ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ НЕЗАЗЕМЛЕННОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Советский патент 1973 года по МПК H01F27/00 G01R19/25 G01R15/00 

Известные трансформаторы для питания незаземленного измерительного устройства, например для измерительного устройства цифрового вольтметра постояагного тока интегро-потенциометрического типа, первичная и вторичные обмотки которых заключены в экраны, причем экран первичной обмотки заземлен, а экран вторичных обмоток соединен со средиими точками всех вторичных обмоток и с низкопотенциальной .шиной измерительного устройства, хара ктеризуются высокой паразитной емкостью тока трансформатора через низкопотенциальную шину незаземленного измерительного устройства и через сопротивление, выключенное между ней и землей. Предлагаемый траисформатор не имеет этих недостатков и отличается от известных тем, что в нем внутри вторичного экраиа помещена дополнительная -компенсационная обмотка с элементом, регулирующим паразитный емкостный ток и соединенным с вторичным экраном. Сущность изобретения поясняется фиг. 1-4. Трансформатор содержит сетевую обмотку Wi в экране 5i, который заземлен, вторичную обмотку Wz (для простоты на чертеже указана одна вторичная обмотка), выполненную со средней точкой. Вторичная обмотка вместе с диодами Д, Д2 выпрямителя заключена в экран Э-), присоединенный к низкопотенциальной шине незаземленного измерительного устройства и к средней обмотки W. Внутри экрана Э на фиг. 1 помещена дополнительная секционная -обмотка WK с отводами, один из которых присоединяется к экрану Э. На фиг. 2 внутри экрана Sz помещена дополнительная обмотка WK и переменное сопротивление RK, движок которого соединен с экраном Эо. Из-за неидеальности экранов между вторичной обмоткой п заземленным экраном Э| имеется распределенная емкость. Аналогично имеется некоторая распределенная емкость между первичной обмоткой и экраидм Э. Экран 32 через низкопотенциальную шину измерительного устройства и через некоторое сопротивление R (например, выходное сопротивление цифро-аналогового преобразователя в случае вольтметра интегро-потенциометрического типа) соединен с землей. Вследствие этого возникает цепь для сигнала помехи, источниками которой являются напряжения на первичной и вторичной обмотках трансформатора. На фиг. 3 и 4 представлены эквивалентные схбмы для сигналов помехи, соответственно для схем на фиг. 1 и 2. Здесь распределенные емкости обмоток заменены соответствующими сосредоточенными эквивалентами, а обмотки W и W эквивалентными источниками напряжения Е, ЕЧ и . С -эквивалентная емкость 1У1ежду первичной обмоткой и втор-ичным экраном, GZ и - эквивалентные емкости между половинами вторичной обмотки и землей. Так «ак источники 2 и 2 включены встречно, то происходит частичная компенсация сигналов помехи, обусловленных вторичной обмоткой. Полной компенсации трудно достигнуть из-за аси1м.мет,рии об.моток и распределенных емкостей и . Дополнительная ко.мпенсащионная обмотка также имеет распределенную емкость на землю. Если один из ее отводов, как показано на фиг. 1, соединен с экраном За, то аналогично обмотке Wa ее можно представить на эквивалентной схеме (фиг. 3) в виде двух источников / и ЕК, которые присоединены через емкости С,/ и С/, которые эквивалентны распределенным емкостям частей обмотки WK. Источники 1/ и EY включены встречно, лоэтому токи через низкопотенциальную шину и сопротивление R, обусловленные этими источниками, текут в противофазе. Подбором нужного отвода, т. е. величин /, С,/ и , Ск можно скомпенсировать паразитные токи, обусловленные источниками fi, 2, Ez. Так как емкости Ci, Cz, Cz, С/, Ск очень малы, справедливо неравенство / W Cj - любая из перечисленных емкостей. Поэтому для фиг. 3 условие компенсации приближенно может быть записано в виде E,WC, + 2irC2 - 2 WC2 + к WC - Е WCl 0. Работу устройства компенсации в трансформаторе по схеме фиг. 2 поясняет эквивалентная схема для сигнала помехи, представленная на: фиг. 4. Здесь распределенная емкость компенса1Ционной обмотки WK заменена двумя симметрнчными емкостями Ск и Ск, напряжение источника к равно напряжению на обмотке . Как видно на фиг. 4, части сопротивления Кк - RK и Дк вместе с емкостями С/ и Ск образуют мост, в одной из диагоналей которого включен источник к, а в другой - сопротивление R. При перемещении движка сопротивления RK ток через сопротивление R меняется по величине и напра1влению. Поэтому можно подобрать такое положение движка, когда компенсирующий ток через сопротивление R будет равен паразитному току, обусловленному действием источников EI, , EZ. Как правило, выполняются условия и ;,« где Ci - любая из емкостей С, С/, Сд, Ск, Ск и. приближенно условие 1К01Мпенсации для этой схемы может быть записано в виде E,WC, + E iWCi - Ёг irCa + к - (С + + с;) о. Предмет изобретения Трансформатор для питания незаземленного измерительного устройства, например для измерительного устройства цифрового вольтметра постоянного тока интегро-потенциометрического типа, первичная и вторичные обмотки которого заключены в экраны, причем экран первичной обмотки заземлен, а экран вторичных обмоток соединен со средними точками всех вторичных обмоток и с низкопотенциальной шиной измерительного устройства, отличающийся тем, что, с целью уменьшения наразитного емкостного тока трансформатора через низкопотенциальную шину незаземлённого измерительного Зстройства и через сопротивление, включенное между нейи землей, внутри вторичного экрана помещена дополнительная компенсационная обмотка с элементом, регулирующим паразитный емкостный ток и соединенным с вторичным экраном.

h