Преобразователь тока нулевой последовательности в напряжение Советский патент 1987 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах защиты электрических сетей от замыканий на землю.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя, расширение динамического диапазона работы устройства и расширение функциональных возможностей за счет контроля исправности трансформатора.

На чертеже представлено устройство.

Устройство содержит трансформатор 1 с первичн ой обмоткой 2, соединенной с входной шиной и вторичными обмотками 3 и 4. Первый вывод первой вторичной обмотки 3 через первый конденсатор 5 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 6, выход которого через двухтактный эмиттерньм повторитель 7 . соединен с вторым выводом второй вторичной обмотки 4. Первый вывод второй вторичной обмотки 4 через первый резистор 8 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя бис вторым выводом измерительного резистора 9, первый вывод которого соединен с общей шиной, а средний вывод является выходом устройства. Параллельно второй вторичной обмотке 4 подключены второй конденсатор 10 и второй резистор 11. Выход двухтактного эмиттерного повторителя 7 через резистор 12 обратной связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 6.

Устройство, работает следующим образом.

В трансформаторе 1 ток в первичной обмотке 2 уравновешивается компенсирующим током, протекающим во второй вторичной обмотке 4. Разность этих токов наводит во вторичной об- мотке 3 ЭДС рассогласования, которая усиливается операционным усилителем 6, двухтактным эМиттерным повторителем 7 и создает компенсационный ток во второй вторичной обмотке 4. Следовательно, изменение тока в первичной -обмотке 2 вызывает пропорциональное изменение тока во второй вторичной обмотке 4. Ток, протекающий по второй вторичной обмотке 4 и измерительному резистору 9, вызывает на нем падение напряжения, пропорциональное току в первичной обмотке 2 и совпадающее с ним lio фазе

Таким образом, точность преобразования обеспечивается именно тем, что выходное напряжение снимается с измерительного резистора 9. При прохождеНИИ через первичную обмотку 2 больших токов требуемая величина компенсационного тока во второй вторичной обмотке 4 обеспечивается двухтактным эмиттерным повторителем 7.

Контроль исправности трансформатора 1 достигается следующим образом. При обрыве или при замыкании любой из обмоток трансформатора 1 нарушается отрицательная обратная связь по переменному , образованная вторичными обмотками 3 и 4, вследствие чего глубина положительной обратной связи, образованной конденсатором 10 и резисторами 8 и 11, становится для самовозбуждения операционного усилителя 6. В этом случае преобразователь начинает работать в качестве генератора высокочастотных ко- лебаний. Появление на выходе преЪб- разователя высокочастотного сигнала свидетельствует о повреждении трансформатора 1,

Формула изобретения

1. Преобразователь тока нулевой последовательности в напряжение, содержащий операционный усилитель и трансформатор с двумя вторичными обмотками, причем первичная обмотка

является входом устройства, а второй вывод второй вторичной обмотки соединен с выходом операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности преобразователя и расширения функциональных возможностей, в него введены измерительный резистор, первый и второй конденсаторы, первый и второй резисторы, резистор отрицательной обратной связи, при этом средний вывод, измерительного резистора является выходом устройства, его первьш вывод соединен с общей шиной, а второй подключен к первому

выводу второй вторичной обмотки,

и через, первьш резистор - к неинвертирующему входу операхщонного усилителя, параллельно этой же обмотке подключены второй конденсатор

и второй резистор, первый вывод первой вторичной обмотки соединен с общей шиной, а ее второй вьгоод через первый конденсатор подключен к инвертирующему входу операционного

312918864

усилителя, к которому подключен такцелью расширения динамического диаже один из выводов {резистора отри-пазона, в него введен двухтактный

дательной обратной связи, соединен-эмиттерный повторитель, к выходу

ный вторым своим выводом с выходомкоторого подключены второй выход

операционного усилителя. второй вторичной обмотки и второй

,.вывод резистора отрицательной обрат2. Преобразоватеггь по п. 1, от-ной связи, а вход соединен с выхоличающийся тем, что, сдом операционного усилителя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах защиты электрических сетей от замыканий на землю. Цель изобретения - повьшение точности преобразования, расширение динамического диапазона работы устройства и расширение функциональных возможностей за счет контроля исправности трансформатора. Для этого в устройство дополнительно введены измерительный резистор 9, конденсаторы 5 и 10, резисторы 8 и 11 и резистор 12 отрицательной обратной связи (ООС). Кроме того устройство содержит трансформатор 1 с обмотками 2-4, операционный усилитель 6 и эмит- терный повторитель 7. При обрыве или замыкании любой из обмоток трансформатора нарушается ООС по переменному току и операционный усилитель переходит в режим самовозбужде- ния. При этом преобразователь начинает работать как генератор СВЧ колебаний, что свидетельствует о повреждении трансформатора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i