( УСТРОЙСТВО для ПОВЕРКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
ТОКА
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при поверке и метрологической атестации образцовых и прецизионных измерительных трансформаторов .синусоидального тока.
Известно устройство для поверки трансформаторов тока, содержащее генератор, последовательно соединенные первичные обмотки поверяемого и двух вспомогательных трансформаторов, нулевой индикатор, два магазина сопротивлений, синфазный и интегрирующий операционные усилители и суммирующий усилитель Cl .
Недостатком этого устройства является невысокая точность поверки.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для поверки трансформаторов тока, содержащее дифференциально-нулевой блок сравнения, состоящий из дифференциальной ветви, синфазного и квадратурного расходов и нуль-индикатора, амперметра и магнитный компаратор тока, подключенный результирующей цепью к блоку сравнения 2 .
Однако устройство характеризуется низкой производительностью поверки..
Цель изобретения - увеличение производительности.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для поверки трансформаторов тока, содержащее блок сравнения, состоящий из дифференциальной цепи синфазного и квадратурного реохордов и нуль-индикатора, а также магнитный компаратор тока, результирующая цепь которого подсоединена к блоку сравнения, и амперметр, дополнительно введен прецизионный трансформатор тока, первичные-обмотки которого и компаратора соединены последовательно, вторичная обмотка которого с одной стороны подсоединена к
398
клемме для подключения образцового преобразователя, а с другой через амперметр и резистор - к блоку сравнения, а также компенсационный блок, присоединенный к входу параллельно резистору, а к выходу - параллельно дифференциальной цепи блока срйвнения, при этом вход магнитного компаратора подсоединен к шине для подключения поверяемого трансформатора тока.
На чертеже представлена схема устройства для поверки трансформаторов тока.
Устройство содержит прецизионный трансформатор 1 тока,.включенный со стороны образцового преобразователя, магнитный компаратор 2 тока, подключенный своей результирующей цепью с(3 стороны поверяемого преобразователя к дифференциально-нулевому блоку 3 сравнения. Первычные обмотки компаратора 2 и прецизионного трансформатора соединены между собой последовательно.
БЛОК сравнения 3 имеет дифференциальную цепь k, синфазный 5 и квадратурный 6 реохорды, нуль-индикатор 7. Устройство содержит амперметр 8, резистор 9 и компенсационный блок 10 Вторичная обмотка трансформатора 1 подключена к блоку 3 сравнения через ампреметр 8 и рез-истор 9. Компенсационный блок-10 со стороны его входа включен параллельно резистору 9, а со стороны выхода - параллельно дифференциальной цепи . Блок 10 может быть выполнен, например, из разделительно согласующего трехобмоточного трансформатора, магазина сопротивления, магазина емкости и переключателя обмоток.
Компаратор 2 и прецизионный трансформатор 1 имеют одинаковые номинальные коэффициенты преобразования.
Поверку трансформаторов тока производят следующим образом.
До непосредственных измерений погрешностей поверяемого трансформатора по первичным обмоткам прецизионного трансформатора 1 и компаратора 2 пропускают первичный ток 1. Измерение его производят косвенно с помощью амперметра 8. Производят уравновешивание магнитного потока в магнитопроводе компаратора. После уравновешивания МДС компаратора 2 по дифференциальной цепи {потечет
его выходной ток. Вторичный ток Ц трансформатора 1 будет протекать по цепи 4 навстречу выходному току компаратора 2 через амперметр 8, резистор 9 реохорды 5 и 6. В связи с тем что токовая и угловая погрешности компаратора 2 и трансформатора 1 различны, по цепи k протекает разностный ток д1. Ток In, протекая по резистору 9, создает на нем падение напряжения, от которого питается вход компенсационного блока 10,т.е. на выходе этого блока появляется ЭДС. Эквивалентное сопротивлению Zg цепи равно Zo л ) где R« - сопротивление дифференциальной цепи ;
Л ч - комплексная погрешность компаратора .
Так как погрешность Дх равна, как правило, 1-10 - 2-10-, эквивалентное сопротивление ZQ цепи во много раз меньше всех других сопротивлений, подключенных к ней параллельно. Следовательно, под действием ЭДС на выходе блока 10 по цепи k потечет ток 1,. Как правило, I « IgРегулируя ток по амплитуде и фазе при помощи изменения параметров блока 10, компенсируют разностный ток л1. О моменте равновесия судят по отсутствию сигнала на нуль- индикаторе 7 при нулевом положении движков расходов 5 и 6. В момент равновесия реакторная сумма тока I и компенсационного тока от блока 10 равна выходному току компаратора 2. Производят фиксацию параметров блока 10, при которых имеет место это равенство.
