Трансформатор постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H01F27/42 

Фиг.1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для измерения постоянного тока в цепях якорей и возбуждения тяговых электродвигателей и генераторо в мощных преобразователях и других электроустановках.

Целью изобретения является расширение предела измерения, повьппение точности и быстродействия, упрощение трансформатора о

На фиг.1 показана структурная схема трансформатора постоянного тока; на фиг о 2 - диаграммы, поясняющие его работу; на фиГоЗ - схема трансформатора

Трансформатор постоянного тока (фиг,1) содержит два ферромагнитных сердечника 1 и 2, согласно и последовательно включенные первичные обмотки 3 и 4 и вторичные последовательно и встречно включенные обмотки 5 и 6, которые через активную нагрузку 7 подключены к источнику 8 переменного напряжения с, Активная нагрузка подключена к входу выпрямителя 9, выход которого соединен с первым входом схемы 10 выделения максимума Второй вход схемы 10 выделения максимума подключен к выходу сглаживающего фильтра 11, вход которого подключен к выходам схемы вьщеления максимума и устройства.

Трансформатор постоянного тока работает следующим образоМс

При протекании по первичным обмоткам 3 и 4 измеряемого постоянного тока по активной нагрузке 7 протекает переменный ток с формой, показанной на диаграмме (фиг„26) Форма напряжения на активной нагрузке 7 повторяет форму тока, причем амплитудное значение полученного напряжения пропорционально измеряемому току 1 Сигнал в виде переменного напряжения поступает на выпрямитель 9, вьшрямленное напряжение с выхода которого поступает на первый вход схемы 10 выделения максимума.

Благодаря тому, что напряжение с выхода схемы 10 вьщеления максимума поступает через сглаживающий фильтр 11 (коэффициент передачи фильтра равен единице) на второй вход схемы выделения максимума, при установившемся значении измеряемого тока напряжение на выходе схемы выделения максимума практически равно ампли0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тудному значению напряжения на выходе выпрямителя 9 о

При увеличении измеряемого тока мгновенное значение выпрямленного напряжения превьшает в первый момент напряжение на выходе сглаживающего фильтра, при этом среднее значение напряжения на выходе схемы IО выделения максимума возрастает и, следовательно, напряжение на выходе сглаживающего фильтра возрастает (фиго2в, кривая 2), при этом среднее значение напряжения на выходе схемы выделения максимума также возрастает, что вызывает тем самым еще большее увеличение напряжения на выходе сглаживающего фильтра

Таким образом, в течение нескольких полупериодов питающего напряжения напряжение на выходе схемы 10 выделения максимума (фиг,2в, кривая 1) достигнет величины, близкой к амплитудному значению вьтрямленного напряжения. При этом в установившемся режиме провалы в форме выходного напряжения практически отсутствуют, причем независимо от формы вьтрямленного напряжения В результате существенно может быть расширен диапазон измеряемого тока при малом уровне питающего напряжения.

Кроме того, поскольку в установившемся режиме пульсации выходного напряжения отсутствуют, отпадает необходимость в дополнительном выходном фильтре.

В качестве активной нагрузки ис- пользуется резистор 12 с сопротивлением 1 Ом. Переменное напряжение с резистора 12 поступает на прецизионный двухполупериодный выпрямитель на операционных усилителях 13 и 14, выход которого подключен к первому входу схемы выделения максимума.

Схема вьщеления максимума включает диоды 15 и 16 и операционный усилитель 17. Выход схемы вьщеления максимума подключен к входу фильтра, образованного резистором 18 и конденсатором 19. Напряжение с конденсатора 19 поступает через согласующий повторитель на операционном усилителе 20 на второй вход схемы выделения мак- симумач,

Компаратор 21 и транзистор 22 служат для быстрого уменьшения выходнрго напряжения при резком уменьшении меряемого тока. При этом задержка

при уменьшении тока определяется по- стоянной времени элементов 23 и 24 и напряжением стабилизации стабилитрона 25.

Применение трансформатора постоянного тока позволяет расширить предел измерений в сторону больших токов, повысить точность и быстродействие, а также уменьшить пульсации в выходном напряжении.

Формула изобретения

Трансформатор постоянного тока, содержащий два ферромагнитных сердечника с последовательно и согласно соединенными первичными и последовательно и встречно соединенными вторичными обмотками, источник переменного напряжения, включенный последовательно с вторичными обмотками и активным сопротивлением, подключенным к входу выпрямителя, выход которого подключен к первому входу схемы выделения максимума, выход которой подключей к входу сглаживающего фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения предела измерения, повьш1ения точности и быстродействия, упрощения устройства, выход сглаживающего фильтра подключен к второму входу схемы выделения максимума, выход которой является выходом устройства.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к трансформаторам постоянного тока. Цель изобретения - расширение предела измерений, повышение точности и быстродействия. Трансформатор содержит ферромагнитные сердечники 1 и 2 с первичными 3, 4 и вторичными 5, 6 обмотками, источник 8 переменного напряжения, активное сопротивление 7 и выпрямитель 9. Выход выпрямителя 9 подключен к первому входу схемы 10 выделения максимума, выход которой подключен к выходу устройства и через сглаживающий фильтр 11 - к второму входу схемы выделения максимума. Последнее приводит к тому, что напряжения на выходе сглаживающего фильтра и схемы выделения максимума практически достигают амплитудного значения выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя. Диапазон измерения тока расширяется до величины тока, при котором через активную нагрузку еще протекает мгновенный ток, удовлетворяющий закону равенства ампервитков первичной и вторичной обмоток, повышается точность и быстродействие измерений. 3 ил.

L

Фиг. 2.

сриг.З