SU1691761A1

SU1691761A1 - Измерительный преобразователь тока

Info

Publication number: SU1691761A1
Application number: SU894705188A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Синегубов; Александр Васильевич Портянников
Original assignee: Предприятие П/Я В-2015
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1991-11-15

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл бесконтактного преобразовани посто нного тока на фоне превышающих по уровню переменных помех, например в качестве датчика тока утечки в устройствах селективного контрол сопротивлени изол ции электроэнергетических систем переменного тока. Целью изобретени вл етс повышение достоверности измерени посто нных токов и расширение функциональных возможностей измерительного преобразовани за счет измерени переменных токов. Измерительный преобразователь тока содержит магнитный усилитель 1 на двух ферромагнитных сердечниках 2 и 3 с входными 4,5 и выходными 6,7 обмотками , обмотками 8,9 возбуждени , генератором 10 затухающих колебаний, интегратор 13, выпр митель 14, первый измерительный блок 15, дополнительные короткозамкнутые обмотки 11,12, компаратор 16, усилитель 17, второй измерительный блок 18, блок управлени 19. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. v fe

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл бесконтактного преобразовани как посто нного тока на фоне помех, так и переменного тока, например в качестве датчика тока утечки в устройствах селективного контрол сопротивлени изол ции электроэнергетических систем переменного тока.

Целью изобретени вл етс повышение достоверности результатов измерени посто нных токов и расширение функциональных возможностей измерительного преобразовател за счет измерени переменных токов..

На чертеже приведена функциональна схема измерительного преобразовател тока .

Измерительный преоЕразователь содержит магнитный усилитель 1 на двух ферромагнитных сердечниках 2 и 3 с входными 4,5 и выходными 6,7 обмотками, обмотками 8,9 возбуждени , соединенными последовательно друг с другом и с входами генератора 10 затухающих колебаний, дополнительными короткозамкнутыми обмотками 11,12, интегратор 13, информационные входы которого соединены с последовательно соеди- ненными выходными обмотками 6,7 и входами выпр мител 14, а выход - с первым измерительным блоком 15, компаратор 16 напр жени , информационный вход которого соединен с выходом выпр мител 14 и входом усилител 17, выход которого соединен с первым входом второго измерительного блока 18, блок 19 управлени ,

Os

ю

о

первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к управл ющим входам генератора 10 затухающих колебаний, интегратора 13, компаратора 16 и второго измерительного блока 18, первый и второй управл ющие входы блока 19управлени подключены к выходам соответственно компаратора 16 и блока задани режима (на чертеже не показан),

Блок 19 управлени содержит генератор 20 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом счетчика 21, первый выход которого соединен с входом дешифратора 22, второй выход - с первым входом элемента И 23, выход которого соединен с одним из входов эпемента ИЛИ 24, выходы дешифратора 22 соединены соответственно: первый и второй - с входами элемента И 25, третий и четвертый - с входами третьего элемента И 26, п тый - с вторым элементом ИЛИ 27, выход которого соединен с входом элемента ИЛ И 24 и через элемент 28 задержки и одновибратор 29 с тактовым входом триггера 30, инвертирующий выход которого соединен с третьими входами и элементов И 25,26, а пр мой выход - с вторым входом элемента И 23, информационный вход триггера 30 через элемент ИЛИ 31 соединен с первым управл ющим входом блока 19 упрвлени , второй управл ющий вход блока 19 управлени соединен с вторыми входами элементов ИЛИ 27, 31, выходы элементов И 25, 26, п тый выход дешифратора 22 и выход элемента ИЛИ 24 вл ютс соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока 19 управлени .

Измерительный преобразователь тока имеет два режима работы: первый режим - измерение посто нного тока на фоне переменного с оценкой уровн переменного -, ка; второй режим - измерение перегрей .ч с, тока с блокированием информации о чине посто нного тока, в который пресс; ; зователь переводитс как автоматически, в случае, если уровень переменной составл ющей превышает значение, при котором обеспечиваетс достаточна помехоустойчивость преобразовани посто нного тока, так и по желанию пользовател , в случае использовани преобразовател дл измерени только переменного тока.

Преобразователь работает следующим образом.

После подачи питани на схему измерительного преобразовател счетчик 21 и триггер 30 блока 19 управлени устанавливаютс в исходные состо ни : счетчик 21 - в ноль, триггер 30 - в единичное состо ние , на инверсном его выходе устанавливаетс лог 0. При этом на первом и втором

выходах блока 19 управлени лсыал ютс напр жени низкого уровн , запрещающие работу генератора 10 затухающих колебаний и интегратора 13. что эквивалентно

переводу преобразовател в режим измерени переменной составл ющей I Переменное напр жение 11вых, пропорциональное переменной составл ющей с выходных обмоток 67 через выпр митель 14

0 поступает на входы компаратора 16 и усилител 17. Компаратор 16 осуществл ет сравнение напр жени UOHX, пропорционального переменной составл ющей, с уровнем напр жени , при котором еще

5 обеспечиваетс достаточна помехоустойчивость преобразовани посто нного тока По окончании длительности установочного импульса тактовые импульсы, поступающие с выхода генератора 20, начинают

0 подсчитыватьс счетчиком 21 и через некоторое врем ti дешифратор 22 формирует управл ющий импульс напр жени , который поступает на третий выход блоко 19 управлени , Этот импульс производит счи5 тывание информации с компаратора 16 и через элементы ИЛИ 27,24 запускает второй измерительный блок 18. измер ющий напр жение 11вых, пропорциональное переменной составл ющей S-VTOKS Bx. В случае,

0 когда уровень переменной составл ющей U, превышает допустимый по условию помехоустойчивости преобразовани посто нного тока, срабатывает компаратор 16 и триггер 30 остаетс в исходном (единичном) состо5 нии - на его инвертирующем выходе сохран етс уровень лог.О. При этом на первом и втором выходах блока 19 управлени сохран ютс напр жени низкого уровн , запрещающие работу генератора 10

0 затухающих колебаний и интегратора 13, - преобразователь остаетс в режиме измерени переменной составл ющей.

