Датчик активного тока для трехфазных цепей Советский патент 1982 года по МПК G01R19/06 

(S) ДАТЧИК АКТИВНОГО ТОКА для ТРЕХФАЗНЫХ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам активного тока для трехфазных цепей, и может быть использовано в различных радиоэлектронных приборах, например, в устройствах для измерения активного тока и в блоках контроля и защиты электростанций судов от перегрузок..

Известен датчик активного тока, содержащий входную цепь опорного напряжения, входную токовую цепь фазосдвигающее устройство, удвоитель частоты и формирующий узел, выполненный в виде одноконтурного параметрического усилителя, сигнальная цепь которого через фазосдвигающее устройство соединена с входной токовой цепью датчика, а цепь накачки через удвоитель частоты - с входной цепью опорного напряжения П.

Однако известный датчик характеризуется сложностью и недостаточной ЦЕПЕЙ

надежностью из-за наличия фазосдвигающего устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является датчик активного тока для т.рехфаз ных цепей, содержащий трансформатор напряжения, первичные обмотки которого подключены к трем фазам входных клемм напряжения, два выпрямительных устройства, два ключевых

10 элемента, промежуточный трансформатор напряжения и согласующий транс- , форматор, первичная обмотка которого соединена с трансформатором тока, а вторичные обмотки подключены через

15 выпрямительные мосты и вторичные обмотки п)омежуточного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого питается от вторичной обмотки трансформатора напряжения,

20 к анодам и катодам ключевых элементов, выполненных на триодных тиристорах, у которых управляющие электроды также соединены с соответст 3 9 вующими вторичными обмотками трансформатора напрлм ения Г2. Однако и. этот датчик имеет недос татки, заключающиеся в больших габа ритах и недостаточной точности изме рения, возникающих из-за использования согласующего и промежуточного трансформаторов и триодных тиристоров. Дель изобретения повышение надежности и точности измерения устройства. Поставленная цель достигается тем, что в датчике, содержащем формирователь импульсов, два трансформатора первичные обмотки которых подключены к входным клеммам трех фаз напряжения, а концы вторичных обмоток - к формирователю импульсов формирователь импульсов в.ыполнен в виде операционного усилителя, неинвертирующий и инвертирующий входы которого через введенные в датчик два резистора и два диода соединены с началами вторичных обмоток трансформаторов, а выход подсоединен к управляющему входу введенного в дат чик транзисторного ключа, выход которого подключен к выходной клемме, а сигнальный вход - к токовой входной клемме. На чертеже изображена принципиал ная электрическая схема датчика активного тока для трехфазных цепей. Датч.ик активного тока для трехфазных цепей содержит формирователь 1 импульсов, транзисторный-ключ 2 и трансформаторы 3 и 4, первичные обмотки которых подсоединены к вход ным клеммам трех фаз напряжения а начала и концы вторичных обмоток подключены соответственно к входам формирователя 1 и общему выводу 8 датчика. Управляющий вход транзисторного ключа 2 соединен с выходом формирователя импульсов 1, сигнальный вход подключен к токовой входной клемме 9 э выход - к выходной клемме 10. Формирователь импульсов 1 состоит из операционного усилител 11, к инвертирующему входу которого подключены соединенные последовател но резистор 12 и диод 13, а к неинаертирующему входу - резистор 1А и диод 15, кроме того, на чертеже показаны делитель напряжения, включенный между источниками питания усилителя 11 и состоящий из резисторов 16 и 17 и потенциометра 18, средний вывод которого через диод 19 соединен с резистором 14 и катодом диода 15. Транзисторный ключ 2, например, состоит из транзистора 20, база которого подключена через резистор 21 к выходу операционного усилителя 11, а коллектор - к выходной клемме 10 и через включенные последовательно резистор 22 и диод 23 - к клемме Э« Датчик работает следующим образом. В исходном состоянии за счет подачи через диод 19 на неинвертирующий вход операционного усилителя 11 небольшого положительного напряжения, на выходе формирователя 1 также появляется положительное напряжение, которое открывает и насыщает транзистор 20, в результате чего с его коллектора снимается потенциал, равный нулю. После подключения трехфазной сети к входным клеммам и трансформатора тока к клеммам 8 и 9 в тот момент времени, когда величина напряжения на инвертирующем вход операционного усилителя 11 больше чем на неинвертирующем, на выходе формирователя 1 возникает отрицательное напряжение, которое переводит транзистор 20 в закрытое состояние. Как только величина напряжения из неинвертирующем входе вновь станет больше, чем на инвертирующем, транзистор 20 открывается, причем момент перехода этого транзистора из закрытого состояния в -насыщенное соответствует на его коллекторе амплитудному значению активного тока. Предлагаемое изобретение не уступает по техническим характеристикам известным и отличается в то же вреся своей простотой, позволяет уменьшить габариты и существенно повысить точность измерения устройства. Формула изобретения Датчик активного тока для трех-; фазных цепей, содержащий формирователь импульсов, два трансформатора, первичные обмотки которых подключены к входным клеммам трех фаз напряжения, а концы вторичных обмоток к формирователю импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, формирователь импульсов выполнен и

виде операционного усилителя, иеинвертирующий и инвертирующий входы которого через введенные в датчик два резистора и два диода соединены с началами вторичных обмоток трансформаторов , а выход подсоединен к управляющему входу введенного в датчик транзисторного ключа, выход которого подключен к выходной клемме,

а сигнальный вход - к токовой вход,ной клемме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 607156, кл. G 01 R 19/06, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

N° 352350, кл. Н 02 J . G 01 R 19/00, 1969..,