ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОКА Советский патент 1956 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к измерительным органам напряжения или тока для автоматических регуляторов переменного напряжения или тока, содержащим два дифференциально действующих индуктивных элемента (трансформаторы, автотрансформаторы или дроссели), один из которых ненасыщен, а другой насыщен, и которые имеют одинаковые индуктивные сопротивления при заданном уровне (уставке) регулируемой величины и создают выходной сигнал при нарушении равенства их сопротивлений, вызываемом отклонением регулируемой величины от уставки.

В известных измерительных органах подобного типа входной величиной является напряжение на дросселях, а выходной - разность намагничивающих токов дросселей. Вследствие этого магнитный поток при неизменном уровне входного сигнала меняется обратно пропорционально частоте. При этом из-за нелинейности одного из дросселей неизбежно меняется отношение намагничивающих токов. Следовательно, равенство или постоянное отношение выходных токов будет иметь место при входных величинах, изменяющихся пропорционально частоте.

Согласно изобретению, с целью устранения зависимости уставки от частоты входного напряжения, намагничивающие обмотки индуктивных элементов включены последовательно и питаются током входного сигнала, равным или пропорциональным регулируемой величине, а выходная цепь образована двумя контурами, которые питаются напряжениями, равными или пропорциональными падениям напряжений на индуктивных элементах, и используются для образования выходного сигнала, равного или пропорционального разности напряжений питания контуров.

При выполнении измерительного органа с индуктивными элементами в виде трансформаторов последние могут иметь одну общую для них намагничивающую (первичную) обмотку.

В предложенном измерительном органе напряжения может быть применено дополнительное сопротивление, включенное на входе последовательно с намагничивающими обмотками (или обмоткой) индуктивных органов.

На чертеже показана электрическая схема предложенного измерительного органа.

Измерительный орган состоит из двух трансформаторов - насыщенного (1) с сердечником, например, из пермаллоя, и ненасыщенного (2) с сердечником, например, из трансформаторной стали, имеющим воздушный зазор. Первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно (или трансформаторы имеют одну общую первичную обмотку). Вместо трансформаторов могут быть применены автотрансформаторы или дроссели. Вторичные обмотки трансформаторов через твердые выпрямители (3) и (4) подключены к управляющим обмоткам (5) и (6) усилителя (например, магнитного). Сопротивление управляющих обмоток должно быть таким, чтобы протекающий через них ток был незначителен по сравнению с намагничивающим током I трансформаторов.

При заданном значении измеряемой величины напряжения на выходе вторичных обмоток трансформаторов равны. При отклонении измеряемой величины от заданного значения возникает разница между напряжениями на выходе, которая и служит сигналом для усилителя.

При изменении частоты намагничивающий ток трансформаторов не изменяет своего значения, а вторичные напряжения изменяются; при этом изменяется чувствительность измерительного органа, но равенство вторичных напряжений сохраняется при намагничивающем токе, соответствующем величине уставки.

В случае регулирования напряжения последовательно с первичными обмотками трансформаторов включается сопротивление (7). Величина этого сопротивления должна быть такова, чтобы падение напряжения на трансформаторах было значительно меньшим, чем падение напряжения на сопротивлении. В этом случае приближенно можно считать выполняющимся равенство U= IR, т.е. намагничивающий ток трансформаторов можно считать пропорциональным напряжению и, следовательно, не зависящим от частоты измеряемого напряжения.

1. Измерительный орган напряжения или тока для автоматических регуляторов переменного напряжения или тока, содержащий два дифференциально действующих индуктивных элемента (трансформаторы, автотрансформаторы или дроссели), один из которых ненасыщен, а другой насыщен, и которые имеют одинаковые индуктивные сопротивления при заданном уровне (уставке) регулируемой величины и создают выходной сигнал при нарушении равенства их сопротивлении, вызываемом отклонением регулируемой величины от уставки, отличающийся тем, что, с целью устранения зависимости уставки от частоты входного напряжения, намагничивающие обмотки индуктивных элементов включены последовательно и питаются током входного сигнала, равным или пропорциональным регулируемой величине, а выходная цепь образована двумя контурами, которые питаются напряжениями, равными или пропорциональными падениям напряжений на индуктивных элементах, и используются для образования выходного сигнала, равного или пропорционального разности напряжений питания контуров.

2. Видоизменение измерительного органа по п. 1 с индуктивными элементами в виде трансформаторов, отличающееся тем, что оба элемента имеют одну общую для них намагничивающую (первичную) обмотку.

3. В измерительном органе напряжения по п.п. 1 и 2 применение дополнительного сопротивления, включенного на входе последовательно с намагничивающими обмотками (или обмоткой) индуктивных органов.