Измерительный преобразователь постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G01R19/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для систем автоматического регулирования тока тиристорными преобразователями преимущественно для электроиодвижного состава.

Известны измерительные преобразователи постоянного тока для преобразовательных установок с нотенциальным разделением силовой цепи от цепей управления, содержагцие трансформатор постоянного тока (ТПТ) с источником переменного напряжения, выпрямитель и резистор нагрузки ,1.

Однако из-за больших пульсаций тока такие измерительные преобразователи не применяют для систем автоматического регулирования. Снижение пульсаций путем включения в нагрузке пассивных фильтровконденсаторов и индуктивноетей ведет к ухудшению динамических свойств системы автоматического регулирования. Кроме того, чтобы получить в этнх устройствах удоБлетворнтельную точность (линейность) в измеряемом диапазоне токов, требуется большая кратность нитающего нанряжения, а следовательно, и большая установленная мош;ность источника питания.

Целью настояш,его изобретения является повышение точности и быстродействия устpoiicTBa.

Поставленная цель достигается тем, что измерительны преобразователь постоянного тока, содержаш,и11 трансформатор иостояппого тока, обмотка возбуждеиия которого через диагональ переменного тока двухиолуперподного выпрямнтельного моста иодк; очеиа к Ш 111ам источннка неремснного тока, н нагрузочн о цспоч ху, состоящую параллельно соединенных резистора и коидеисатора, вывод KOTOpoii подкл очен к из выводов д 1агопалп иосто.яппого тока двухполу ериодно 0 выпрям тель ого моста, снабжен пндикатором измсиеиия иолярност питающего напряжения, вход которого подключен к псточппка переменпого тока, формпрователем

прямоугольных 1МПуЛЬСОВ ТОКОВЫМ уНравляемым ключом, включенным между вторым выводом пагрузочно цепочки и вторым выводом дпагоиали ностояиного

тока ДВ)Х ЮЛу 1ерИОДНО 0 ВЫ 1рЯМИТе,

моста, причем унравлонпя токового иодк; оче 1а к выходу форм 1ровате,1Я импульсов, вход КОТОрО 0 10ДКЛЮЧСН к

1пд 1катора 13.1еиен я полярности 11 1таюп,его иаиряжеиня. На фиг. 1 изображена схема преобразо вателя 11оетоян1 ого тока; па фпг. 2 прпведе пы диаграммы токов п папряжепнн, пояс ияющпе прппцпп его работы. Иа схеме 1ра11сфо)},и1тор 1 iiU.TOHinikiiо тока (ТПТ) с обмоткой 2 управления и обмоткамп 3 п 4 подключен к шипам ui;таюпипО персмеппсио папряжеппя 5 через выпрямптельпый мост 6. H;i выходе i-;bui|iHмптеля G включен резисто) 7, параллель 1() которому иодкл очеп копдепсатор 8 че|)ез токовый ключ 9. Выходная пагрузка устройства представлена в виде резистора 10. Управляющий вход токового ключа 9 подключен через формпровате.тв импульсов 11 и ппдпкатор измепеиня ио.ляриости нптаюН1.его нанряжеппя 12 к шипам 5 источника перемеппого иапряження. На диаграммах фиг. 2 обозначено: L/5, ii - мгиовеииые зиачеипя паи)я кепий и токов элементов ехемв 5, 7.... соответf fl, ствеино; а - ,- -ток в первичпои оомотке 2 трансформатора носто л1ного тока, приведенный к току рабочее обмоткн, где тр - коэффициент транеформации ТНТ; 1 период питаюн1,его напряжения; длительноств импу. управлеппя токового ключа 9; о - момент измсиення нолярпости питающего нанряжеиня. Припцип работв устройства осаовап на использовании одного из свойств трансформатора постоянного тока, заключаюп;смся в том, что непоередствеш-ю иеред и иосле изменения иолярностн иитающего папряжеиия ток pa6o4eii обмотки близок к приведенному току нервичиой обмот1и1 Е отличается лищв иа величину тока холостого хода трансформатора, обуеловлеппого неремеипой составляющей пидукцин в сердечниках траисформатора постоянно 0 тока. В момент пзмепения полярпостн иитаюП1,его папряжепня па вход токового ключа 9 подается управ.ляклннй нмнульс с длптелвпоствю пампого MCHbHieii по,;Аиерподг папряжеппя пптапня . За время действия импулвеа Ту конденсатор 8 заряжас ся по эксионенте до паиряжепия на резисторе 7, пропорционального измеряемому току: U,:-:i,R,li,R,--U,(0)l где ) --начальное нанряжение конденсатора 8 прп /0 0. Нз последнего следует, что еслн , то Us -i--Ri. Например, приту / тСе, .,993iV/. Когда токовый ключ вык;11Очеп, конденсатор разряжается па резистор нагрузки 10. 1:слн , ТО имеется незиачительпое умсиьше 1пе напряжеиия иа коидеисаторе. Например прп CsRio T, иапряжеиие Ьа сппжаетея всего иа %. В начале следующего иолупериода копдеиеатор 8 зарядп1ся до папряж1..ппя. нропорциоиа.плюго измеряемому то1чу, апало пчпо ,ыдущему по,;:унер 1оду. 1 акпм образом, иа 1 ыходе уетр05- етва можпо П(),1уч111ь бес1 опечпо малый коэффициент пульеацпп и1пряження. Время задержкп даппого пзмернтельного преобразователя тока составляет одпп нолуперпод иитающего иаиряжеиия. читывая, что па точиость измерения ие влияет индуктнвность рассеяния обмоток трансформатора иостояииого тока, а также паклои кривой на.магинчнвания па иасьнценпом участке сердечников траиеформатора постоянного тока, иредетавляется возможиым увеличит) количество вптков обмоток траисформатора постояппого тока, уменьшптв кратность иитающего папряжеппя и повысить частоту последиего. Благодаря этому, получается малогабарптиый трансформатор поетоянного тока, с малой нотребляемой мощностью. Ввнду того, что результат нзмеренпя соответствует моменту ирохождеиия пптаюшего паиряжения через нуль, точность измерения нрактпчееки не завнеит от формы и колебаиий питающего напряжения. м у л а п 3 о о р е т е п п я Нзмеритсльпый преобразователь постоянного тока, содержащий траисформатор постояппого тока, обмотка возбуждеипя которого через диагональ переменного тока двухиолупериодпого выпрямительного моста подключена к шппам иеточника неременного тока, и нагрузочную ценочку, состоящую из параллельно соедппепных резистора и конденсатора, однн вывод которой подк;гючен к одному нз выводов диагонали поетояппого тока двухполуперподного выпрямуггельиого моста, о т л п ч а ю щ п и е я тем, что, с повышепня точпостп п быстродейетвпя, оп спабжеп ппд1и атором измепенпя поляриостн нптаюн1,сго папряженпя, вход которого подключеп к шпиам иеточппка nepe:viennojo тока, формирователем импульсов и токовым управляемым ключом, включеппым между )ггорым выводом иагрузочпой цепочкп п вторым выводом дпагопап постояппого тока двухполупериодпого ыирямительпого моста, причем цеиь упавления токового ключа иодключепа к выо.ту формпрователя импульсов, вход котоого иодключеп к выходу пидикатора измеения поляриости иптаюи,его напряжения. Нсточиики информации, нрниятые во внимаипе при экспертизе 1. Белицкая М. С. и др. Трансформаторы остоянного тока для высоковольтных иребразовательных уетановок. М.-Л., «Энерия, 1964, с. 50-51.

П ;

,J

LJ