Устройство для измерения постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H01F38/24 

Г

Изобретение относится к измерительным трансформаторам и может быть использовано в системах релейной защиты и автоматики для измерения постоянных напряжений.

Известно устройство для измерения постоянных напряжений, представляющее собой двухпопупериодный быстродействующий магнитный усилитель, в котором для устранения обратного воздействия цепи нагрузки на цепь управления в последнюю вводится сигнал обратной связи снимаемый с сопротивления, включенного последовательно в цепь нагрузки |1Г|.

Однако в известном устройстве отсутствует гальваническая развязка между рабочей цепью и цепью управления. Кроме того, отрицательная обратная связь в известной схеме осуществляется как по переменной, так и по постоянной составляющей тока нагрузки, что снижает чувствительность устройства.

Известен измерительный трансформатор постоянного напряжения, содержащий

два сердечника, на которых расположены последовательно встречно включенные вторичные обмотки, соединенные через выпрямительный мост с нагрузкой. Первичная обмотка, охватывающая оба сердечника, подключена через добавочное сопротивлев ние к источнику измеряемого напряжения

И.

Однако возможность возникновения в первичной цепи трансформатора четных гармоник, а также в случае неидеальной симметрии сердечников и обмоток и нечетных гармоник питающего переменного напряжения ведет к снижению точности измерения.

Цель изобретения - повьпиение точности измерения за счет исключения влияния переменной составляющей, наводимой из вторичной цепр в первичную цепь трансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительной обмоткой, которая подключена ко входу усилителя, на выходе которого включена первичная обмотка вспомогательного тра сформатора, вторичная обмотка которого включена последовательно-встречно 6 цепь первичной o6MotKH основного трансформатора. На чертеже приведена схема предлага мого устройства для измерения постоянн го напряжения. Устройство состоит из двух сердечников 1 и 2, на которых рас положены первичная обмотка 3, две вторичные обмотки 4, 5 и обмотка обратной связи 6. Ко вторичным обмоткам через выпрямительный мост 7 подключена нагрузка 8, На выходе обмотки обратной связи включен усилитель 9, вы ход которого соединен с первичной обмоткой 1О вспомогательного трансформатора на сердечнике 11, вторичная обмотка 12 которого включена последовательно с первичной обмоткой основного трансформатора. Устройство работает следующим образом. Постоянный ток, пропорциональный из- меряемому напряжению U протекает по первичной обмотке 3 основного трансформатора, представляющего собой магнитный усилитель. Среднее значение тока нагрузки пропорционально току, протекающему по обмотке 3 в силу основного закона магнитного усилителя: равенства средних значений ампервитков постоянного и -переменного тока. При условии, что серде шики 1, 2 измерительного трансформатора выполнены из материала с большой магнитной проницаемостью и малой коэрцетивной силой, этот закон выполняется с высокой степенью точности. Переменная составляющая ЭДС, наводимая в обмотке 3 при соответствующем подборе коэффициента усиления по тракту обратной связи, полностью компенсируется напряжением, наводимым во вторичной обмотке 12 вспомогательного трансформатора, включенно последовательно и встречно с обмоткой .3. Таким образом, магнитный усилитель, выполняющий функцию измерительного трансформатора постоянного напряжения, работает в режиме вынужденного подмаг ничивания. Благодаря тому, что обмотка 6 отделена от входной цепи измерительного трансформатора усилителем, она не обтекается током, создаваемым измеряемым напряжением. ЕЗспомогательный трансформатор осуществляет гальваническую развязку измерительной цепи от оперативной цепи, питающей усилитель. Кроме того, этот трансформатор исключает попадание постоянной составляющей с выхода усилителя в измерительную цепь. За счет этого в предлагаемом устройстве осуществляется отрицательная обратная связь по переменному напряжению, наводимому в измерительной обмотке, и тем самым исключается погрещность от действия пе« ременной составляющей в цепи измеряемого постоянного напряжения. Подобная обратная .связь может быть также использована в различных схемах для выделения постоянной .составляющей напряжения или тока. Формула изобретения Устройство для измерения постоянного напряжения, содержащее трансформатор с двумя сердечниками, на которых расположены последовательно-встречно включенные вторичные обмотки, подключенные к выпрямительному мосту, и с первичной обмоткой, охватывающей оба сердечника, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, устройство снабжено дополнительной обмоткой, усилителем и вспомогательным трансформатором, дополнительная обмотка охватывает оба сердечника и подсоединена ко входу усилителя, к выходу которого подключена первичная обмотка вспомогательного трансформатора, а его вторичная обмотка включена встречно-последовательно в цепь первичной обмотки основного трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Розенблат М. А. Магнитные усилители, т. 1. М., Советское радио, с. 510, рис. 7-6861, 1960. 2.Белицкая М. С., Лиманов Е. А. . Трансформаторы .постоянного тока и напряжения. М.. Энергия, 1964, с. 145. Ц- g WAf Q