Измерительный преобразователь тока Советский патент 1986 года по МПК G01R19/20 

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано в приборах для измерения постоянного тока с гальванической развязкой входной цепи.

Цель изобретения - повьпиение линейности преобразования путем опти-- дазации распределения магнитного потока в магнитных цепях сердечника.

На фиг. 1 изображена электричес- кай схема измерительного преобразователя тока; на фиг. 2 - эскизы маг- нитопроводов разделительного трансформатора; на фиг, 3 - временные диаграммы работы измерительного njpeod- разователя тока на фиг 4 и фиг, 5 статические передаточньге характеристики измерительного преобразователя тока.о

Измерительный преобразователь тока содержит разделительный трансформатор, 1 и автогенератор 2 Разделительный трансформатор имеет магнитепровод 3;, состоящий из первого 4 и второго 5 кёрноВ; магнитного шунта 6 и ярем 7 и 8, которые выполнены с увеличенным магнитным сопротивлением неравномерным по поперечным сечениям ярем 7 и 8. Неравномерность магнитных сопротивлений достигается путем вьшолнення поперечного немагнитного зазора в ярмах 7 и 8 клиновидной формы (фиг. 2а) или путем локального уменьшения площади поперечного сечения ярем 7 и В за счет их сдвига в поперечной плоскости (фиг. 26). На первом керне 4 размещена первичная обмотка 9 трансформатора 1, на втором керне 5 - вторичная обмотка 10, включенная в цепь обратной свя.зи автогенератора 2. Магнитный шунт б выполнен с магнитным сопротивлением меныш1Мр чем магнитное сопротивление второго керна 5.

Р1змерительнь 1 преобразователь тока работает следующим образом.

В отсутствие преобразуемого постоянного тока автогенератор 2 формирует переменное напряжение, представляющее собой по форме меандр. Б маг- нитопроводе 3 трансформатора 1 отсутствуют магнитные потоки,- кроме тех5 которые фор№- руются выходным током автогенератора 2. По этой причине форма выходного напряжения не искажается и не содержит посто шной составляющей. При подаче в первичную обмотку 9 измеряемого тока 1у|агнито , 60866

движущая сила вторичной обмотки 10 в одном из полупериодов складывается с магнитодвижущей силой первичной обмотки 10, а. в другом полупериод

5 после изменения полярности выходного напряжения автогенератора 2 они вы- читаются. По этой причине в разных полупериодах выходного напряжения автогенератора 2 степень насыщения

fO участка магнитопровода 3, включающего второй керн 5 и магни : ный шунт 6, будет разной, разным будет и время перемагничивания и,следовательно,длительность положительных и отрицатель15 ник полуволн выходного напряжения

автогенератора 2 (фиг. 3) при одинаковой их амплитуде становится неодинаковой, т.е. в выходном напряжении появляется постоянная составляющая,

20 величина которой зависит от величины входного тока. Вследствие того, что магнитные сопротивления ярем 7 и 8 изменяются неравномерно по поперечному их сечению, а магнитное .сопро 5 тивление шунта 6 уменьшено по срав- . нению с магнитным сопротивлением керна 5, распределение магнитного- потока в магнитных цепях сердечника 3 оптимизируется таким образом, что

3® зависимость между входным током и постоянной составляющей выходного напряжения точнее приближается к прямо пропорциональной, т.е. повышается линейность преобразования.

При наличии в ярмах 7 и 8 значительного зазора клиновидной формы передаточная характеристика преобразователя имеет вид, приведенный на фиг. 4, а при локальном уменьшении их сечения путем сдвига частей сердечника имеет вид, приведенный на фиг. 5.

Формула изобретения

1 . Измерительный преобразователь тока,, содержащий измерительный трансформатор с магнитопроводом, ярма которого вьтолнены с увеличенным магнитным сопротивлением в виде зазоров, отделяющих первый керн, на котором размещена первичная обмотка, от второго керна, на котором размещена вторичная обмотка и которьм зашунти- рован магнитным шунтом, а также автогенератор, в цепь обратной связи которого включена вторичная обмотка, отличающийся тем, что.

31

с целью повышения линейности преобразования, магнитные сопротивления ярем магнитопровода выполнены неравномерными по поперечному сечению, а магнитный шунт вьшолнен с уменьшен ным магнитным сопротивлением.

2. Преобразователь по п. 1, о т- личающийся тем, что магнит

260866

ные сопротивления ярем выполнены в виде клинообразных зазоров.

3. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что магнитные сопротивления ярем выполнены в виде смещенных относительно друг дру- га в поперечной плоскости участков магнитопровода.

а

s

Фиг. 2

Изобретение относится к области электроизмерений. Может быть использовано в приборах для измерения постоянного тока с гальванической развязкой входной цепи. Цель изобрете1йх д:- ч. ю 8 . ния - повышение линейности преобразования - достигается путем оптимизации распределения магнитного потока в магнитных цепях сердечника. Для этого магнитные сопротивления ярем 7 и.8 магнитопровода выполнены неравномерными по поперечному сечению, а магнитньй шунт 6 вьшолнен с уменьшенным магнитным сопротивлением.Устройство содержит разделительный трансформатор 1, автогенератор 2, магнитопровод 3, состоящий из кернов 4 и 5 магнитного шунта в и ярем 7 и 8, первичную обмотку 9 трансформатора 1, размещенную на керне 4, и вторичную обмотку 10, размещенную на керне 5 и включенную в цепь обратной связи автогенератора 2.2 з.п. ф-лы 2 ил. с (Л t I Фиг.1

нас

и

USblx

ЧЛых

Щи&. 3

(/;

SbfX

ipus,

fpus.5

Редактор А.Ревин

Составитель А.Пучковский

Техред А.Кравчук Корректор О.Луговая

Заказ 5225/45Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4