Устройство для преобразования постоянного тока в переменный Советский патент 1982 года по МПК H01F38/40 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ

1

Изобретение относится к устройствам измерительных преобразователей постоянного тока и может использоваться в измерительно-информационной технике.

Известен преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий магнитные сердечники с нанесенными на них обмотками возбуждения, обмотку измерения, сигнальную обмотку, магнитопровод в виде двух колец, введенный между измерительной и сигнальной обмотками 1.

Но этот преобразователь не пригоден для преобразования постоянных токов в -переменное напряжение без разрыва токоведущих частей, насыщение сердечников не позволяет расщирить диапазон преобразуемых токов, а сложность конструкции вызывает затруднения при изготовлении.

Известно устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-6бразных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными элементами, элемент Холла, собранный из последовательно соединенных звеньев, расположенных между

ферромагнитными соединительными элементами 2.

Однако известное устройство не надежно в работе.

5Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопро,Q водящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитньши соединительными элементами, снабжено модулирующими и выходными обмотками, соединительные элементы выполнены с прямоугольными вырезами, причем модулирующие обмотки расположены равномерно на каждом стержне соединительного элемента, а выходные обмотки охватывают одно2Q временно оба. стержня соединительного элемента и расположены по краям его выреза. На фиг. 1 показана магнитная система устройства с. токопроводящей щиной; на фиг. 2 - расположение модулирующих и выходных обмоток на стержне и их соединения. Преобразователь состоит из магнитопровода, выполненного иЗ двух С-образных параллельно расположенных секций 1 и 2 (см. фиг. 1), соединенных между собой ферромагнитными соединительными элементами 3 и 4, выполненными с прямоугольными вырезами, параллельность соединительных элементов сохраняется с помощью клинов из изоляционного материала 5 и 6, токопроводящей шины 7, модулирующей обмотки 8, расположенной равномерно на каждом стержне соединительного элемента, измерительной обмотки 9, охватывающей одновременно оба стержня соединительного элемента и расположенной по краям его выреза. Преобразователь работает следующим образом. На фиг. 2 изображен один из ферромагнитных стержней с прямоугольным вырезом 3, на который намотаны равномерно модулирующие обмотки 8, состоящие из двух секций, соединенных между собой последовательно, питающийся переменным током IM (1н UH) и создающие модулирующий переменный магнитный поток Ф„, изменения которого по времени от каждой обмотки секции 1 равны и противоположны по направлению, поэтому на выходе выходной обмотки не появляется ЭДС. Если по токопрободящей шине 7 (см. фиг. 1) пропускается преобразуемый ток 1х, то в левом и правом С-образном магнитопроводе создаются встречно-направленные магнитные потоки Фд и Фп- Поток Фд в стержне на отрезке А-А имеет максимальное значение, а на отрезке ВВ этот поток уменьц1ается на АФд, из-за утечки магнитного потока по воздушному зазору. Магнитный поток Фп в стержне на отрезке ВВ имеет максимальную величину, а на отрезке АА он уменьшается на АФп из-за утечки магнитного потока по воздушному зазору. ,В центральной части стержня (на отрезке ОО) эти магнитные потоки 4i, и Ф„ равны (Ф Фц) между собой. Выходная обмотка 9 намотана на стержне на двух концах выреза на одинаковых расстояниях от середины ОО, где имеются разности потоков Ф„-Ф АФл (отрезок АА) и , АФп (отрезок ВВ). Направление этих разностных потоков &ФJ и Л Фп-показаны на фиг. 2, а по величине они равны () между собой, так как на пути потоков и Ф„ одинаковое магнитное сопротивление, как в магнитопроводе, так и по воздушному зазору. От потоков А и в выходных обмотках преобразователя, соединенных между собой последовательно, возникает ЭДС с учетом того, что в отрезке АА и в отрезке ВВ магнитные потоки йф„ и АФп. равны между собой, т.е. Д Ф 1. ЭДС Едия определяется по формулеЕВЫХ ЕЛ + ЕП 2/ ЛФ Six, (1) где БД - ЭДС на левой стороне выходной обмотки; ЕП - ЭДС на правой стороне выходной обмотки; S - коэффициент преобразования. Из формулы {1} видно, что выходная ЭДС Евь1х пропорциональна преобразуемому току I;, о величине которого можно судить по показаниям измерительного прибора (ИП), подключенного к свободным концам выходных обмоток. Если требуется увеличить чувствительность преобразователя в два раза, то используется и второй стержень с прямоугольным вырезом, такими же модулирующей и вы; одной обмотками, как первый стержень. Теоретическое исследование показало, что при помощи этого преобразователя из-за отсутствия насыщения магнитных материя лов можно преобразовать постоянные токи в цепях без разрыва токоведущих частей в диапазоне от О-10 А и выше в пропорциональную переменную ЭДС в диапазоне от О-1 В или в диапазоне от О-10 В. Предлагаемый преобразователь постоянного тока в переменный может применяться, в любом объекте, где требуется преобразование постоянного тока в переменный без разрыва токоведущих частей схемы. Формула изобретения Устройство для П|реобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводяшую щину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными соединительными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно снабжено модулирующими и выходными обмотками, соедит нительные элементы выполнены с прямоугольными вырезами, причем модулирующие обмотки расположены равномерно на .. Дом стержне соединительного элемента, а выходные обмоткиохватывают одновременно оба стержня соединительного элемента и расположены по краям его выреза. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 230894, кл. Н 03 С 7/00, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2798333/24-07, кл. Н 01 F 40/12, 1979.