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

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве измерительного преобразователя тока, например, в устройстве релейной защиты и автоматики энергосистем.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона преобразования за счет снижения величины магнитного потока рассеяния короткозамкнутой обмотки преобразователя.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит тороидальный магнитопровод 1, на поверхность которого нанесен сплошной слой 2 токопроводящего материала, образующий короткозамкнутую обмотку и измерительную обмотку 3, размещенную поверх короткозамкнутой и изолированную от нее прокладкой 4.

Слой токопроводящего материала может быть нанесен на поверхность магнитопровода 1, например, путем электролиза или опрессовки магнитопровода 1 тонким листом токопроводящего материала, например медным.

Преобразователь работает следующим образом.

В качестве первичной обмотки пре- образователя используют проводник с контролируемым током, который пропускают в окно магнитопровода. Под действием контролируемого тока i в магнитопроводе I создается магнитный поток, индуктирующий ток ijj в короткозамкнутой обмотке преобразователя

напряжение U мотке, равное

И5М

в измерительной

аф.

аФ,

и

KiM

W

$.чзм

dt

dt

где W - число витков измерительной обмотки 3;

Ф - магнитный поток в магнитопроводе 1 ;

У

SHJM

потокосцепление измерительной обмотки 3, обусловленное магнитным потоком рассеяния слоя 2.

Вследствие того, что токопроводя- щий слой 2 нанесен непосредственно на поверхность магнитопровода , а толщина его мала, выполняется условие

Ц

Rhi

: и

Stri

где

«tn

и

Sm

амплитуда напряжения на активном сопротивлении

Rm i-rj слоя 2; амплитуда напряжения

рассеяния U,

1Р

5

dt

слоя 2, где Ч потокосцепление рассеяния слоя 2 (короткозамкнутой обмотки).

Активное сопротивление R сплошного слоя 2, выполненного из токопроводящего материала, остается много меньше сопротивления ветви намагничивания преобразователя в широком диапазоне изменения контролируемого тока i , а следовательно, ток i, намагничивания преобразователя ока20

зывается много меньше тока При этом, учитывая, что

R

г

d Tj, d 4s .dt dt

V

Д-.

-г

напряжение на измерительной обмотке 3 равно

30 UH,M W-R i,.

Эта зависимость остается справедливой в широком Диапазоне изменения контролируемого тока i,, поскольку последний трансформируется в -токопро35 водящий слой 2, максимально приближенный к магнитопроводу I, что позволяет получить предельно возможное снижение магнитного потока рассеяния. Таким образом, предлагаемый пре40 образователь обладает максимально возможным динамическим диапазоном преобразования токов.

Формула изобретения

Преобразователь тока в напряжение, содержащий магнитопровод, на котором размещены короткозамкнутая и измерительная обмотки, отличаю щи й50 с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона преобразования, короткозамкнутая обмотка выполнена в виде сплошного слоя токопроводящего материала, .нанесенного не55 посредственно на поверхность магнитопровода, а измеритель ая обмотка размещена поверх короткозамкнутой.