SU426201A1

SU426201A1 - DEVICE FOR MEASURING THE RESISTANCES OF INSULATION OF A DC NETWORK

Info

Publication number: SU426201A1
Application number: SU1775083A
Authority: SU
Inventors: П.Дь ков О.
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1974-04-30

Description

Изобретение относитс к области приборостроени и может быть использовано дл измерени сопротивлений изол ции сетей посто нного тока.The invention relates to the field of instrumentation and can be used to measure the resistances of the insulation of DC networks.

Известные устройства, предназначенные дл измерени сопротивлений изол ции, содержащие генератор импульсов, усилитель, вход которого соединен с контролируемой цепью, ключи, имеют невысокое быстродействие, обусловленное низкой частотой переключений, а также сложны по своей конструкции.The known devices for measuring insulation resistances containing a pulse generator, an amplifier whose input is connected to a controlled circuit, keys, have a low speed due to a low switching frequency and are also complex in their design.

Целью изобретени вл етс повышение быстродействи устройства и его упрощение. С этой целью устройство снабжено дросселем с пр моугольной петлей гистерезиса, подключенным к выходу генератора импульсов, и трансформатором с пр моугольной петлей гистерезиса, противофазные выводы вторичной обмотки которого соединены с управл ющими входами ключей. Первична обмотка трансформатора подключена параллельно резистору , соединенному последовательно с дросселем.The aim of the invention is to increase the speed of the device and simplify it. For this purpose, the device is equipped with a choke with a rectangular hysteresis loop connected to the output of the pulse generator, and a transformer with a hysteresis square loop, the antiphase terminals of the secondary winding of which are connected to the control inputs of the keys. The primary winding of the transformer is connected in parallel to a resistor connected in series with the choke.

На чертеже приведена принципиальна блок-схема описываемого устройства.The drawing is a schematic block diagram of the described device.

Устройство содержит усилитель 1, генератор 2 импульсов, к выходу которого подключены дроссель 3 с пр моугольной петлей гистерезиса и резистор 4, шунтированный резистором 5 и первичной обмоткой трансформатора 6 с пр моугольной петлей гистерезиса. Выход усилител 1 через транзисторные ключи 7 и 8 соединен с выводами конденсаторов 9 и 10. Вторичные обмотки трансформатора 6 противофазно соединены с управл ющими входами транзисторных ключей 7 и 5. Сопротивлени изол ции полюсов сети условно обозначены резисторами 11 и 12.The device comprises an amplifier 1, a generator of 2 pulses, to the output of which are connected a choke 3 with a rectangular hysteresis loop and a resistor 4 shunted by a resistor 5 and the primary winding of the transformer 6 with a rectangular hysteresis loop. The output of amplifier 1 is connected via transistor switches 7 and 8 to the terminals of capacitors 9 and 10. The secondary windings of transformer 6 are in phase with the control inputs of transistor switches 7 and 5. The insulation resistances of the network poles are denoted by resistors 11 and 12.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Пр моугольные импульсы противоположной пол рности, одинаковой длительности и амплитуды с выхода генератора 2 импульсов поступают в контур, образуемый входным сопротивлением усилител /, добавочным резистором и резисторами 11 vi 12,Square impulses of opposite polarity, of the same duration and amplitude from the generator output 2 impulses enter the circuit formed by the input resistance of the amplifier /, the auxiliary resistor and resistors 11 vi 12,

Напр жение с выхода генератора 2 Импульсов поступает также на дроссель 3 с пр моугольной петлей гистерезиса и резистор 4. Параметры их подобраны таким образом, что пока сердечник дроссел 3 не насыщен, практически все напр жение прикладываетс к дросселю, и на первичную обмотку трансформатора 6 с пр моугольной петлей гистерезиса напр жение практически не поступает, транзисторные ключи 7 и S при этом закрыты. После насыщени дроссел 3 напр жение на нем резко падает и основна часть напр жени падает на резисторе 4.The voltage from the output of the generator 2 Pulses also goes to the choke 3 with a rectangular hysteresis loop and resistor 4. Their parameters are chosen so that while the core of the choke 3 is not saturated, almost all the voltage is applied to the choke and to the primary winding of the transformer for 6 seconds With a rectangular hysteresis loop, there is practically no voltage applied, and transistor switches 7 and S are closed at the same time. After the drossel 3 is saturated, the voltage across it drops sharply and the main part of the voltage drops across the resistor 4.

