning bildas över deriveringskretsens 20 utgång. Vid den tidpunkt, då denna spänning har nollgenomgâng, bildar tröskelelementet 21 en signal, som överför omkopplingselementet 9 till icke-ledande tillstånd.The coil 17 helps to limit the rate of change of the current iz, whereby at the time when the current transformer 1 begins to saturate, the voltages across the coil 17 and the winding 16 are redistributed so that the voltage across the coil 17 becomes higher while the voltage across the winding 3 decreases. voltage is formed across the output of the derivation circuit 20. At the time when this voltage has zero crossing, the threshold element 21 forms a signal which transmits the switching element 9 to a non-conductive state.

När elementet 9 icke är ledande, börjar strömmen i2 flyta ge- nom omkopplarens 8 diod 12. Från denna tidpunkt matas en nega- tiv spänning över strömtransformatorns 1 lindning 16, varför magnetflödesledaren 25 börjar ommagnetiseras i riktning mot den magnetiska flödestäthetens negativa värden. Efter en viss tid börjar strömtransformatorns 1 magnetflödesledare 25 mättas inom omrâdet för negativa magnetiska flödestätheter, samtidigt som spänningen över spolen 17 börjar öka och spänningen över« 10 15 20 25 30 35 8205104-6 lindningen 3 börjar minska. Deriveringsenheten 20 och tröskel- elementet 21 bildar en styrsignal, som gör elementet 9 ledande, varefter arbetsförloppet upprepas.When the element 9 is not conductive, the current i2 begins to flow through the diode 12 of the switch 8. From this time a negative voltage is supplied across the winding 16 of the current transformer 1, so that the magnetic flux conductor 25 begins to be magnetized towards the negative values of the magnetic flux density. After a certain time, the magnetic flux conductor 25 of the current transformer 1 begins to saturate within the range of negative magnetic flux densities, at the same time as the voltage across the coil 17 begins to increase and the voltage across the winding 3 begins to decrease. The derivation unit 20 and the threshold element 21 form a control signal which makes the element 9 conductive, after which the work process is repeated.

Genom att spolens 17 induktans, deriveringskretsens 20 tids- konstant och tröskelelementets 21 hysteresslingbredd har valts med det förutbestämda inbördes förhållandet, arbetar ström- transformatorn 1 utan mättning, vilket med andra ord innebär, att den genom motståndet 18 flytande strömmen i2 saknar vâgig- het.Because the inductance of the coil 17, the time constant of the deriving circuit 20 and the hysteresis loop width of the threshold element 21 have been selected with the predetermined mutual ratio, the current transformer 1 operates without saturation, which in other words means that the current i2 flowing through the resistor 18 lacks weight.

Mätaren med strömtransformatorn 1, som är konstruktionsmässigt förenad med dämpspolen 17, fungerar på följande sätt. Omkopp- larna 7, 8 (fig. 2)bildar tillsammans med strömtransformatorn 1 och spolen 17 en vippa, som säkerställer, att strömtransfor- matorns 1 magnetflödesledare 25 ommagnetiseras kontinuerligt, varför strömmen i1 från mätkretsen kan transformeras till ström- men i i sekundärkretsen. Spolens 17 magnetflödesledare 22 2 saknar luftgap men dess magnetiska mättnadsflödestäthet är hög- re än strömtransformatorns 1 magnetflödesledare 25 genom att de båda magnetflödesledarna är framställda av magnetiska mate- rial av olika slag.The meter with the current transformer 1, which is structurally connected to the attenuation coil 17, operates in the following manner. The switches 7, 8 (Fig. 2) together with the current transformer 1 and the coil 17 form a flip-flop which ensures that the magnetic current conductor 25 of the current transformer 1 is continuously magnetized, so that the current i1 from the measuring circuit can be transformed to the current i in the secondary circuit. The magnetic flux conductor 22 2 of the coil 17 has no air gap, but its magnetic saturation flux density is higher than the magnetic flux conductor 25 of the current transformer 1 in that the two magnetic flux conductors are made of magnetic material of different kinds.

