SU943878A1 - Измерительный трансформатор посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть применено в системах автоматического регулироваг ни  дл  измерени  и суммировани  сигнгшов посто нного тока.

Известны измерительные трансформаторы посто нного тока, в которых суммирование сигналов посто нного тока осуществл етс  путем суммировани  ампервитков двух измерительных обмоток. В трансформаторах величина выходного сигнгша пропорциональна магнитной индукции посто нного пол , а магнитна  ийдукци  пропорциональна сумме ампервитков измерительных обмоток, йричем коэффициент пропорционёшьности между магнитной индукцией и каждым из,двух суммируемых токов один и тот же t1.

В данных трансформаторах отсутствует возможность изменени  коэффициента пропорциональности между ампервитками и индукцией дл  каждого из суммируемых токов в отдельности, поэтому 1рансформаторы позвол ют суммировать только токи, величины гьмпервитков которых имеют сравнимые значени  (соизмеримы). Недостатком измерительного трансформатора  вл етс  также ограниченный диап.азон измер емых токов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  трансформатор, содержащий два концентрически расположенных относительно друг друга цилиндрических магнитопровода , между которыми размещена измерительна  обмотка посто нного то10 ка, а в глухой концентрической расточке внутреннего цилиндрического магнитопровода размещена выходна  обмотка переменного тока 2.

Однако известный трансформатор

15 имеет также ограниченный диапазон измер емого тока.

Целью изобретени   вл етс  расширение функционгшьных возможностей путем увеличени  диапазона регулировани ,

20 суммируемых токов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измерительный трансформатор посто нного тока, содержащий два концентрически расположенных относительно

Claims (2)

