Трансформатор тока Советский патент 1982 года по МПК G01R19/20 H01F38/32 

(54) ТРАНСФОРМАТОР ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а более конкретно к измерению тока в расширенной в сторону низких частот полос. Известно устройство для измерения тока -. двухобмоточный трансформа тор тока, содержащее сердечник из ферромагнитного материала, первичную обмотку, включаемую в измерительную цепь, вторичную обмотку, включенную на сопротивление нагрузки Ц. Недостатком данного устройства является большая погрешность измерения в области низких частот вследствие ограниченной полосы пропускания трансформатора тока в области низких частот. Известно устройство для измерения тока - шинный трансформатор тока,содержащее сердечник из ферромагнитного материала, вторичную обмотку и сопротивле.ние нагрузки, подключенное к ней ;Первичной обмоткой является шина с из меряемым током, которая охватывается сердечником с вторичной обмоткой 2 , Недостатком данного устройства яв ляется большая погрешность измерения тока в неустановившихся режимах при измерении тока при испытаниях электрических аппаратов на электродинамическую устойчивость. Известные технические приемы увеличения точности измерения, заключающиеся в расширении полосы пропускания трансформатора тока, требуют увеличения сечения сердечника трансформатора тока, работу трансформатора тока при значениях индукции, не превышающих индукции насыщения, i выполнения вторичной обмотки со значительным сечением и т.д., не позволяют существенно увеличить полосу пропускания в сторону низ.ких частот, что в целом не приводит к увеличению точности измерения. Цель изобретения - увеличение точности измерения. 39 Поставленная цель достигается тем что в трансформатор тока, содержащий сердечник из ферромагнитного материала, вторичную обмотку и сопротивление нагрузки, подключенное к вторичной обмотке, в цепь вторичной обмотк последоЕзательно с сопротивлением нагрузки введен блок отрицательного сопротивления,причем величина вноси мого им отрицательного сопротивления RT г (1) сопротивление нагрузки; ,- сопротивление вторичной обмот ки, , и Tet% что, блок отрицательного сопро тивления выполнен в виде дифференциального усилителя, выход которого через два резистора обратной связи соединен с прямым и инверсным входам дифференциального усилителя соответственно, а прямой вход через другой резистор нагрузки соединен с общей шиноГ1 трансформатора тока, вторым входом блока отрицательного coпpotив ления служит инверсный вход дифферен циального усилителя. На чертеже показана принципиальна схема трансфор. ;атора Tdka. Трансформатор тока состоит из сер дечника 1 из ферромагнитного материала, вторичной обмотки 2, сопротивления 3 нагрузки, дифференциального усилителя k, резисторов 5 и 6 обратной связи, другого сопротивления 7 н груз1си. Усилитель k, резисторы 5 и 6 и сопротивление 7 нагрузки образуют . блок 8 отрицательного сопротивления. Устройство работает следующим оброзом.. При работе устройства во вторичную цепь трансформатора тока, состоя щую из обмотки 2 и сопротивления 3 нагрузки вводится отрицательное сопротивление ILfRa R, X . пЬ о 1 RJ, Постоянная времени цепи вторичной обмотки трансформатора тока определяется в данном случае как - (7 Ч где Ь , т индуктивность, сопротивление вторичной обмотки; RH - сопротивление нагрузки, и имеет меньшее значение, чем в спучае отсутствия во вторичной цепи трансформатора тока блоков отрицательного сопротивления. 8 Таким образом, в результате включения -блока 8 отрицательного сопротивления существенно расширяется предельная частота трансформатора тока, повышается точность измерения. Соотношение (1) обеспечивает устойчивую работу устройства. Применение предлагаемого устройства позволяет расширить полосу пропускания трансформатора тока в области низких частот, снизить габаритные размеры, вес трансформатора тока,осуществить измерение нестационарных токов с высокой точностью. Использование подобного устройства позволяет решить задачу создания трансформатора тока с минимальными весогабаритными параметрами. Формула изобретения 1. Трансформатор тока, содержащий сердечник из ферромагнитного материала, вторичную обмотку и сопротивление нагрузки, подключенное к вторичной обмотке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, во вторичную обмотку последосательно с сопротивлением нагрузки введен блок отрицательного .сопротивления, причем величина вносимого им отрицательного сопротивления где Ry, - сопротивление нагрузки; R - сопротивление вторичной обмот ки. 2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что блок отрицательного сопротивления выполнен в виде дифференциального усилителя, выход которого через два резистора обратной связи соединен с прямым и инверсным входами дифференциального усилителя соответственно, а. прямой вход через, другой резистор нагрузки соединен с общей шиной трансформатора тока, вторым входом блока отрицательного сопротивления служит инверсный вход дифференциального усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. В.Е. Казанский. Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты и автоматики. М., Энергия, 1Э78, с. 15, рис. I.I. .2. В.Е. Казанский. Трансформаторы тока в устройствах релейнрй защиты и автоматики, М., Энергия, 1Я7В, с. 17 (прототип).