Статический датчик активного тока

Номер патента: 855515

Авторы: Лямец, Шевцов

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл З с присоединением заявки Йо С 01 й 19/06 Госурарствениый аоиитет СССР по релаи изобретений н открмтий(54) стлтичкский длтчик активного тока Изобретение относится к области электрических измерений и релейной защиты энергосистем и может быть использовано в статических реле активного (реактивного) тока, реле обратной мощности и других.Известны статические датчики активного тока, содержащие последовательно соединенные Фазочувствительный 10 элемент и интегрирующий элемент, среднее значение напряжения которого пропорционально активной составляющей синусоидального тока 3(с):тч - -ц (с)ас= 15о Т а ВыхощК ЗсОЗМ = К Эд.ФазоМувствительный элемент в таких датч(иках - диодный или транзистор ный 11 .Недостатками данных датчиков активного тока на диодах и тразисторах являются низкая чувствительность, не- высокая точность, температурная нестабильность, большое потребление по цепи измеряемого тока и незначительная выходная мощность.Известен также датчик активного тока., содержащий измерительный преоб разователь синусоидального тока, прс- межуточный трансформатор с двумя вторичными обмотками, источник постоянного тока и два одинаковых преобразовательных канала, каждый из которых состоит из соединенных последовательно и подключенных к своему выходу измерительного преобразователя синусоидального тока, интегрального прерывателя, зарядного резистора и общего для обоих каналов выходного сглаживающего конденсатора, управляющий вход интегрального прерывателя каждого канала через токоэадающий резистор подключен к соответствующей вторичной обмотке промежуточного трансформатора, параллельно управляющему входу интегрального прерывателя подключен диод 123Однако такие датчики обладают недостаточной точностью при малых входных токах из-эа остаточного напряжения на прерывателе во входной цепи и ограниченной выходной мощностью. Кроме того, при исчезновении напряжения управления ключа на выход поступает ложный переменный сигнал, что требует дополнительной отстройки схемы от этой помехи и вызывает погрешность измерения.Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигается тем,что н датчик, содержащий измерительный преобразователь синусоидальноготока, промежуточный трансформатор сдвумя вторичными обмотками, источникпостоянного тока и два одинаковыхпреобразовательных канала, каждый изкоторых подключен к своему выходу измерительного преобразователя синусоидального тока и состоит из соединенных последовательно интегральногопрерывателя, зарядного резистора иобщего для обоих каналов выходногосглаживающего конденсатора, управляющий вход интегрального прерывателя 15каждого преобразовательного каналачеоез токозадающий резистор подключенк соответствующей вторичной обмоткепромежуточного трансформатора, параллельно управляющему входу интегрального прерынателя подключен диод,в каждый преобразовательный каналвведен операционный усилитель, причем выходы измерительного преобразователя синусоидального тока подключены к инвертирующим входам операционных усилителей, а параллельно резистору отрицательной обратной связиоперационного усилителя подключен выход интегрального прерывателя, при -чем управляющие Входы последних через два симметрирующих резистора вкаждом преобразовательном канале подключены к источнику постоянного тока,а выходы операционных усилителей через зарядные резисторы подключены квыходному сглаживающему конденсатору,На чертеже представлена принципиальная схема двухполупериодного ва.рианта датчика активного тока.Схема содержит измерительный преобразонатель 1 синусоидального тока,разные выходы которого присоединенык йннертйрующим входам двух операционных усилителей 2 и .3, интегральные прерыватели 4 и 5, резисторы 6и 7 отрицательной обратной связи,диоды 8 и 9, промежуточный трансформатор 10, днатокозадающих резистора11 и 12 в цепи управления прерынателей, четыре симметрирующих резистора 1 3-16, соединенных с источником 17постоянного напряжения, выходной сгла -живающий конденсатор 18 и зарядныерезисторы 19 и 20. Элементы 2, 4, 6,8, 12, 15, 1 б и 20 образуют один преобразовательный канал, а элементы 3,5, 7 9, 11, 13, 14 и 19 - другой.Датчик работает следующим образом.