1. 25 друг друга цилиндрических магнитопровода , между которыми размещена измерительна  обмотка посто нного тока, выходную обмотку переменного тока, размещенную в концентрической расточ30 ке внутреннего цилиндрического магнитопровода , и подвижный сердечник, расположенный в. отверстии внешнего цилиндрического магнитопровода, вве дены дополнительный цилиндрический ьегнитопровод, втора  измерительна  обмотка посто нного тока, дополните ный цилиндрический магнитопровод ра положен по оси симметрии измеритель ного трансформатора, втора  измерительна  обмотка посто нного тока размещена между внутренним цилиндри ческим магнитопроводом и дополнител ным магнитопроводом,а подвижный сер дечник выполнен из двух частей, раз деленных зазором, одна из которых размещена на дополнительном цилиндр ческом магнитопроводе, а друга  - н внутренней поверхности внешнего цилиндрического магнитопровода. При Тсжомустройстве магнитна  и дукци  посто нного пол  дл  каждой обмотки имеет свой коэффициент пропорциональности между ее ампервитка ми и создаваемой ею магнитной индук цией. Это позвол ет варьировать сум мированием величин входных сигналов в широких пределах. Так как выходной сигнал, снимаемы с обмотки переменного тока, пропорционален магнитной индукции в ее цилиндрическом магнитопроводе,котора  определ етс  суммой магнитных индукций , создаваемых каждой измерительной обмоткой, то, регулиру  (при неизменных ампервитках каждой из из мерительных обмоток) положени  подвижных сердечников, измен ют индукизию , создаваемую каждой обмоткой в широких пределах. Это позвол ет получить соизмеримые значени  магнитных индукций в цилиндрическом 1 нгнитопроводе с выходной обмоткой от обеих измерительных обмоток при большой разнице в ампервитках суммируемых токов, т. е. устройство позвол ет суммировать небольшие ампервитки первой измерительной обмотки с большими ампервитками второй измерительной обмотки и наоборот небольшие ампервитки второй измеритель ной с большими ампервитками первой измерительной обмотки, причем разниц в величинах суммируемых сигналов регулируетс  подвижными сердечниками. На фиг. 1 показан измерительный трансформатор, общий вил; на фиг.2 схема включени  обмоток измерительнего- трансформатора. 5 стройство содержит два концентри чес1|и расположенных относительно доуг друга цилиндрических магнитопро вода 1 и 2 .и ци/ индрический магнитогровод 3, располо:$сенный по оси симметрии , и подвижный сердечник, выполненный из двух частей 4 и 5, разделенных зазором, одна из которых размещена на внутренней поверхности Енешнего .цилиндрического магнитопровода 1, а друга  - на допо лнительном цилиндрическом магнитопроводе 3. Между магнитопроводами 1 и 2,. 2 и 3 разкещены измерительные обмотки б и 7 посто нного тока. В цилиндрическом магнитопроводе 2 выполнена концентрическа  расточка, в которой размещена выходна  обмотка 8 переменного тока. Магнитопровод вокруг обмотки 8 замкнут, а магнитопроводы вокруг обмоток б и 7 разомкнуты соответственно воздушными зазорами 9 и 10. Зазор 9 образован магнитопроводом 2 и сердечником 4, а зазор 10 - магнитопроводом 2 и сер- : дечникомЗ. Величины зазоров 9 и 10 регулируютс  подвижными сердечниками 4 и 5. Между сердечниками 4 и 5 имеетс  воздушный зазор 11. ТЪсто нный магнитный поток 12, создаваемый рбмоткой б, проходит через магнитопроводы 1 и 2, воздушный зазор 9 и сердечник 4. Посто нный магнитный поток 13, создаваемый обмоткой 7, проходит через магнитопроводы 2 и 3, сердечник 5 и воздушный зазор 10. Таким образом, через магнитопровод 2 проход т магнитные потоки 12 и 13. беличины магнитных потоков 12 и 13 завис т соответственно от ампервитков обмоток 6 и 7 и зазоров 9 и 10. Чтобы посто нный магнитный поток 12 не заходил в магнитопровод 3, а поток 13 - в магнитопровод 1, проводимость посто нному магнитному потоку зазоров 9 и 10 при их максимальных величинах значительно превышает проводимость посто нному магнитному потоку зазора 11 между сердечниками 4 и 5. Индуктивность обмотки 8 переменного тока определ етс  магнитной проницаемостью магнитопровода 2, в котором он а р асположе на. Магнитна .проницаемость магнитопровода 2 определ етс  как параметрами электрической, магнитной цепей переменного тока, так и значением магнитной индукции посто нного пол , создаваемого обмотками € и 7. При заданных габаритах измерительного трансформатора обмоточных данных обмотки 8 индуктивность последней однозначно определ етс  величиной магнитной индукции посто нного пол . При согласном включении обмоток б и 7 посто нные магнитные потоки 12 и 13 в магнитопроводе 2 совпадают по направлению, позтому индуктивность обмотки 8 пропорциональна сумме магнитных потоков 12 и 13. Если обмотки б и 7 включены встречно, то индуктивность обмотки 8 гфопорциональна разности магнитных потоков 12 и 13, т.