Функциональный преобразователь электрического тока

О П И С А Н И Е 875404ИЗОбРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ивСоциапистическикРеснубпии/ аф делам нэабретеннй н открытий(53) УДК 681. .335 (088.8) Дата опубликования описания 25.10.81(72) Автор изобретения А. Л. Опади Ульяновский политехнический институтКЗ) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО 2 Изобретение относится к аналоговой технике и может быть использовано в системах автоматического регулироваФния электроэнергетики.Известны трансформаторные функциональные преобразователи электри 5 ческого тока, содержащие ферромагнитные сердечники, работающие на квадратичных участках вебер-амперной характеристики соответственно подоб 1 О раиных материалов 1,1 1,Однако такие преобразователи предназначены лишь для воспроизведения квадратичных зависимостей в узком диапазоне, поэтому находят применение5 только в схемах преобразователей мощности невысокой точности.Наиболее близким.по технической сущности является трансформаторный функциональный преобразователь электрического тока, в котором тороидальные ферромагнитные сердечники из материала с прямоугольной петлей гистерезиса профилированы в радиальном Эсечении соответственно с воспроизводимой функциональной зависимостью, причем входные обмотки сердечников соединены последовательно и согласно а выходные - последовательно и встречно 12.Однако диапазон преобразуемых токов в таком преобразователе ограничен геометрическими размерами и величиной коэрцитивной силы ферромагнитных сердечников, которые в процес се эксплуатации должны надеваться на входную шину или обмотку, что затрудняет настройку и изменение вида воспроизводимой функциональной зав симостиЦель изобретения - расширение диа пазона преобразуемых токов и упрощение настройки.Укаэанная цель достигается тем, что в защитном каркасе из изоляционного материала, размещенном на входной.токовой шине прямоугольного сечения функционального преобразоватеФормула изобретения Функциональный преобразователь электрического тока, содержащий входную токовую шину прямоугольного сечения,на поверхности которой размещен защитный каркас из изоляционного материапа, охваченный обмоткой подмагничивания и выходной обмоткой, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых токов и упрощения настройки, в защит- . ном каркасе выполнены параллельные пазы расположенные перпендикулярно поверхности входной. токовой шины., в 50 которых размещены ленты из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, толщина и ширина которых определяется видом восцроизводимой функциональной зависимости, с двух сторон защитного корпуса расположены два постоянньпс магнита, обращенные друг. к другу разноименными пощосами, обмотка подмагничивания вы 3 87540 ля и охваченном обмоткой подмагничи вания и выходной обмоткой выполнены параллельные пазы, расположенные перпендикулярно поверхности входнойтоковой шины, в которых размещены ленты из Ферромагнитного материала спрямоугольной петлей гистерезиса, толщина и ширина которых определяютсявидом воспроизводимой функциональнойзависимости, с двух сторон защитного 10корпуса расположены два постоянныхмагнитаобращенные друг к другу разноименными полюсами и обмотка подмагничивания выполнена распределенной,а выходная обмотка - сосредоточенной.На фиг. 1 изображена конструкцияпредложенного преобразователя; нафиг. 2 - распределение напряженностимагнитного поля вдоль лент из ферро" 20магнитного материала.Функциональный преобразовательэлектрического тока содержит входнуютоковую шину 1 прямоугольного сечения, на которой расположен защитныйкаркас 2 из изоляционного материала,охваченный распределенной обмоткой 3подмагинчиваиия и сосредоточенной . .выходной обмоткой 4. В пазах каркаса 22 размещены ленты 5 из Ферромагнитного материапа .с прямоугольной петлейгистерезиса пермалоя, толщина и ширина которых определяются видом воспроизводимой Функциональной зависимости. С двух сторон каркаса 2 расположены постоянные магниты 6 и 7 обра 35щенные разноименными полюсами друг кдругу и к лентам 5, которые ориентированы вдоль силовых линий магнитногополя входной токовой шиныГ 140Преобразователь работает следую.щим образом.При нарастании электрического тока 1 во вхоцной шине 1 (фиг,1) происходит смещение линии хо с нулевымзначением напряженности магнитного45Моля Н(фиг.2) и соответствующее перемагничивание нермалоевых лент 5.Поскольку их коэрцитивная сила Нс много меньше первоначальной напряженности магнитного поля Но постоянныхмагнитов 6 и 7, то положение этой линии перемагничивания, т.е. доменнойстенки х, однозначно определяется величиной и направлением преобразуемого тока 1 . При этом в контуре вы ходкой обмотки 4 происходит соответ. ствующее изменение магнитного потока Гпропорциональное ширине пере 4магниченных лент 5, каждая из которых аппроксимнрует заданную область фуркциональной зависимости Г =11 ) своей кривой намагничивания, хорошо совпадающей с характеристикой исходного Ферромагнитного материала, так как малая толщина лент 5 делает влияние размагничивающего фактора очень незначительным. Заданная функциональная зависимость реализуется как дпя возрастающих, так и для спадающих функций электрического тока и может быть смещена подачей тока 1 Ов обмотку подмагничивания 3, которая необходима при использовании таких преОбразователей для измерения активной мощности сильноточных нагрузок и т.п,Задание Функциональной зависимости с помощью отдельных незамкнутых лент из пермалоя, помещенных в неоднородное магнитное поле постоянных магнитов обеспечивает нормальную работу преобразователя в области больших токов когда их магнитное поле гораздо больше коэрцитивной силы используемого материала и обеспечивает монтаж и перестройку преобразователя, которая осуществляется простой заменой указанных лент новым набором, соответствующим аппроксимнруемой функциональной зависимости./75краж 748 ПодпискаВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Заказ 9338 5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная полнена распределенной, а выходная,обмотка -сосредоточенной. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе61, Розенблат М. А, Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М., "Наука", 1966, с. 198,2. Авторское свидетельство СССР У 601707, кл. С 06 0 7/26, 1975.