Трансформаторный мост переменного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(1),10 О 4893 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 14. 08.81 (23) 3326961/18-21 ДМ К 1 3 а 01 К 17/12 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комнтет СССР яо денни язобретеянй н открытяйОпубликовано 150383 Бюллетень Мо 10 Дата опубликования описания 150383 Д,Тучин изобретен(54 ) ТРАНСФОРМАТО СТ ПЕРЕИЕННОРО Т Из сп естенчивающа режимостаткозможнмерени б Недся Йе при и лений к реэния. Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано при построении измерителей комплексных сопротивлений, объекты измерения которых характеризуются значительным отбором электрической энергии.Существует ряд промышленных и научно-исследовательских объектов, таких, например как силовые дроссали, мощные трансформаторы токан др., используемые в энергетике или на железнодорожном транспорте, точное измерение параметров которых в широких масштабах затруднено из-за отсутствия измерительныхустройств, обеспе чивающих большие .измерительные токи. Аналогичное явление наблюдается и при исследовании характеристик некоторых ферромагнитных материалов, а также электротехнических сталей и т.п. трансформаторный .мост, ий в ветви измеряемогозаданного тока 1), ом данного моста являе ость использования его и комплексных сопротив име больших токов. Наиболее близким в предлагаемомуизобретению является мост, содержащий источник питания; трансформатор напряжения, к вторичным обмоткам ко".торого подсоединены ветвь сравнениясобразцовыми мерами и ветвь измеряемого объекта, включающая в себя дополнительную обмотку, усилитель, то" козадающий образцовый резистор, повторитель напряжения, вход которого подсоединен к потенциальным зажимам объекта измерения, а выход - к вспо" могательному образцовому резистору, связанному с детектором равновесия, преобразователь ток-напряжение, выход которого через дополнительный резистор подсоединен к потенциальному зажиму объекта измерения 2,Недостатком данного моста является то, что он не обеспечивает установку больших измерительных токов, так как достаточно мощные и одновременно точные резисторы, которые могли бы быть использованы в качестве токозадающего.резистора ветви измеряемого объекта моста, не выпускаются, а применение обычных мощных ре" зисторов в известном мосте приводиткому снижению точности измере" ЗО Кроме того, усилитель в мостевыполняет только функцию суммирования измерительных сигналов и не является силовым блоком, что такжеограничивает диапазон установки измерительных токов,Цель изобретения - расширение 5Функциональных возможностей,Поставленная цель достигается тем,что трансформаторный мост переменноо тока, содержащий источник питания,рансформатор напряжения, к вторичным обмоткам которого подсоединеныветвь сравнения с образцовыми мерами, подключенными к детектору равновесия, и ветвь измеряемого объекта,включающая в себя дополнительную обмотку трансформатора напряжения, усилитель, токоэадающий резистор, повторитель напряжения, вход которого подсоединен к нысокопотенциальным зажимамобъекта измерения,а выход -у вспомогательному образцовому резистору, подключенному к детектору равновесия,и преобразователь ток-напряжение,выход которого через первый дополни"тельный образцовый резистор.подсоединен к выоокопотенциальному зажимуобъекта измерения, снабжен трансформатором тока, первая обмотка которого через второй дополнительный образцовый резистор подсоединена к дополнительной обмотке трансформатора и ЗОобщей шине напряжения, вторая - книэкопотенциальному зажиму объектаизмерения и общей шине, третья - кнходу преобразователя ток-напряжениеи общей шине. 35На чертеже приведена структурнаясхема трансформаторного моста,Трансформаторный мост содержитисточник 1 питания, генераторнуюобмотку 2 трансформатора 3 напряже Ония, обмотку 4 трансформатора напря"жения, питающую ветвь объекта измерения, усилитель 5 мощности, токоэадающий резистор б, объект 7 измерения, повторитель 8 напряжения, вспомогательный образцовый резистор 9,дополнительную обмотку 10 трансформатора напряжения, образцоную меру11, детектор 12 равновесия, трансФорматор 13 