Параметры трансформатора 6 с пр моугольной петлей гистерезиса и величина резнстоpa 5 подобраны таким образом, что пока трансформатор не насыщен, напр жение на резисторе 5 падает незначительно. В течение этой части импульса, поступающего с выхода генератора 2 импульсов, происходит перемагничивание сердечника трансформатора 6. В этот интервал времени до насыщени сердечника трансформатора 6 во вторичных обмотках наводитс напр жение. При этом один из ключей 7 и 8 открываетс . После насыщени трансформатора 6 основна часть напр жени с выхода генератора 2 импульсов прикладываетс к резистору, напр жение во вторичных обмотках трансформатора 6 отсутствует , и ключи 7 и 5 закрыты. Интервалы времени, когда напр жение генератора 2 импульсов последовательно приложено в основном к дросселю 3, первичной обмотке трансформатора 6 и резистору 5, примерно одинаковы и составл ют около третьей части длительности импульса. Благодар противофазному соединению вторичных обмоток трансформатора 6 с управл ющими входами транзисторных ключей 7 и S каждый из них открываетс при соответствующей пол рности напр жени на выходе генератора 2 импульсов. Выходное сопротивление усилител / выбираетс небольшим , чтобы посто нна времени зар да конденсаторов 9 н 10 была существенно меньше длительности импульсов, открывающих ключи 7 или 8. Изменение напр жени на конденсаторах 9 и 10 поэтому происходит практически лишь при подключении их к выходу усилител / при открывании ключей 7 н 8 Б каждый иолупериод в течение интервала времени , формируемого дросселем 3 и трансформатором 6. При изменении пол рности импульсов иа выходе генератора 2 входной ток и, следовательно , выходной сигнал усилител / также мен ют пол рность. При открывании ключа 7 или ключа 8 конденсатор 9 или 10 зар жаетс до напр жени , равного установившемус значению напр жени на выходе усилител / в каждый полупериод. Дл получени однозначной зависимости выходного напр жени от суммарного сопротивлени изол ищи необходимо осуществить вычитание значений выходного напр жени , снимаемых в каждый полупериод. Схема соединени конденсаторов через транзисторные ключи с выходом усилител позвол ет это осуществить. Применение схемы дл получени импульсов , управл ющих транзисторными ключами, позвол ет резко уменьщить вли ние реактивных сопротивлений контролируемой сети посто нного тока и, в первую очередь, паразитных емкостей. Тем самым осуществл етс существенное повышение быстродействи устройства . Предмет изобретени Устройство дл измерени сопротивлений изол ции сети посто нного тока, содержащее генератор импульсов, усилитель, вход которого соединен с контролируемой сетью, ключи, отличающеес тем, что, с целью его упрощени и повыщени быстродействи , оноснабн ено дросселем с пр моугольн-ой петлей гистерезиса , подключенным к выходу генератора импульсов , и трансформатором с пр моугольной петлей гистерезиса, противофазные выводы вторичной обмотки которого соединены с управл ющими входами ключей, а первична обмотка трансформатора подключена параллельно резистору, соединенному последовательно с указанным дросселем.The parameters of the transformer 6 with a rectangular hysteresis loop and the value of the resistor 5 are chosen in such a way that while the transformer is not saturated, the voltage across the resistor 5 drops slightly. During this part of the pulse coming from the output of the pulse generator 2, the magnetization reversal of the core of the transformer 6 occurs. During this time interval until the core of the transformer 6 is saturated, secondary voltages are induced in the secondary windings. At the same time, one of the keys 7 and 8 opens. After the transformer 6 is saturated, the main part of the voltage from the output of the pulse generator 2 is applied to the resistor, the voltage in the secondary windings of the transformer 6 is absent, and the keys 7 and 5 are closed. The time intervals when the voltage of the pulse generator 2 is sequentially applied mainly to the choke 3, the primary winding of the transformer 6 and the resistor 5 are approximately the same and are about a third of the pulse duration. Due to the antiphase connection of the secondary windings of the transformer 6 with the control inputs of the transistor switches 7 and S, each of them opens with the appropriate polarity of the voltage at the output of the generator 2 pulses. The output impedance of the amplifier / is chosen small so that the constant charging time of the capacitors 9 n 10 is substantially less than the duration of the pulses opening the keys 7 or 8. The voltage on the capacitors 9 and 10 therefore changes almost only when they are connected to the amplifier output / when opened keys 7 n 8 B each i-period during the time interval formed by the choke 3 and transformer 6. When the polarity of the pulses changes and the output of the generator 2, the input current and, therefore, the output signal of the amplifier / akzhe is altered polarity. When opening the key 7 or the key 8, the capacitor 9 or 10 is charged to a voltage equal to the steady-state value of the voltage at the output of the amplifier / in each half-period. To obtain an unambiguous dependence of the output voltage on the total resistance of the insulation, it is necessary to subtract the values of the output voltage taken in each half-period. A capacitor coupling circuit through transistor switches with an amplifier output allows this. The use of a circuit to obtain transistor key driving pulses drastically reduces the effect of the impedances of the monitored DC network and, above all, of parasitic capacitances. This results in a significant increase in the speed of the device. Object of the Invention A device for measuring the resistances of an insulation of a direct current network, comprising a pulse generator, an amplifier whose input is connected to a controlled network, and keys, characterized in that, in order to simplify it and increase its speed, it is provided with a right-handed choke hysteresis, connected to the output of the pulse generator, and a transformer with a rectangular hysteresis loop, the antiphase terminals of the secondary winding of which are connected to the control inputs of the keys, and the primary winding The armature is connected in parallel to a resistor connected in series with the specified choke.

I I