Функциональный преобразователь электрического тока Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Изобретение относится к аналогово технике и может быть использовано в системах автоматического регулироваО. кия электроэнергетики. Известны трансформаторные функ-. циональные преобразователи электрического тока, содержащие ферромагнитные сердечникиj работающие на ква ратичных участках вебер-амперной характеристики соответственно подоб ранных материалов 1 Однако такие преобразователи пред назначены лишь для воспроизведения квадратичных зависимостей в узком диапазоне, поэтому находят применени только в схемах преобразователей мощ ности невысокой точности. Наиболее близким«по технической сущности является трансформаторный функциональный преобразователь электрического тока, в котором тороидаль ные ферромагнитные сердечники из материала с прямоугольной петлей гистерезиса профилированы в радиальном сечении соответственно с воспроизводимой функциональной зависимостью, причем входные обмотки сердечников соединены последовательно и согласно, а выходные - последовательно и встречно 2 J. Однако диапазон преобразуемых токов в таком преобразователе ограничен геометрическими размерами и величиной коэрцитивной силы ферромагнитных сердечников, которые в процессе эксплуатации должны надеваться на входную шину или обмотку, что зат-. рудняет настройку и изменение вида воспроизводимой функциональной зависимости. Цель изобретения - расширение диапазона преобразуемых токов и упрощение настройки. Указанная цель достигается тем, что в защитном каркасе из изоляционного материала, размещенном на входной, токовой шине прямоугольного сечения функционального преобразовать-

ля и охваченном обмоткой подмагничи, вания и выходной обмоткой выполне ны параллельные пазы, расположенные перпендикулярно поверхности входной токовой шины, в которых размещены ленты из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, толщина и ширина которых определяются ввдом воспроизводимой функциональной зависимости, с двух сторон защитного корпуса расположены два постоянных магнита, обращенные друг к другу разноименными полюсами и обмотка подмагничивания выполнена распределенной, а выходная обмотка - сосредоточенной.

На фиг. 1 изображена конструкция предложенного тфеобразователя; на фиг. 2 - распределение напряженности магнитного поля вдоль лент из ферромагнитного материала.

Функциональный щ еобразователь электрического тока содержит входную токовую шину I прямоугольного сечения, на которой расположен защитный каркас 2 из изоля1щонного материала, охвачеяный распределенной обмоткой 3 подмагничивания и сосредоточенной . выходной обмоткой 4. В пазах каркаса 2 размещены ленты 5 из ферромагнитного материала .с прямоугольной петлей гистерезиса пермалоя, толщина и ширина которых определяются видом воспроизводимой функциональной зависимоти. С двух сторон каркаса 2 расположегал постоянные магниты 6 и 7, , обращенные разноименными полюсами друг к другу и к лентам 5, которые ориентированы вдоль сяшовых линий магнитног поля входной токовой шиныС11

Преобразователь работает следую,щим образом.

При нарастании электрического то ка Г во входной шине 1 (фиг.1) происходит смещение линии Хр с нулевым значением напряженности магнитного йоля Н(фиг.2 и соответствующее перемагничиваш1е нермалоевых лент 5. Поскольку их коэрцитивная сила Н мнго меньше первоначальной напряженности магнитного поля Н постоянных магнитов 6 и 7, то положение этой линии перемагничивания, т.е. доменной стенки х., однозначно определяется величиной и направлением преобразуемого тока 1. При этом в контуре выходной обмотки 4 происходит соответствующее изменение магнитного потока F , пропорциональное ширине перемагниченных лент 5, каждая из которых аппроксимирует заданную область фзпрсциональной зависимости -() своей кривой Намагничивания, хорошо сов.падающей с характеристикой исходного ферромагнитного материала, так как малая толщина лент 5 делает влияние размагничивающего фактора очень незначительным.

Заданная фушощональная зависимость реализуется как дпя возрастающих, так . и для спадающих функций электрического

тока и может быть смещена подачей тока 10 в обмотку подмагничивания 3, которая необходима при использовашш таких преобразователей для измерения активной мощности сильноточных нагрузок и т. п.

Задание функциональной зависимости с помощью отдельных нёзамкнутых лент из пермалоя, помещенных в неоднородное магнитное поле постоянных магнитов обеспечивает нормальную работу преобразователя в области больших токов когда их магнитное поле гораздо больше коэрцитивной силы используемого материала и обеспечивает монтаж и перестройку преобразователя, которая осуществляется простой заменой указанных лент новым набором, соответствующим аппроксимпруемой функциональной зависимости.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь электрического тока, содержащий входную токовую шину прямоугольного сечения, на поверхности которой р°азмещен защитный каркас из изоляционного материала, охваченный обмоткой подмагничивания и выходной обмоткой, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых токов и упрощения настройки, в защитном каркасе выполнены параллельные пазы,, расположенные перпендикулярно поверхности входной. токо,вой шины, в которых размещены ленты из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, толщина и ширина которьрс определяется видом воспроизводимой функциональной зависимости, с двух сторон защитного корпуса jJacnoложены два постоянных магнита, обращенные друг к другу разноименными полюсами, обмотка подмагничивання вы