При наличии на входе схемы контролируемого синусоидального тока 1и отсутствии коммутирующего перемен- Щного напряжения 0 оба прерывателя4 и 5 открыты током источника 17 постоянного напряжения, их выходноесопротивление равно нулю и на выходеоперационных усилителей 6 и 7 напряжение также равно нулю. В режиме измерения в положительный полупериод коммутирующего напряжения 0(с) запирается прерыватель 4 и на выходе операционного усилителя 2 появляется напряжениеО = + К(1)с (ОсТ/2),а н отрицательный полупериод запирается прерыватель 5 и усиливает операционный усилитель 301 = -К 1(С) (Т/2 С Т) Результирующее напряжение, поступающее с операционных усилителей 2 и 3 на выходной сглажинающий конденсатор 18, пропорционально суммарному напряжениюО = О., + Оп = К(С) ь 19 п О(С).На выходе схемы после "сглаживания" формируется постоянная составляющая, пропорциональная активной составляющей входного токаТры- ) 14 (С) 59 п О(С)С 1 й10КБо ч К 5 ЗС 1Диоды 8 и 9 ограничивают обратное напряжение на входе прерывателей. Поскольку управление операционных усилителей 2 и 3 осуществляется в цепи обратной связи, измерительный сигнал поступает непосредственно на входы операционных усилителей. В устройстве можно установить значительный коэффициент усиления, получить требуемую выходную мощность, при этом возможно использование маломощного датчика 1 измеряемого тока. В однополупериодном варианте число элементон в схеме датчика уменьшается ндвое.Отсутствие ключей но входной цепи исключает систематическую погрешность за счет остаточного напряжения и сущестненно повышает точность датчика при малых уровнях измеряемых токов. Поскольку в предлагаемой схеме соотношение сопротивлений во входной цепи и цепи обратной связи ничем не лимитируется, коэффициент усиления каскадон на операционных усилителях может быть выбран значительным и выходная мощность датчика может быть выбрана любой в пределах допустимой мощности используемых в нем операционных усилителей, кроме того, удается значительно снизить потребление во входных цепях. В предлагаемой схеме исчезновение переменного напряжения не приводит к появлению ложного сигнала на выходе, так как оба аналоговых ключа открыты источником постоянного напряжения, Применение предлагаемого датчика, имеющего высокую точность, значительную выходную мощность и незначительное потребление по цепи входного тока, в серийных реле дает возможность сущест855515 Формула изобретения ИПИ Эаказ 6898/62 Тираж 732 Подписи филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектна венно улучшить параметры последнихи расширить их область применения.В результате этого повьааается качество реле и их конкурентоспособность.Предлагаемый статический датчик активного тока может использоватьсятакже в модулях комплектной защитысинхронных генераторов. Статический датчик активного тока, содержащий измерительный преобразователь синуссидального тока, промежуточный трансФорматор с двумя вторичными обмотками, источник постоянного 15 тока и два одинаковых преобразовательных канала, каждый из которых подключен к своему выходу измерительного преобразователя синусоидального тока и состоит из соединенных последова- ;щ тельно интегрального прерывателя, зарядного резистора и общего Лля обоих каналов выходного сглаживающего конденсатора, управляющий вход интегрального прерывателя каждого преобразова-тельного канала через токозадающий резистор подключен к соответствукцей вторичной обмотке промежуточноготрансформатора, параллельно управляющему входу интегрального прерывателя,.подключен. диод, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, в каждый преобразовательныйканал введен операционный усилитель,причем выходы измерительного преобразователя синусоидального тока подключены к инвертирующим входам операционных усилителей, а параллельнорезистору отрицательной обратной связи операционного усилителя подключенвыход интегрального прерывателя, причем управлякцие входы последйих через два симметрирующих резистора вкаждом преобразовательном канале подключены к источнику постоянного тока,а выходы операционных усилителей через зарядные резисторы подключены квыходному сглаживающему конденсатору. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 298988, кл. Н 02 3 3/46, 1967.2. Авторское свидетельство СССРР 431458, кл. О 01 В 19/00, 1972

Смотреть

Заявка

2837947, 24.09.1979

ЧУВАШСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. Н. УЛЬЯНОВА, ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-7374

ШЕВЦОВ ВИКТОР МИТРОФАНОВИЧ, ЛЯМЕЦ ЮРИЙ ЯКОВЛЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 19/06

Метки: активного, датчик, статический

Опубликовано: 15.08.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-855515-staticheskijj-datchik-aktivnogo-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Статический датчик активного тока</a>

Похожие патенты