ЕСЛИ же уровень переменной составл ющей л не превышает предельно допусти5 мого, компаратор 16 не срабатывает и на инвертирующем выходе триггера 30 по вл етс уровень лог. 1, подготавливающий к работе элементы И 25 и 26. Через некоторое врем (Д ц), прошедшее после окончани

0 первого управл ющего импульса, дешифратор 22 формирует второй управл ющий импульс напр жени , который запускает генератор 10 затухающих колебаний. Генератор 10 в свою очередь формирует пакет

5 затухающего переменного тока, подаваемого в обмотки 8,9 возбуждени

За арем действи пакета ззтуагощих колебаний переменного ЛОЛЕ среднее значение индукции ВСр а сердечниках 2,3

преобразовател зн чале, пола амплитуда

затухающего пол достаточна дл насыщени сердечников 2,3 (Н3ат Нс), измен етс от некоторого начального значени ВБИ до нул , а затем, когда амплитуда затухающего пол становитс меньше коэрцитивной силы (Нзат Нс), измен етс от нул до значени Ввг2, соответствующего магнитному полю Н-, создаваемому измер емым посто нным входным током I . Путем

WBX

измерени среднего значени индукции ВСр определ етс величина посто нного тока I-. Дл измерени среднего значени индукции ВСр в преобразователе используетс интегратор 13 с пам тью и первый измерительный блок 15. Работой интегратора 13 управл ет дешифратор 22, формирующий третий управл ющий импульс напр жени через врем At2, прошедшее после окончани второго управл ющего импульса.

Наличие дополнительных обмоток 11, 12, соединенных между собой накоротко, приводит к уменьшению воздействи переменной составл ющей l-на сердечники 2,3 преобразовател из-за возникновени в дополнительных обмотках 11, 12 размагничивающего тока 1Д. При уровн х переменной составл ющей тока U, не превышающих предельно допустимых, при которых обеспечиваетс достаточна помехоустойчивость преобразовани посто нного тока, результирующа напр женность управл ющего пол не будет содержать переменной составл ющей, так как будет выполн тьс равенство Нд -Н .

Следовательно, амплитуда напр жени Увых на выходе интегратора 13 пропорциональна только величине посто нного тока.

По окончании пакета затухающего переменного тока в обмотках 8,9 возбуждени блок 19 управлени производит считывание информации с компаратора 16 и измерение при помощи второго измерительного блока 18 напр жени ивых, пропорционального переменной составл ющей входного тока IBX. В зависимости от уровн напр жени ивых преобразователь, как было описано выше, переходит либо в режим измерени посто нного тока, либо в режим измерени переменной составл ющей i-w,

В случае, если необходимо измер ть только переменный ток, преобразователь может переводитьс в режим измерени переменного тока пользователем. В этом случае от блока задани режима на второй вход блока 19 управлени подаютс импульсы напр жени , которые блокируют работу генератора 10 и интегратора 13 и разрешают работу второго измерительного блока 18.

Claims

Формула изобретени 1. Измерительный преобразователь тока , содержащий магнитный усилитель на двух ферромагнитных сердечниках, имею- щий две входные обмотки, две обмотки воз- буждени , соединенные с выходом генератора затухающих колебаний, две выходные обмотки, соединенные последовательно , подключенные к информационным

0 входам интегратора, выход которого подключен к входу первого измерительного блока, две дополнительные обмотки, нанесенные на оба сердечника и включенные в замкнутый контур, отличающийс тем,

5 что, с целью повышени достоверности измерени посто нных токов и расширени функциональных возможностей измерительного преобразовател за счет обеспечени измерени переменных токов, в него

0 дополнительно введены выпр митель, входы которого подключены соответственно к входам интегратора, компаратор и усилитель , входы которых подключены к выходу выпр мител , второй измерительный блок,

5 подключенный к выходу усилител , блок управлени , первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены к управл ющим входам соответственно гзне- ратора затухающих колебаний, интеграто0 ра, компаратора и второго измерительного блока, первый и второй управл ющие входы блока управлени подключены к выходам соответственно компаратора и блока задани режима.

5
2. Преобразователь тока по п.1. о т п и - чающийс тем, что блок управлени содержит генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с входом

0 дешифратора, а второй выход - с первым входом первого элемента И выход которого соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, первый и второй выходы дешифратора соединены соответственно с

5 входами второго элемента И, третий и четвертый - с входами третьего элемента И, п тый соединен с входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и третьим

0 выходом блока управлени и через элемент задержки и одновибратор с тактовым входом триггера, инвертирующий выход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов И, а пр мой выход - с

5 вторым входом первого элемента И. информационный вход триггера через третий элемент ИЛ И соединен с первым управл ющим входом блока управлени , второй управл ющий вход блока управлени соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы второго и третьего эле- вл ютс соответственно первым, вторым и ментов И и выход первого элемента ИЛИ четвертым выходами блока управлени .