Устройство для измерения тока в зарядных системах Советский патент 1991 года по МПК H02J7/10 

прямитель однополупериодный, а внутреннее сопротивление аккумулятора мало, одна полуволна выходного синусоидального напряжения трансформатора во время проводимости выпрямителя просажена до уровня t/ак, а другая полуволна повторяет напряжение холостого хода Umsin со t вторичной обмотки трансформатора. При этом конденсаторы моста С1 и С2 при равных резисторах будут заряжаться до различного значения напряжения, что вызовет протекание уравнивающего разрядного тока одного направления по цепи: вторичная обмотка трансформатора, конденсатор Ci, измерительная диагональ (измерительный прибор), конденсатор С2. Вольтметр постоянного тока, включенный в измерительную диагональ, покажет величину напряжения в цепи заряда аккумулятора В схеме сравниваются два напряжения на емкостях С1 и С2, которые Хранят информацию (усредненное напряжение) за предыдущий полупериод и настоящий, а результат сравнения двух этих напряжений есть напряжение, пропорциональное току в цепи заряда аккумулятора. Схемы однопульс- ного выпрямления используются реже из-за подмагничивания трансформатора постоянной составляющей тока нагрузки и повышенных потерь из-за пульсирующей формы тока. Чаще всего для заряда используют двухполу- периодные схемы выпрямления

В двухполупериодной схеме выпрямления со средней точкой заряд аккумулятора измеряется следующим образом. Учитывая, что в любой момент времени на вторичной обмотке трансформатора присутствует напряжение как просаженное до Uax. так и в противофазное ему эталонное Umsiruwt, результат их вычитания при помощи измерительного моста, двумя плечами которого являются вторичные полуобмотки трансформатора, будет напряжение, пропорциональное току в цепи заряда аккумулятора. В измерительной диагонали моста наводится напряжение, равное половине просаженного напряжения во вторичной полуобмотке трансформатора. В моменты времени отсутствия тока мост сбалансирован и выходное напряжение равно 0. При протекании тока одна из полуобмоток нагружается, что вызы- вает разбаланс моста и появление на выходе моста напряжения, пропорционального току. Это напряжение разнополярное и форма его приведена на фиг.5 (заштрихованная область), в измерительной диагонали моста напряжение будет составлять половинное значение (фиг.5). Для получения однополяр- ного напряжения пропорционального току, два плеча моста (фиг.З) подключены к вторичной обмотке трансформатора через выпрямитель, Такое подключение плеч моста дает положительный эффект, заключающийся в том, что диоды работают при напряжении с амплитудой полезного сигнала в два раза большей, чем если бы диоды были включены в измерительной диагонали, что улучшает в два раза не только полезный сигнал, но и качество измерения - температурную стабильность, и снижает влияние поэлементного-разброса параметров дио дов на коэффициент передачи устройства.

Трехфазный вариант схемы устройства (фиг.4) функционирует аналогично. Учитывая свойство симметрии трехфазной цепи - при симметричной нагрузке равны нулю сумма токов трех фаз и потенциал искусственной нулевой точки относительно естественной нулевой точки, просадка напряжения на одной или на двух фазах будет создавать разбаланс моста и между естественной и искусственной нулевыми точками будет напряжение, пропорциональное току нагрузки.

Показания прибора, измеряющего среднее выходное напряжение измерительного моста, будут пропорциональны среднему значению тока. Коэффициент передачи устройства измерения зарядного тока

v - Uncp wL

Для однополупериодной схемы выпрямления Кпер1 -п-:. Для двухполупериодЈ,. yd

ной схемы выпрямления Кпер2

Учитывая, что частота сети ш стабильна и поддерживается на уровне ± 0,4 Гц согласно ГОСТу, то коэффициент передачи устройства зависит только от индуктивности L, которая достаточно стабильна в широком диапазоне температур.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными обусловлены косвенным измерением тока заряда без разрыва токовой цепи и при минимальных затратах на его реализацию.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения тока в зарядных системах, содержащее трансформаторный источник переменного тока, к выходным выводам которого подключен зарядный выпрямитель и датчик тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, датчик тока выполнен по мостовой схеме, входной диагональю подключенной к выводам источника переменной ЭДС, а выходной к контрольно-измерительным выводам.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью расширения области применения на системы с нулевыми схемами источников переменного тока, датчик тока выполнен в виде полумостовой схемы, выходной диагональю подключенной к нулевому выводу обмотки трансформатора и к

искусственной нулевой точке, образованной, например, резисторами.

3. Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что схема формирования искусственной нулевой точки подключена через до- полнительный выпрямитель к фазным выводам источника переменного тока.

Изобретение относится к электротехническим измерениям и может быть использовано для косвенного измерения тока в зарядных цепях аккумуляторных батарей. Цель изобретения - повышение надежности и КПД. Устройство содержит трансформаИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для измерения тока в низковольтных преобразовательных устройствах, например, зарядных устройствах, источниках питания. Целью изобретения является повышение надежности и КПД устройства. На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2-4 - то же, варианты. Выход трансформатора 1 через выпрямитель 2 подключен к выходу устройства и к зажимам аккумуляторной батареи. Остальные элементы схемы образуют измерительный мост 3, первая диагональ которого подключена параллельно вторичной обмотке трансформатора, а вторая, измерительная диагональ - к контрольно-измерительным выводам. торный источник переменного тока, зарядный выпрямитель и датчик тока. Последний выполнен по мостовой или полумостовой схеме, входной диагональю подключенной к фазовым выводам трансформатора источника переменного тока, а выходной - к зажимам для подключения измерительного прибора. Полумостовая схема предназначена для использования в нулевых схемах трансформаторного источника переменного тока. В одном из вариантов полумостовой схемы искусственный нулевой вывод образован резисторной схемой, подключенной через дополнительный выпрямитель к фазовым выводам трансформаторного источника переменного тока. Устройство позволяет производить измерение тока без разрыва токовой цепи. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. В принципиальной схеме устройства для измерения тока (фиг.2) двумя плечами измерительного моста являются полуобмотки трансформатора. В принципиальной схеме устройства для измерения тока (фиг.З) два плеча моста подключены к вторичной обмотке трансформатора через выпрямитель. В принципиальной схеме устройства для измерения тока втрехфазной схеме выпрямлений (фиг.4) каждая фаза подключена к измери- тельной диагонали через свой элемент, например резистор. На фиг.5 приведены диаграммы токов и напряжений устройства для измерения тока в зарядных системах, Устройство (фиг.1) работает следующим образом. При протекании тока нагрузки через вторичную обмотку трансформатора создается падение напряжения на внутреннем активно-индуктивном выходном сопротивлении трансформатора. Учитывая, что выЁ О 00 о о о Јь

to./

Г

-&

to

i i

A

II

Фиг 4

Рм.5

LJ

urt