Om strömmarna i1 och i2 antages flyta i de genom olika pilar i fig. 2 angivna riktningarna och elementet 9 antages vara le- dande, inverkar spänningen med positiv polaritet över matnings- källan 13 sâ, att spolens 17 och transformatorns 1 magnetflödes- ledare 22, 25 ommagnetiseras i riktningen för positiva magne- tiska flödestätheter. Vid en viss tidpunkt mättas transforma- torns 1 magnetflödesledare 25, men spolens 17 magnetflödesledare 22 mättas icke, eftersom den har högre magnetisk mättnadsflödes- täthet än strömtransformatorn 1, varför strömmen iz icke ökar vid den tidpunkt, då transformatorn 1 mättas, varvid denna ström i2 kommer att motsvara strömmen i1, samtidigt som spänningen över strömtransformatorns 1 lindning 3 minskar till noll och där- efter ökar, sedan dess polaritet omkastats. I överensstämmelse med detta förlopp ändras utspänningen över den i form av ett skalförinställningselement uppbyggda signalalstraren 4, varför elementet 9 spärras, samtidigt som spänningen med negativ pola- 10 15 20 8205104--6 ritet från källan 13 tillföres lindningen 16 och spolens 17 och transformatorns 1 magnetflödesledare 22, 25 ommagnetiseras _i riktning mot negativa magnetiska flödestätheter._ Efter en tidsperiod mättas transformatorns 1 magnetflödeslcdare 25, varför polariteten hos spänningen över lindningen 3 och hos 'utspänningen från alstraren 4 växlas, vilket leder till att omkopplaren 7 på nytt blir ledande. Strömtransformatorns 1 mättning inom området för negativa magnetiska flödestätheter åtföljes i detta fall icke av någon strömändring, eftersom spolens 17 magnetflödesledare 22 förblir omättad.If the currents i1 and i2 are assumed to flow in the directions indicated by different arrows in Fig. 2 and the element 9 is assumed to be conductive, the voltage with positive polarity across the supply source 13 acts so that the magnetic flux conductor 22 of the coil 17 and the transformer 1 25 is magnetized in the direction of positive magnetic flux densities. At a certain time, the magnetic flux conductor 25 of the transformer 1 is saturated, but the magnetic flux conductor 22 of the coil 17 is not saturated, because it has a higher magnetic saturation flux density than the current transformer 1, so the current iz does not increase at the time when the transformer will correspond to the current i1, at the same time as the voltage across the winding 3 of the current transformer 1 decreases to zero and then increases, after its polarity has been reversed. In accordance with this process, the output voltage across the signal generator 4 constructed in the form of a scale presetting element is changed, so that the element 9 is blocked, at the same time as the voltage with negative polarity from the source 13 is applied to the winding 16 and the coil 17 and the transformer 1 magnetic flux conductors 22, 25 are re-magnetized in the direction of negative magnetic flux densities. After a period of time, the magnetic flux conductor 25 of the transformer 1 is saturated, so that the polarity of the voltage across the winding 3 and of the output voltage from the generator 4 is switched. The saturation of the current transformer 1 in the range of negative magnetic flux densities is in this case not accompanied by any current change, since the magnetic flux conductor 22 of the coil 17 remains unsaturated.

Mätaren enligt uppfinningen möjliggör alltså, att över motståndet 18 en signal bildas, som är proportionell mot den ström, som skall mätas, och fri från vågighet, som förorsakas av magnet- flödesledarens 25 mättning.The meter according to the invention thus enables a signal to be formed across the resistor 18, which is proportional to the current to be measured and free from waviness caused by the saturation of the magnetic flux conductor 25.

Mätaren enligt uppfinningen får alltså enklare konstruktion genom att utsignalen med låg vågighet erhålles utan användning av en konstruktionsmässigt komplicerad och funktionsosäker strömtransformator med luftgap i kretsen för den ström, som skall mätas, samt utan användning av ett RC-filter med avse- värd tidskonstant.The meter according to the invention is thus constructed more simply by obtaining the output signal with low wave without the use of a structurally complicated and functionally insecure current transformer with air gap in the circuit for the current to be measured, and without the use of an RC filter with considerable time constant.

Claims

10 15 20 25 30 35 8205104-6 Patent claims

Device for measuring the instantaneous value of an electric current, which comprises a current transformer (1), whose primary winding (2) is traversed by the current to be measured, and whose control secondary winding (3) is connected to control inputs (5, 6) on two switches (7, 8), which are connected in series with a supply source (13) and whose connection point (15) is connected to one connection conductor on the output secondary winding (16) of the current transformer (1), - the other connection conductor of which is connected to a central socket (14) on the supply source (13) 'for the switches (7, 8) via a resistor (18), over which the voltage corresponds to the torque value of the current to be measured, characterized by a damping coil (17) ), one of whose connection conductors is connected to the connection point (15) between the switches (7, 8) and whose other connection conductor is connected to one of the connection conductors on the output secondary winding (16) of the current transformer (1), and on the other hand a signal generator (4) for formed of signals for controlling the switches (7, 8), which inputs of the signal generators are connected to the connection conductors on the control secondary winding (3) of the current transformer (1), while its outputs are connected to their respective control inputs (5, 6) on the switches (7). , 8).

Device according to claim 1, characterized in that the signal generator (4) comprises a derivation unit (20) in series with a threshold element (21) for compensating for the delay caused by the attenuation coil (17) at its self-oscillation frequency .

Device according to claim 1, characterized in that the primary winding (2) of the current transformer (1) surrounds the magnetic flux conductor (22) of the attenuation coil (17).

Device according to Claim 3, characterized in that the output secondary winding (16) of the current transformer (1) surrounds the magnetic flux conductor (22) of the attenuation coil (17).