УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ ИЗОЛЯЦИИ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1974 года по МПК G01R31/02 G01R27/00 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения сопротивлений изоляции сетей постоянного тока.

Известные устройства, предназначенные для измерения сопротивлений изоляции, содержащие генератор импульсов, усилитель, вход которого соединен с контролируемой цепью, ключи, имеют невысокое быстродействие, обусловленное низкой частотой переключений, а также сложны по своей конструкции.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства и его упрощение. С этой целью устройство снабжено дросселем с прямоугольной петлей гистерезиса, подключенным к выходу генератора импульсов, и трансформатором с прямоугольной петлей гистерезиса, противофазные выводы вторичной обмотки которого соединены с управляющими входами ключей. Первичная обмотка трансформатора подключена параллельно резистору, соединенному последовательно с дросселем.

На чертеже приведена принципиальная блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1, генератор 2 импульсов, к выходу которого подключены дроссель 3 с прямоугольной петлей гистерезиса и резистор 4, шунтированный резистором 5 и первичной обмоткой трансформатора 6 с прямоугольной петлей гистерезиса. Выход усилителя 1 через транзисторные ключи 7 и 8 соединен с выводами конденсаторов 9 и 10. Вторичные обмотки трансформатора 6 противофазно соединены с управляющими входами транзисторных ключей 7 и 5. Сопротивления изоляции полюсов сети условно обозначены резисторами 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы противоположной полярности, одинаковой длительности и амплитуды с выхода генератора 2 импульсов поступают в контур, образуемый входным сопротивлением усилителя /, добавочным резистором и резисторами 11 vi 12,

Напряжение с выхода генератора 2 Импульсов поступает также на дроссель 3 с прямоугольной петлей гистерезиса и резистор 4. Параметры их подобраны таким образом, что пока сердечник дросселя 3 не насыщен, практически все напряжение прикладывается к дросселю, и на первичную обмотку трансформатора 6 с прямоугольной петлей гистерезиса напряжение практически не поступает, транзисторные ключи 7 и S при этом закрыты. После насыщения дросселя 3 напряжение на нем резко падает и основная часть напряжения падает на резисторе 4.

Параметры трансформатора 6 с прямоугольной петлей гистерезиса и величина резнстоpa 5 подобраны таким образом, что пока трансформатор не насыщен, напряжение на резисторе 5 падает незначительно. В течение этой части импульса, поступающего с выхода генератора 2 импульсов, происходит перемагничивание сердечника трансформатора 6. В этот интервал времени до насыщения сердечника трансформатора 6 во вторичных обмотках наводится напряжение. При этом один из ключей 7 и 8 открывается. После насыщения трансформатора 6 основная часть напряжения с выхода генератора 2 импульсов прикладывается к резистору, напряжение во вторичных обмотках трансформатора 6 отсутствует, и ключи 7 и 5 закрыты. Интервалы времени, когда напряжение генератора 2 импульсов последовательно приложено в основном к дросселю 3, первичной обмотке трансформатора 6 и резистору 5, примерно одинаковы и составляют около третьей части длительности импульса. Благодаря противофазному соединению вторичных обмоток трансформатора 6 с управляющими входами транзисторных ключей 7 и S каждый из них открывается при соответствующей полярности напряжения на выходе генератора 2 импульсов. Выходное сопротивление усилителя / выбирается небольшим, чтобы постоянная времени заряда конденсаторов 9 н 10 была существенно меньше длительности импульсов, открывающих ключи 7 или 8. Изменение напряжения на конденсаторах 9 и 10 поэтому происходит практически лишь при подключении их к выходу усилителя / при открывании ключей 7 н 8 Б каждый иолупериод в течение интервала времени, формируемого дросселем 3 и трансформатором 6. При изменении полярности импульсов иа выходе генератора 2 входной ток и, следовательно, выходной сигнал усилителя / также меняют полярность. При открывании ключа 7 или ключа 8 конденсатор 9 или 10 заряжается до напряжения, равного установившемуся значению напряжения на выходе усилителя / в каждый полупериод. Для получения однозначной зависимости выходного напряжения от суммарного сопротивления изоляищи необходимо осуществить вычитание значений выходного напряжения, снимаемых в каждый полупериод. Схема соединения конденсаторов через транзисторные ключи с выходом усилителя позволяет это осуществить. Применение схемы для получения импульсов, управляющих транзисторными ключами, позволяет резко уменьщить влияние реактивных сопротивлений контролируемой сети постоянного тока и, в первую очередь, паразитных емкостей. Тем самым осуществляется существенное повышение быстродействия устройства. Предмет изобретения Устройство для измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока, содержащее генератор импульсов, усилитель, вход которого соединен с контролируемой сетью, ключи, отличающееся тем, что, с целью его упрощения и повыщения быстродействия, оноснабн ено дросселем с прямоугольн-ой петлей гистерезиса, подключенным к выходу генератора импульсов, и трансформатором с прямоугольной петлей гистерезиса, противофазные выводы вторичной обмотки которого соединены с управляющими входами ключей, а первичная обмотка трансформатора подключена параллельно резистору, соединенному последовательно с указанным дросселем.

I