Датчик активного тока

О П И С А Н И Е (и) 437216ИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09.01,73 (2 с присоединением заявк 32) ПриоритетОпубликовано 25,07 Гасударственным камит Совета Министров ССС па делам иэааретений и открытий) Заявитель сесоюзный фикаци ельскии институт электо хозяйства ВНОГО ТОКА 54) ДАТЧ И К А Изобретение относится к области автоматики.Известен датчик активного тока, содержащий трансформатор тока с двумя вторичными обмотками, средняя точка одной из которых подключена к цепочке, состоящей из последовательно включенных нагрузочного резистора и дросселя, шунтированной конденсатором и через двухполупериодный выпрямитель переходом эмиттер - коллектор транзистора, база которого подключена через резистор и два диода к выводам второй обмотки трансформатора тока, средняя точка которой подсоединена к точке соединения одной пары диодов двухполупериодного выпрямителя с эмиттером транзистора, и трансформатор напряжения с четырьмя вторичными обмотками,Цель изобретения - уменьшить погрешность измерений,Это достигается тем, что в датчик активного тока введен четырехтранзисторный преооразователь, в котором базы первых двух транзисторов через резисторы подключены к концам первых двух вторичных обмоток трансформатора напряжения, базы третьего и четвертого транзисторов через другие резисторы подключены к началам трегьей и четвертой вторичных обмоток, эмиттеры первых двух транзисторов - к началам первых двух вторичных обмоток, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов - к концам третьей и четвертой вторичных обмоток, при этом коллекторы первого и четвертого транзисторов через диоды подключены к общей точке соединения эмиттеров второго и третьего транзисторов и к точке соединения нагрузочного резистора и дросселя, а коллекторы второго и третьего транзисторов через другие диоды подключены к эмиттерам первого и четвертого транзисторов соответственно и к выводам первой вторичной обмотки трансформатора тока.Схема предлагаемого устройства показана на чертеже.Устройство содержит трансформатор тока 1, имеющий первичную обмотку 2 и вторичные обмотки 3 6, преобразователь на четырех транзисторах 7- 10, в коллекторы которых включены выпрямители 11 - 14 для отсечки обратных токов резисторов 15 - 18, цепочку, состоящую из дросселя 19 и конденсатора 20, зашунтированчую через выпрямительный мост 21, эмиттер-коллекгором транзистора 22, нагрузочный резистор 23, трансформатор напряжения 24 с первичной обмоткой 25 и четырьмя вторичными обмотками 26 - 29 для управления транзисторами.Принцип действия четырехтриодного преобразователя основан на том, что в каждый момент времени открыт только один транзистор; тот, в котором наряду с положительным уп/вз макс - . 5 10 15 20 равляющим напряжением эмитзер имеет положительный потенциал по отношению к коллектору. Взаимная фазировка обмоток 3, 4,трансформатора 1 и обмоток 26 - 29 трансформатора 24 в сочетании с попарным встречно-параллельным включением транзисторов7 - 10 подобрана таким образом, что в те инчервалы времени, когда исходные переменныетоки и напряжения имеют одинаковые направления, в нагрузочном выходном резисторе 23повторяется исходный переменный ток, протекающий в принятом положительном направлении, независимо от направления исходногоизмеряемого тока в нагрузочном выходном резисторе повторяется исходный переменныйток, протекающий в обратном направлении поотношению к принятому положительному направлению, независимо от направления исходного измеряемого тока.На чертеже это отражено отметкой соответствующих концов обмоток трансформаторов 1и 24.Среднее значение тока в нагрузочном резисторе 23 равноТ/2 8 Т/2= - нй= - Ей+ю,зй =т" то ог а/ вТ(2ви ай+ / Ып щей=т.й/,2за макеСОЗ Ю 1 аа маке : Мьгде Й - коэффициент трансформации трансформатора 1;ф= л - О 1.Таким образом, при данном преобразованиисреднее значение тока резистора 23 и сответственно напряжение на нем строго пропорциональны активной составляющей измеряемоготока.Чтобы получить среднее значение активнойсоставляющей тока за полупериод или периодв виде импульса с пропорциональным изменением амплитуды, следующего в конце соответствующего полупериода или периода измеряемого тока, к выходному нагрузочному резистору подключается цепочка из дросселя 19 иконденсатора 20, зашунтированного через выпрямительный мост 21 эмиттер-коллекторомтранзистора 22. На транзистор 22 в течениенебольшого интервала времени, начало которого совпадает с переходом тока через нулевое значение, подается запирающее напряжение, В остальное время транзистор насыщается за счет соответствующего базового тока.Указанное импульсное преобразование происходит за счет того, что к концу каждого полупериода измеряемого тока ток в дросселенарастает от нуля до значения: 25 Зо З 5 40 45 50 55 б 0 где О 2 з - напряжение на резисторе 23.В интервале отсечки транзистора 22, который для сведения к минимуму возможной погрешности должен быть небольшим, происходит заряд конденсатора 20 за счет срабатывания энергии, запасенной в дросселе 19 в соответствии с уравнением2 2т. е. заряд конденсатора и амплитуда импульса на этом конденсаторе точно соответствует среднему значению напряжения за полупериод на резисторе 23 и активной составляющей измеряемого тока,Предмег изобретения Датчик активного тока, содержащий трансформатор тока с двумя вторичными обмотками, средняя точка одной из которых подключена к цепочке, состоящей из последовательно включенных нагрузочного резистора и дросселя, шунтированной конденсатором и через двухполупериодный выпрямитель переходом эмиттер-коллектор транзистора, база которого подключена через резистор и два диода к выводам второй обмотки трансформатора тока, средняя точка которой подсоединена к точке соединения одной пары диодов двухполупериодного выпрямителя с эмиттером транзистора, и трансформатор напряжения с четырьмя вторичными обмотками, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений, в него введен четырехтранзисторный преобразователь, в котором базы первых двух транзисторов через резисторы подключены к концам первых двух вторичных обмоток трансформатора напряжения, базы третьего и четвертого транзисторов через другие резисторы подключены к началам третьей и четвертой вторичных обмоток, эмиттеры первых двух транзисторов - к началам первых двух вторичных обмоток, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов - к концам третьей и четвертой вторичных обмоток, при этом коллекторы первого и четвертого транзисторов через диоды подключены к общей точке соединения эмиттеров второго и третьего транзисторов и к точке соединения нагрузочного резистора и дросселя, а коллекторы второго и третьего транзисторов через другие диоды подключены к эмиттерам первого и четвертого транзисторов соответственно и выводам первой вторичной обмотки трансформатора тока,тавитель Е. Ковалевехред А, Дроздова редактор тенина Заказ 370 исное Тираж 811овета Министров СССоткрытийнаб., д. 4/5 графия, пр. Сапунова,Изд.127Государственного комитет по делам изобретений Москва, Ж, Раушска Корректор Л Орлов