Преобразователь тока в напряжение Советский патент 1990 года по МПК G01R19/00 

сд

со

4

1чЭ

10

15

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для масштабного преобразования переменного тока с гальванической развязкой.

Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя тока в напряжение.

Преобразователь тока содержит основной трансформатор 1 тока ё сердечником и п-1 дополнительных трансформаторов 2.1, 2.2...2П-1 Toka с сердечниками 3.1, 3.2...Зп-1, входная % и выходная 5 обмотки охватывают сер- дечник основного трансформатора 1 тока и сердечники 3.1v.-i3n-1 дополнительных трансформаторов 2.1...2п-1 тока, выходная обмотка 5 соединена через клеммы с нагрузкой 6, каждьй ополнительньй трансформатор тока содержит измерительную. и компенсацион- ную 8 обмотки и усилитель 9, причем измерительная обмотка 7 подключена к входу соответствующего усилителя 9, первый вывод выхода каждого усилителя 9 соединен-с первым вьтодом соответствую1дей компенсационной обмотки 8 вторые вьюоды обмоток 8 соеди- неаа с вторым выводом нагрузки. 6, первый вьшод которозЧ соединен с вторыми выводами выходов всех усилителей 9, причем каждая из компенса1щонных обмоток 8 дополнительных трансформаторов, например компенсирующая трансформатор 2,2, охватывают одновременно все сердечники с большими номерами, т.е. 31, 3i + 1, 3i + 2... и Зп-1-й сердечники дополнительных трансформаторов 21 - 2.п-1 тока.

Пришщп дез ствия преобразователя тока в напряжение основан на покаскадном размагничивании сердечников трансформаторов тока.

Входной ток, протекающий по вход- ной обмотке 4, намагничивает основной 1 и дополнительных сердечников 3.1...3.П-1. Ток протекающий через нагрузку 6 И выходную обмотку 5,размагничивает все сердечники до величины остаточного магнитного потока, который в измерительной обмот- ке 7 индутхирует ЭДС. Усилитель 9

i.

количестве витков выходной 5 и компенсационной 8 обмоток выходной ток дополнительного трансформатора-тока равен величине отклонения размагничивающего тока, находящихся перед ним каскадов от намагничивающего входного тока. Выходные токи всех BcnoMoraTejib- ных трансформаторов 2.1...2п-1 тока поступают на нагрузку 6, где суммируются с выходным током основного трансформатора 1 тока, в результате чего обеспечивается высокая точность преобразования.

Известный преобразователь при использовании требует применения п первичных обмоток, п измерительных

п. п(п + 1) .

компенсирую20

обмоток и 1

щих обмоток.

Предлагаемьй преобразователь предполагает применение одной первичной обмотки, п измерительных и п компенсационных обмоток. Количество 25 необходимых для работы преобразователя компенсационных обмоток умень- .

, 2 .п шается в к. 2

{О раз, в п раз уменьшается количество первичных обмоток. Пропорционально этим величинам уменьшаются величины вносимых дополнительньоо обмотками паразитных емкостей схемы.

В известном преобразователе к выходу первого усилителя подключены последовательно (п + 1) компенсирую- П1их обмоток. В предлагаемом преобразователе к выходу усилителя; подключена только одна компенсирующая обмотка, что в (п + 1) раз уменьшает величины паразитных реактивной и активной составляюго х нагрузки усили- 45 теля и расширяет диапазон частот.

Формула изобретения

Преобразователь тока в напряже- 50 ние, содержащий основной трансформа- тор тока с сердечником,, входной и выходной обмотками, п-1 дополнительных трансформаторов тока с сердечниками, каждьй из которых содержит из35

40

VO I MHrTVTTHnVeT unJU n tiJi -/I4cii-u i, .,- - -- .-,г „

ГазГ.. г..п.-а,е„„ь« 35 «еР„..ль„.. „ „ к„„„е„с™о„„.о.

сердечников до величины остаточного магнитного потока, определяемой петлевым усилением. При равном

ки причем измерительные обмоткИ присоединены к .соответствующим входа п-1 усилителей, к первому выходу как

0

5

i.

количестве витков выходной 5 и компенсационной 8 обмоток выходной ток дополнительного трансформатора-тока равен величине отклонения размагничивающего тока, находящихся перед ним каскадов от намагничивающего входного тока. Выходные токи всех BcnoMoraTejib- ных трансформаторов 2.1...2п-1 тока поступают на нагрузку 6, где суммируются с выходным током основного трансформатора 1 тока, в результате чего обеспечивается высокая точность преобразования.

Известный преобразователь при использовании требует применения п первичных обмоток, п измерительных

п. п(п + 1) .

компенсирую0

обмоток и 1

щих обмоток.

Предлагаемьй преобразователь предполагает применение одной первичной обмотки, п измерительных и п компенсационных обмоток. Количество 5 необходимых для работы преобразователя компенсационных обмоток умень- .

, 2 .п шается в к. 2

{О раз, в п раз уменьшается количество первичных обмоток. Пропорционально этим величинам уменьшаются величины вносимых дополнительньоо обмотками паразитных емкостей схемы.

В известном преобразователе к выходу первого усилителя подключены последовательно (п + 1) компенсирую- П1их обмоток. В предлагаемом преобразователе к выходу усилителя; подключена только одна компенсирующая обмотка, что в (п + 1) раз уменьшает величины паразитных реактивной и активной составляюго х нагрузки усили- 45 теля и расширяет диапазон частот.

Формула изобретения

Преобразователь тока в напряже- 50 ние, содержащий основной трансформа- тор тока с сердечником,, входной и выходной обмотками, п-1 дополнительных трансформаторов тока с сердечниками, каждьй из которых содержит из35

40

/I4cii-u i, .,- - -- .-,г „

35 «еР„..ль„.. „ „ к„„„е„с™о„„.о.

«еР„..ль„.. „ „ к„„„е„с™о„„.о.

ки причем измерительные обмоткИ присоединены к .соответствующим входам- п-1 усилителей, к первому выходу как-.

51597742

дого из которьпс npHCoisAHHeHbi первые выполнены охватыванхцими сердечники выводы соответствующей компенсацион- . i, i+1,..., n-1 дополнительных ной обмотки, вторые выводы которых трансформаторов тока, выходная обмот- объединены, отличающийся ка соединена с первой и второй клем- тем, что, с целью расширения диапазо- нами для подключения нагрузки, объеди- на рабочих частот, входная и выход- ненные вторые выводы компенсационных ная обмотки выполнены охватываюпщми обмоток под1слючены к первой клемме сердечники всех дополнительных транс- для подключения нагрузки, а объеди- форматоров тока, измерительная и ком- 4л ненные вторые выходы усилителей под- пенсационная обмотки каждого i-ro ключены к второй клемме для подключе- дополнительного трансформатора тока ния нагрузки.

Изобретение относится к технике измерения переменных токов. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот. Измеряемый ток, протекающий по входной обмотке 4, намагничивает основной 1 и N-1 дополнительных 2.1, 2.2...2.N-1 трансформаторов тока с сердечниками. Ток, протекающий через нагрузку 6 и выходную обмотку 5, размагничивает сердечники до величины остаточного магнитного потока, который индуцирует напряжение в измерительных обмотках 7. Усилители 9 размагничивают группу охватываемых компенсационными обмотками 8 сердечников. Такая конструкция ведет к снижению реактивных составляющих преобразователя тока. 1 ил.