Преобразователь постоянного тока в переменный Советский патент 1982 года по МПК H02M7/537 

{S) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах измерения и регулирования в качестве датчика постоянного тока большой величины.

Известны преобразователи постоянного тока в переменный, содержащие автогенератор на транзисторах и насыщающемся трансформаторе, в окно сердечника которого пропущен силовой подмагничивающий кабель с измеряемым током р.

Однако данные преобразователи требуют разрыва кабеля с измеряемым током для введения в окно трансформатора и наводят в цепи кабеля ЭДС помехи с широким изменяющимся спектром, что не всегда допустимо и поэтому ограничивает область их использования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, содержащий автогене

;ратор с насыщающимся трансформатором и примыкающий к нему разомкнутый магнитопровод,в окно которого пропущен силовой кабель с измеряемым током Г2.

Недостатки известного преобразователя - наведение ЭДС помехи с широким изменяющимся спектром в цепи измеряемого тока, нестабильность начальной частоты преобразователя и .

10 относительная сложность. Наведение в цепи измеряемого тока ЭДС помех обусловлено тем, что разомкнутый магнитопровод с примыкающим к нему сердечником трансформатора образуют

IS замкнутую систему с изменяющимся магнитным потоком, внутри которой пропущен кабель, представляющий для системы один виток. Нестабильность начальной частоты преобразовамтели обусловлена тем, что магнитное сопротивление разомкнутого магнитопровода для переменной составляющей магнитного потока зависит от его положения относительно сердечника (например, от зазора между ними) и от параметров магнитопровода (например, магнитной проницаемости). Сложность и увеличений массы прёобра зователя обусловлены йеобходимостью в нем Ш-обрааного сердечника для выходного трансформатора. Цель изобретения - устранение наведения ЭДС помехи в цепи измеряемого тока, повышение стабильности начальной частоты преобразователя, снижение его массы и стоимости.. Поставленная цель достигается тем, что разомкнутый магнитопровод (:набжен короткозамкнутым экраном из электропроводящего материала , а насыщающийся трансформатор выполнен тороидальным. , Кроме того, разомкнутый магнитопровод расположен таким образом, что бы он .примыкал к сердечнику насыщаЮ щегося трансформатора с внутренней стороны. На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема преобразователя; на фиг.2 - расположение конструктивных элементов преобразователя (вид сверху - со стороны разомкну того магнитопровода) и вид на конструкцию магнитной системы преобразо вателя сбоку. Преобразователь содержит сердечни 1 выходного насыщающегося трансформатора , разомкнутый магнитопровод 2, примыкающий к сердечнику 1 и рхвачен ный короткозамкнутым экраном (витком 3 из электропроводящего материала (например, из меди)., силовой кабель {С измеряемым током, выходную обмот ку 5, первичные коллекторные обмотки 6,7, обмотки положительной обратной связи В,Э, переключающие транзисторы 10,11 и элементы запуск преобразователя 12,13. Преобразователь pa6oT et следующи образом. При включении источника питания и отсутствии тока в кабеле k преобра зователь возбуждается с начальной частотой, определяемой напряжением питания и параметрами насыщающегося выходного тороидального трансформатора 1 : напряжение источника питания преобразователя; число витков первичных обмоток 6 и 7 сечение сердечника 1 выходного трансформатора; индукция насыщения сердечника 1, Величина начальной частоты не за висит от параметров и расположения относительно сердечника 1 магнитопровода 2, поскольку последний экранирован короткозамкнутым витком 3 и его магнитное сопротивление для переменной составляющей магнитного потока много больше магнитного сопротивления сердечника 1. Поскольку переменный поток замыкается лишь по сердечнику 1, то пространственно поток не образует замкнутого контура вокруг кабеля 1 с измеряемым током и, следовательно, не наводит в кабеле 1 ЭДС помехи с частотой изменения магнитно;-о потока. При протекании по кабелю k постоянного измеряемого тока, последний наводит в разомкнутом магнитопроводе 2 магнитныи поток Фд, разделяющийся в сердечнике 1 пополам и суммирующийся с магнитным потоком включенной, в данный полупериод первичной обмотки 6, или 7. С ростом измеряемого тока растет поток подмагничивания Фд и насыщение сердечника 1 достигается быстрее, т.е. частота Переклю.чения преобразователя возрастает пропорционально изJ epяeмoмy току на линейном участке кривой намагничивания сердечника .1. Для повышения линейности характеристики преобразователя Токчастота можноснабдить сердечник 1 частичными зазорами по обе стороны ма1 ниТопровода 2iРасположение магнитопровода 2 с касанием сердечника 1 с внутренней стороны стабилизирует положение магнитопровода 2 за счет частичной его фиксации сердечником. Это повышает точность измерений, либо упрощает устройства фиксации магнитопровода. Технико-экономический эффект, обеспечиваемый преобразователем, заключается в устранении ЭДС помехи с широким изменяющимся спектром в цепи измеряемого тока в устранеНИИ влияния параметров и положения разомкнутого магнитопровода на величину начальной частоты преобраIзователя. Использование тороидального сердечника вместе Ш-образного снижает массу сердечника преобразователя и его стоимость. формула изобретения 1. Преобразователь постоянного гока в переменный, содержащий ав