SU978060A1 - Двухканальное входное устройство - Google Patents

Description

(, 54 ) ДВУХКАНАЛЬНОЕ ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относитс  к преобразованию и кодированию информации и может быть использовано дл  согласовани  контролируемых цепей с входани преобразователей, преобразующих в код такие характеристики электрической сети, как, например, активна  и реактивна  мощность, сдвиг фаз между сигналами, коэффициент мощ ности и т.п. Известны двухканальные входные устройства, содержащие трансформаторы напр жени  в параллельной цепи и трансформаторы тока - в последовательной 11. Основным недостатком этих устройст  вл етс  то, что трансформаторы напр жени  и тока внос т существенную, дополнительную угловую погрешность коэффициента преобразовани . Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем что в известное двухканальное вход .ное устройство, содержащее трансформатор тока, первична  обмотка которого  вл етс  последовательным входом устройства, введены дополнительный трансформатор тока, калиброван; ный резистор, усилители с резисторами в цепи обратной св зи, во входную цепь которых включены последовательно соединенные конденсаторы и компенсирующие резисторы из того же материала, что и вторичные обмотки трансформаторов тока, причем последовательно соединенные калиброванный резистор и первична  обмотка дополнительного трансформатора тока  вл ютс  параллельным входом устройства , а вторичные обмотки.трансформаторов тока соединены с входами усилителей через конденсаторы. На фиг. 1 дана принципиальна  электрическа  схема предлагаемого двухканального входного устройства; на фиг. 2 - векторна  диаграмма трансформатора тока. Предлагаемое двухканальное входное устройство содержит трансформаторы 1 и 2 тока, калиброванный резистор 3, конденсаторы 4 и 5, компенсирующие резисторы б и 7, резисторы 8 и 9 в цепи обратной св зи усилителей, усилители 10 и 11 посто нного тока. На векторной диаграмме обозначены 1) - вектор напр жени  на первичной обмотке, D, - вектор тока В первичной обмотке; вектор

тока во вторичной обмо- ке; Jj. вектор тока во вторичной обмотке, приведенного к первичной обмотке; Зо вектор намагничивающего тока; М взаимна  индуктивность между обмотками трансформаторов; сЛ - угол сдвига между векторами 3 и -З..

Резистор 3 определ ет величину тока в первичной обмотке трансформатора тока 1, включенного последовательно с этим резистором, Сопро (тивление R, резистора 3 выбираетс  из услови 

(1)

ju) R

где Z - импеданс трансформатора тока 1 ;

L - индуктивность его первичной J обмотки J

активное сопротивление первичной обмотки.

Необходимость в выполнении (1) вытекает из того, что соотношение RK и Zj определ ет величину дополнительного сдвига фаз контролируемого сигнала , вносимого первичной обмоткой трансформатора 1 тока. .

В первичный обмотках трансформаторов 1 и 2 протекают токи, пропор .циональные величинам контролируемых сигналов. Вторичные обмотки этих трансформаторов нагружены на низкоомные входы усилителей 10 и 11 посто нного тока, охваченных отрицательной обратной св зью через резисторы 8 и 9. Входные сопротивлени  этих усилителей определ ютс  из выраже НИЯ

. (2). и при больших значени х К можно получить где R2- активное сопротивление вторичной обмотки трасформатора тока, RH - сопротивление нагрузки. При выполнении неравенств RH« R создаютс  идеальные услови  работы трансформаторов тока. Конденсаторы 4 и 5 раздел ют входные цепи усилителей 10 и 11 по посто нному току, что значительно уменьшает ве .личины дрейфа нул  усилителей.

Чтобы конденсаторы 4 и 5 не вносиЛи заметных дополнительных сдвиго фаз контролируемых сигналов, их величины следует выбрать из услови 

1

(3)

шс

ткуда

где индуктивность вторичной обмотки трансформатора тока. Дл  первичной цепи можно написать

иЬх (4) Дл  вторичной цепи 3,iR2+ Зг L2+ 3 JUJ М О . (5)

Дл  трансформаторов тока, намо- тайных на тороидальных Лерритовых сердечниках, потери на гистерезис пренебрежимо малы. Основные параметры трансформатора определ ютс  из выражений

L 1 ,.

10 Гн

(6) J О со .

L L..io-«rH.

(7)

Jf Dcp .ii,.10-«rH (8)

JTDcp

где н - начальна  магнитна  проницаемость материала сердечников трансформаторов тока; 5 W HW2- число витков первичной и

вторичной обмоток; S - сечение сердечников, DCP - средний диаметр сердечников .

0 Выходные напр жени  каналов сдвинуты по фазе относительно контролируемых сигналов из-за наличи  сдвига фаз (Л, и сЛг в трансформаторах 1 и 2 тока и в усилител х 10 и 11 посто нного тока Л,пт-ги сЛ птаВеличина дополнительного сдвига фаз сЛ между напр жени г/ш на выходах указанных усилителей определитс из выражени 

Д + супт1-о2-° ЗПГ2- (9)

Величина сдвига фаз в трансфор.маторах 1 и 2 определитс  из выражений

R а

(10)

1дсЛ

JUL

24

Ra-z

(11)

сЛ ot г с t g

ujUi2i

Вторые индексы у R2 , К, , L , Lia показывают, к какому трансформатору тока эти параметры относ тс . В случае неидентичности магнитных свойств сердечников . Также изза неидентичности частотных характеристик усилителей 10 и 11 А(пт-(упт2

Дополнительный сдвиг фаз , представл ющий угловую погрешность входного устройства, можно скомпенсировать , включа  компенсирующий резистор б, 7 во входную цепь усилител  в канале, внос щем меньший суммарный сдвиг фаз между контролируемым сигналом и выходным напр жением.

На фиг. 1 место включени  этого резистора показано пунктиром. Пусть он включен во входную цепь первого усилител , тогда

-- 12} где Rg - величина сопротивлени  резистора б, откуда

rctg -5l±-R3 -t - u L о

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Двухканальное входное .устройство, содержащее трансформатор тока, первичная обмотка которого является последовательным входом устройства, о т^личающееся тем, что, с I целью повышения точности преобразования, в него введены дополнительный трансформатор тока, калиброванный резистор, усилители с резисторами в цёпи обратной связи, во входную цепь которых включены последовательно соединенные конденсаторы и компенсирующие резисторы из того же материала, что и вторичные обмотки трансформаторов тока, причем последовательно соединенные калиброванный резистор и первичная обмотка дополнительного трансформатора тока являются параллельным входом устройства, а вторичные обмотки трансформаторов тока соединены с входами усилителей через конденсаторы.

   ваттметре, повышению точнос- 'Редактор Н.Стащишина