е. измерительный трансформатор позвол ет измер ть сумW или разность посто нных токов обмоток б и 7. Диапазон измер емых токсв при их суммировании или вычитании регулируетс  дл  каждой обмотки отдельно сердечниками 4 или 5. Это позвол ет рас ширить диапазон регулировани  значений суммируекЕых токов. Обмотки 6 и 7 включены в цепи измер емых токов (фиг.2). Выходна  обмэтка 8, включенна  на переменное на р жение, подключена через выпр мител 14 последовательно с резистором 15. На резистор 16 подаетс  опорное напр хение посто нного тока, снимаемое с резистора 17. Резисторы 15 и 16 вклю чены между собой по схеме сравнени . Величина выходного напр жени ,-снимаемого с резистора 15 и 16 пропорщиональна алгебраической сумме изьер емых токов. Измерительный трансформатор работает следующим образом. При измерении суммл токов на выходную обмотку 8 подаетс  переменное напр жение. Подвижными сердечниками 4 и 5 устанавливают пределы измер емых токов. При отсутствии токов в обмотках б и 7 индуктивность обмотки 8. максимальна и на резисторе 15 имеетс  минимальное напр жение. Посредс :вом резистора 17 устанавливают на .резисторе 16 такое же напр жение. На (выходе схемы сигнал отсутствует. Чер сбмотки 6 и 7, включенные согласно, щопускают измер емые токи. Создаваемый ими посто нный магнитный поток в магнитопроводе 2 равен сумме вгнитныx потоков 12 и 13. Величины КВГНИТНЫХ индукций посто нного ПОЛЯ создаваемых потоками 12 и 13, имеют гриближенно одно значение. Б результате уменьшени  индуктивности обмотки 8 возрастает падение напр жени  на резисторе 15 и на выхо де схемы по вл етс  сигнал, пропорциональный cy.-iMe измер емьох токов. Если требуетс  суммировать меньши значени  токов обмотки 6 при тех же значени х токов обмотки 7, то при неизменном зазоре 10 уменьшают зазор 9 сердечником 4. В этом, случае 1«гнитный поток 12 снижаетс  за счет уменьшени  тока обмотки 6, но за сче уменьшени  зазора 9 он сохран ет прежнее занчение, поэтому значени  кагнитных индукций, определ емых готоками 12 и 13, соизмеримы. При необходимости суммировани  больших значений токов обмотки 7 при тех же значени х токов обмотки 6 увеличива кгг зазор 10 сердечником 5. За счет этого магнитный поток 13 почти не изменитс  и величины магнитных индук иий останутс  на соизмеримом уровне При измерении разности (арифмети чэской) двух токов обмотки 6 и 7 вкл чэны встречно. Если ампервитки обмот 6 и 7 равны между собой, то обмотка не подмагничиваетс  и на выходе схе сравнени  сигнал отсутствует. Подма ничивание обмотки 8 пропорционально разности ампервитков измерительных обмоток 6 и 7, поэтому на выходе схемы по вл етс  сигнал, пропорциональный указанной разности ампервитков . Если требуетс  измерить разницу при возросших значени х тока обмотки 6 и прежних значени х тока обмотки 7, то увеличиван т зазор 9 при неизменном зазоре 10. Таким образом, при неизменных виткаис обмоток 6 и 7 путем изменени  зазоров 9 и 10 поддержийают магнитную индукцию посто н- ного пол  от обеих обмоток на одном уровне. Это позвол ет в широком диапазоне регулировать значени  суммируемых токов. Предлагаемое изобретение расшир ет область применени  устройства и устран ет необходи-мость разработки р да измерительных трансформаторов посто нного тока на ограничение диапазона измерени  суммируемых токов , благодар  чему упрс цаетс  устройство в целом, снижаетс  его стоимость и габариты. Формула изобретени  Измерительный трансформатор посто нного тока,содержащий два концентрически расположенных относительно друг друга цилиндрических магнитопровода , между которьми размещена измерительна  обмотка посто нного то- ка, выходную обмотку переменного тока, размещенную в концентрической расточке внутреннего цилиндрического магнитопровода , и подвижный сердечник, расположенный в отверстии внешнего цилиндрического магнитопровода,.о т личающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем увеличени  диапазона регулировани  суммируемых токов, в него введены дополнительный цилиндрический магнитопровод, втора  изме рительна  обмотка посто нного тока, дополнительный цилиндрический магнитопровод расположен по оси симметрии измерительного трансформатора, втора  измерительна  обмотка посто нного тока размещена между внутренним цилиндрическим маг.нитопроводом и дополнительным магнитопроводом, а подвижный сердечник выполнен из двух частей, разделенных зазором, одна из которых размещена на дополнительном цилиндрическом магнитопроводе, а друга  - на внутрен«ей поверхности внешнего цилиндрического магнитопровода. Источники информации, прин тые во виимание при экспертизе 1.Спектор С.А. Измерение больших посто нньсс токов. Энерги , 1978, с. 24-25.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2881469/24-07, кл. Н 01 F 40/12, 1979.

   JT

   / VX-.

   8

   1

   X

   Фи91