тока, с первой 14, второй 15 и третьей 16 обмотками, соответственно, дополнительную обмотку17 трансформатора напряжения, второйдополнительный образцовый резистор18, преобразователь 19 ток-напряже"ние, дополнительный образцовый резис" 5тор 20, резистор 21,Трансформаторный мост работает следующим образом,При подключении источника 1 питания к генераторной обмотке 2 транс ОФорматора 3 напряжения, в обмотке 4возникает напряжение, которое подает"ся на вход усилителя 5 мощности. Выходное напряжение усилителя воздействует на токоэадающий резистор б, свя-у эанный с объектом 7 измерения, создавая в цепи последнего измерительный ток Зо, Напряжение, возникающее на зажимах объекта измерения, при помощи повторителя напряжения 8 и вспомогательного образцового резистора 9 преобразуется в ток ;, который сравнивается с током Э 2, создаваемым обмоткой 10 трансформатора напряжения и образцовой мерой 11, Результат сравнения в процессе уравновешивания моста воспринимается детектором 12 равновесия.Ток 3 , протекая по обмотке 14 трансформатора 13 тока, создает н его сердечнике. соответствующий магнитный поток, который уравновешивается потоком, создаваемым при помощи обмотки 15 трансформатора тока, которая обтекается током, возникающим под воздействием на дополнительный образцовый резистор 18 напряжения дополнительной обмотки 17 трансформатора напряжения.Если значение токоэадающего резистора б или коэффициента передачи усилителя 5 мощности по каким-либо причинам отличаются от номинальных, то в обмотке 16 трансформатора тока возникает ток Э, который при помощи преобразователя ток-напряжение 19 преобразуется в соответствующее напряжение. Под действием этого напряжения цепь;дополнительный резистор 20 - объект 7 измерения - обмотка 14 трансформатора тока обтекается дополнительным током Эк, Соответствующим подбором числа витков обмоток .14 - 16 трансформатора 3 напряжения и значений резисторов 18, 21 и 2 . можно представить равенством+Э;-ФеЬ где ЬЗО- изменение измерительного тока, вызванное отклонением значения токоэадающего резистора б или коэфФициента передачи усилителя 5 от номинального. Благодаря этому измерительный ток 30 увеличинается или1 уменьшается на значение аЭо, в занисимости от того, был ли он соответственно уменьшен или увеличен в результате изменений значений токозадающего резистора б или коэффициента передачи усилителя 5 мощности,Таким образом, введение в устройство трансформатора тока с соответствующими связями и ныполнение усилителя н виде усилителя мощности, давт воэможность расширить диапазон установки измерительного тока моста в сторону больших и сверхбольших значений, что позволяет решать ряд практических измерительных задач промышленного и научно-исследовательско 1 р характера.Формула изобретения Трансформаторный мост переменноготока, содержащий источник питания,/56 Тираж 708ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб каз 187 ПодписнР иал ППП ффПатент 1, г.ужгород, ул,Проектная, 4 1 трансформатор напряжения, к вторичным обмоткам которого подсоединены ветвь сравнения с образцовыми мерами, подключенными к детектору равновесия, и ветвь измеряемого объекта, включающая в себя дополнительную обмотку трансформатора напряжения, усилитель, токоэадающий резис.тор,повторитель напряжения, вход которого подсоединен к высокопотенциальным зажимам объекта измерения, а вы ход - к вспомогательному образцовому резистору, подключенному к детектору равновесия и .преобразователь токнапряжение, выход которого через первый дополнительный образцовый 15 резистор подсоединен к высокопотенциальному зажиму объекта измерения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвоэможностей, он снабжен трансформатором тока, первая обмотка которо"го через второй дополнительный образцовый резистор подсоединена кдополнительной обмотке трансформатора напряжения и общей шине, втораяк низкопотенциальному зажиму объекта измерения н общей шине, третьяк входу преобразователя ток-напряжение и общей шине,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 468162, кл, 0 01 К 17/10, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 761915; кл. 6 01 В 17/12, 1978