При непосредственных измерениях погрешностей поверяемого трансформатора подключают его к устройству вместо компаратора 2. Выставляют на блоке 10 зафиксированные параметры, например емкость и сопротивление, на соответствующих магазинах. Пропускают по первичным обмоткам трансформаторов 1 и поверяемого первичный ток I/) , измеряя его косвенно с помощью амперметра 8. По дифференционной цепи 4 потечет вторичный ток поверяемого трансформатора, а встречно ему векторная сумма тока 1 и компенсационного тока, обусловленного зафиксированными параметрами блока 10. Так как сопротивления участков цепей токов Ij и компенсационного, которые включены последовательно с сопротивлением, во много раз больше сопротивления ZQ, определяемого формулой (1), замена в сх ме 3 компаратора поверяемым трансформатором практически не влияет на сумму токов Тл и компенсационного. связи с тем, что погрешности поверя мого трансформатора и погрешности прецизионного трансформатора, скорректированные по магнитному компаратору, т.е. равные практически погрешностям компаратора, различны, в цепи k схемы- 3 возникает разностный ток ul . На нуль-индикаторе 7 появ ляется сигнал, вызванный небалансом схемы 3. Ток л1 является фактически мерой разности погрешностей компаратора и поверяемого трансформатора. Поскольку ток Л I векторна величина, разность погрешностей характеризуется двумя составляющими токовой, пропорциональной составляю щей тока л I , которая синфазна с первичными током 1 и угловой, пропорциональной составляющей тока которая находится в квадратуре к то ку 1. Падение напряжения от тока Л1 на сопротйвлёййй R уравновешивают падениями напряжения на синфазном реохорде 5 который питается током, синфазным с током I, и на квадратурной реохорде 6, который пи тается током, сдвинутым на 90° по о ношению к току I. Знак и значение падений напряжения на реохордах изменяют перемещением движка каждого реохордов в положительном или отрицательном направлении от нулевой то ки. Шкалы реохордов градируются в токовой (синфазной) и угловой (квад ратурной) погрешностях. Производят отсчеты по шкалам реохордов. Если отсчеты 5-10, т.е. выполняется требование тройного запаса по точности образцового средства измерений по сравнению с поверяемыми, их принимают равными токовой и угловой погрешностями поверяемого трансформатора без внесения поправок. При каждом следующем значении первичного тока определяют соответствующие ему параметры компенсационного блок При поочередной поверке многих и как правило, многопредельных транс9форматоров тока с учетом того, чтоповерку производят при -5 значениях первичного тока для каждого из номинальных коэффициентов преобразования, замена трудоемкой, длительной и требуемой специального навыка процедуры компенсации магнитного потока компаратора - простой и -быстрой операцией выставления зафиксированных параметров компенсационного блока значительно ускоряет процесс измерений с сохранением повышенной точности, свойственной магнитному компаратору тока. Формула изобретения Устройство для поверки трансформа торов тока, содержащее блок сравнения, состоящий из дифференциальной цепи синфазного и квадратурного реохордов и нуль-индикатора, а также магнитный компаратор тока, результирующая цепь которого подсоединена к блоку сравнения, и амперметр, о тличающееся тем, что, с целью увеличения производительности, в него дополнительно введен прецизионный трансформатор тока, первичные обмотки которого и компаратора соединены последовательно, вторичная обмотка, которого с одной стороны подсоединена к клемме для подключения образцового преобразователя, а с другой через амперметр и резистор - к блоку сравнения, а также компенсационный блок, присоединенный к входу параллельно резистоРУ 3 f выходу - параллельно дифференциальной цепи блока сравнения, при этом вход магнитного компаратора подсоединен к шине для подключения поверяемого трансформатора тока. : Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 702328, кл. G 01 R 35/01, 1979. 2.Горнштейн Г.Л., Захаров Б.В., Пешков Г.М. Установка для поверки лабораторных измерительных трансформаторов тока. - Измерительная техника, М., Изд-во стандартов, 1972, № 1, с. 79-81.
