SU1642408A1

SU1642408A1 - Способ определени тока в разр дном контуре конденсатора

Info

Publication number: SU1642408A1
Application number: SU884490322A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Булкин; Сергей Сергеевич Робатень; Лидия Ивановна Часнык
Original assignee: Войсковая часть 68054
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1991-04-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл определени тока, протекающего в разр дном контуре конденсатора. Цель изобретени - повышение достоверности определени тока в разр дном контуре конденсатора при упрощении . В разр дном контуре, состо щем из конденсатора 1, резистора 3, индуктивности 4, ключа 2, датчиком 5 воспринимают полезный сигнал, пропорциональный току в контуре, фиксируют его на экране осциллографа 6 в виде измен ющейс по гармоническому закону кривой с максимумами и минимумами, определ ют ток расчетным путем по методике, обоснованной и изложенной в описании и основанной на анализе переходного процесса. 2 ил.

Description

3

-ШН

ЧиЁ

Ч

н

фиг.1

.и

О ГО

&

со

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл определени тока, протекающего в разр дном контуре конденсатора.

Цель изобретени - повышение достоверности определени тока и упрощение способа,

На фиг. 1 представлена схема реализации способа; на фиг. 2 - пример анализируемой осциллограммы тока.

Разр дна цепь конденсатора 1 емкостью С представлена одноконтурной эквивалентной схемой, содержащей последовательно включенные ключ 2, резистор 3 сопротивлением R и индуктивную катушку 4 индуктивностью L. Ток в контуре после замыкани ключа 2 определ етс датчиком 5, например по сом Роговского, который св зан с входом осциллографа 6.

Процесс разр да конденсатора & таком контуре описываетс уравнением

dlL

dt2

-t-R

11+1-0 dt +

В случае, когда затухание в цепи меньше критического, решение уравнени (1) может быть представлено в виде Q

()slnfi)ti {2)

где

Ш(А-)

1/2

(3)

есть кругова частота разр да;40

Do - начальное напр жение на конденсаторе .

Согласно (2) дл 1-го максимума li и первого следующего за ним минимума li +1 на осциллограмме тока разр да (фиг. 2) запи- 5 шем

-л- (-Ј)

(4)

(- | +1)- га

где ti, ti +1 - врем наступлени 1-го максимума и первого за ним минимума соответственно .

Разделим уравнение (4) на уравнение (5) почисленно, при этом получим:

li

R

0

+ :(tl+i-t,). (6)

Из (6) получим

JL u 1

(7)

2Lfn

li оll+1

R ti + 1-ti

Обозначим

ti 4-1 - ti г, тогда получим

(8),

15

(9)

Подставим в выражение (3) с учетом (9) значение R согласно (7). При этом получим выражение дл расчета индуктивности по осциллограмме тока

25

()

(10)

Подставив выражение (10) в (7), получим выражение дл расчета сопротивлени по осциллограмме тока

R

2rfn h/h +1

С (X - + 1 )

(11)

Расчетные выражени (10) и (11) позвол ют определить среднее значение L и R за период ti + 1 - ti в случае, когда R R(t) и L Цт.). Это позвол ет оценивать R и L s контурах , дл которых паредставленна на фиг. 1 эквивалентна схема неверна, а выражение (2) не вл етс решением уравнени (1). Это значительно расшир ет область применени способа.

Подставл выражени (11), (10) и (9) в выражение (2), получим

UoC(jr2+tn2r4ко--L ji±iix

лт

-fn

Н+1

Хе

. л

(12)

где li, li +1 - амплитуды i-ro максимума и следующего за ним минимума на осциллограмме тока соответственно;

т- длительность полупериода разр да в момент времени t, дл которого определ ют ток l(t);

t - момент времени в интервале между моментами наступлени 1-го максимума и следующего на ним минимума (i+1).

Использование двух значений токов, соответствующих соседним максимума, между которыми должен находитьс заданный момент времени, обусловливает выбор наименьшего интервала т за который осредн - ютс рассматриваемые параметры R, L, I. Увеличение интервала т возможно, но при этом осреднение происходит за большой промежуток времени, где нелинейность оказываетс существеннее. Это снижает точность определени тока дл конкретного времени t. Кроме того, определение моментов максимума наиболее просто и точно можно произвести по нул м функции на записи первой производной тока. Определение любых других моментов времени и, соответствен но, токов св зано с трудност ми точного определени размеров на осциллограмме тока. Это обеспечивает максимальную точность измерений при предлагаемом подходе к выбору токов.

Достоверность измерений повышаетс за счет допустимого использовани нетарированного датчика, например по са Роговского, дл которого после установки его на токонесущие элементы контура (фиг. 1) неизвестна чувствительность датчика, т. е. цена делени сетки экрана осциллографа (в кА/В). Таким датчиком фиксируют форму токовой кривой, а амплитуду тока определ ют в условных единицах, например в миллиметрах . Поскольку по способу используют отношение двух амплитуд, т. е. величину безразмерную, то датчик можно не тарировать , т. е. не определ ть цену делени сетки, что и обеспечивает повышение достоверности измерений.

Указанна тарировка в полевых услови х ненадежна. Более того, поскольку чувствительность датчика сильно зависит от его местоположени относительно контура, то в услови х, когда датчик размещен свободно или подвержен вибраци м и т. п., на предварительную тарировку полагатьс нельз , поскольку чувствительность датчика может измен тьс в несколько раз. При этом получаемую ошибку измерений обнаружить невозможно.

Способ позвол ет заранее рассчитать возможную погрешность измерений за счет усреднени нелинейных параметров цепи и произвести измерение при любом положении ,датчика относительно контура. При этом достигаетс повышение достоверности за счет использовани нетарированного датчика дл записи формы разр дного тока и расчетных выражений дл определени

тока в нужный момент времени.

Claims

Формула изобретени

Способ определени тока в разр дном

контуре конденсатора, заключающийс в том, что перед разр дом измер ют начальное напр жение на конденсаторе, осуществл ют разр д, в течение длительности которого измер ют информативный параметр , пропорциональный току в разр дном контуре, отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности определени тока и упрощение способа, фиксируют значение информативного параметра при

достижении им максимума в заданный момент времени, фиксируют значение информативного параметра в момент достижени им последующего минимума, определ ют длительность интервала времени между моментами фиксации двух значений информативного параметра, а зависимость тока в разр дном контуре определ ют по формуле

UoC / 2+Гп2т- М

i(t){ || + 1 x

35

40

где Uo - начальное напр жение на конденсаторе; с - емкость конденсатора;

II, I; + 1 - значени информативного параметра в максимуме и следующего за ним минимума на осциллограмме тока соответственно;

т - длительность интервала времени между моментами фиксации информативного параметра;

t - текущее врем .

фиг. 2