Измерительный преобразователь переменного тока

. ЬИБДИОТЕ 1 А ОПИ Н ЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВ ователь- техноло- льтного хемотех 29-230 ая защиехники,- 03-1.04,ВА троизмеение точеличения рактериГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(71) Всесоюзный научно-исследский, проектно-конструкторский игический институт низко воаппаратостроания,ники.- М.; Мир, 1986, т,1, с. 2рис, 3.69,Ванин В.К., Павлс(в Г.М. Релейнта на элементах вычислительнойЛ.: Энергоатомиздат, 1983, с.рис. 3.4,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЪЙ ПРЕОБРТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к алекрительной технике. Цель - повышности преобразования путем увзоны линейности передаточной ха стики, Устройство содержит резисторы 1-3, трансформатор 4 тока и операционный усилитель 5, питание которого осуществляется от двухполярного источника с полюсами 6,7, Сопротивления Й 1-Йз резисторов 1-3 связаны с активным сопротивлением Й 4 вторичной обмотки трансформатора 4 токаЙ 1соотношением( ) ЙзЙ 4. Ток, протекаЙ 2ющий через вторичную обмотку трансформатора 4, создает падение напряжения на резисторе 1, которое уравновешивается падением напряжения на резисторе 2, причем указанная обмотка находится в цепи положительной обратной связи усилителя 5, а резистор 2 - в цепи его отрицательной обратной связи. Зона линейности передаточной характеристики преобразователя увеличивается при увеличении Й 1 и Йз и уменьшении Й 2. Выходной сигнал снимается с выхода операционного усилителя 5.1 ил.5 10 15 20 35 40 45 5055 Изобретение относится к злектроизмерительной технике и преднаэначвно для использования при реализации релейной защиты электроустановок, в частности распредпунктов.Цель изобретения - повышение точности преобразования путем увеличения зоны линейности передаточной характеристики.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема измерительного преобразователя переменного тока.Устройство содержит резисторы 1-3, трансформатор 4 тока, операционный усилитель 5, двухполярный источник питания с полюсами б (+01) и 7 (-Оп)На схеме отмечены также шина 8 нулевого потенциала и выводы 9 и 10 для подключения нагрузки.С началом вторичной обмотки трансформатора 4 тока соединен одним из выводов резистор 1, другим выводом подключенный к шине 8 нулевого потенциала. Потенциальный вывод инвертирующего входа операционного усилителя 5 соединен с первым выводом резистора 2 25 и одним из выводов резистора 3, а выходной потенциальный вывод - с другим выводом резистора 3 и выводам 9 для подключения нагрузки, Полюса б и 7 двухполярного источника питания подключены к соответству ющим питающим выводам операционнооусилителя 5, а общий вывод (не показан) - кшине 8 нулевого потенциала, соединеннойс выводом 10 для подключения нагрузки. Вторичная обмотка трансформатора 4 тока началом соединена с потенциальным вывоцом неинвертирующего входа операционного усилителя 5, а концом - с его выходным потенциальным выводом, второй вывод резистора 2 подключен к шине 8 нулевого потенциала. Сопротивления В 1,В 2 и Вз соответственно резисторов 1,2 и 3 выбраны из соотношения( )ВзВ 4Вггде В 4 - активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора 4 тока.Устройство работает следующим образом. Вторичный ток трансформатора 4 будет создавать падение напряжения на резисторе 1, которое усиливается операционным усилителем 5 и уравновешивается падением напряжения на резисторе 2. При этом вторичная обмотка трансформатора 4 тока находится в цепи положительной обратной связи усилителя 5, а резистор 3 - в цепи его отрицательной обратной связи. Выходное напряжение усилителя 5 является выходным сигналом измерительного преобразователя.В линейной зоне работы трансформатора 4 тока и операционного усилителя 5 выходное напряжение последнего с достаточной точностью связано с первичным током следующей зависимостью, определяющей передаточную характеристику преобразователяОвых = ( 1 + ),В 1 Вз1 Иа Вггде О вых - выходное напряжение устройства;- первичный ток трансформатора 4 тока;И 4 - число витков вторичной обмотки трансформатора 4 тока,Напряжение 04 на вторичной обмотке трансформатора 4 тока, под действием которого перемагничивается сердечник, соответствует выражению1 В 1Оа = (В 4 -- Вз)И 4 В 2Зона линейности передаточной характеристики преобразователя будет при прочих равных условиях увеличиваться при уменьшении напряжения 04, т.е, с ростом В 1,Вз и уменьшением Вг.При В 4= ( ) Вз данная зона стремитВ 1В 2ся к бесконечности, поскольку падение напряжения на резисторе 3 направлено встречно падению напряжения на сопротивлении В 4, Однако полной компенсации достигнуть нельзя, так как возможно само- возбуждение операционного усилителя 5,Поскольку операционный усилитель 5 должен пропускать ток вторичной обмотки трансформатора 4 тока, обычная интегральная усилительная конструкция может быть использована лишь для малоамперных преобразователей. При этом для уменьшения нагрузки на операционный усилитель 5 сопротивление резистора Вг рекомендуется выбирать значительно больше сопротивления В 1,Для многоамперных преобразователей совместимость выходных параметров трансформатора 4 тока и операционного усилителя 5 может быть обеспечена применением дополнительного оконечного усилителя, устанавливаемого на выходе операционного усилителя.Формула изобретения Измерительный преобразователь переменного тока, содержащий трансформатор тока, с началом вторичной обмотки которого соединен одним из выводов первый резистор, другим выводом подключенный к шине нулевого потенциала. операционный1647427 Составитель Л,МорозовТехред М.Моргентал Корректор М,Шароши Редактор А.Шандор Заказ 1395 Тираж 426 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 усилитель, потенциальный вывод инвертирующего входа которого соединен с первым выводом второго резистора и одним из выводов третьего резистора, а выходной потенциальный вывод - с другим выводом третьего резистора и первым выводом для подключения нагрузки, двухполярный источник питания, полюса которого подключены к соответствующим питающим выводам операционного усилителя, а общий вывод - кшине нулевого потенциала, соединенной с вторым выводом для подключения нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования путем увеличения зоны линейности передаточной характеристики, вторичная обмоткатрансформатора тока началом соединена спотенциальным выводом неинвертирующего входа операционного усилителя, а кон 5 цом - с его выходным потенциальнымвыводом, второй вывод второго резистораподключен к шине нулевого потенциала,причем сопротивления В,Й 2 и Йз соответственно первого, второго и третьего резисто 10 ров выбраны из соотношения)182где Ва - активное сопротивление вторичнойобмотки трансформатора тока.15