Трансформатор постоянного тока

(50 4 Н 0 ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ соТран троОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский, пректно-конструкторский и технологикий институт тяжелого электромашистроения Харьковского завода(54) ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТО(57) Изобретение относится к элек ЯО 1457 ОО измерительной технике. 1 елью изобретения является повышение экономичности и точности измерений. Трансформатор содержит два ферромагнитныхсердечника 1, 2 согласно н последовательно включенные первичные обмотки3, 4, вторичные последовательно ивстречно включенные обмотки 5, 6, которые через активную нагрузку 7 подключены к источнику переменного напряжения 8. Активная нагрузкаподключена к входу выпрямителя 9, выход которого соединен с первым входом схемы выделения максимума 11.Второй вход схемы выделения максимума11 подключен к выходу первого сглаживающего фильтра 10, а выход схемывыделения максимума 11 подключен квходу второго сглаживающего фильтра.12. 4 ил.Изобретение относится к электро- измерительной технике и может использоваться для измерения постоянного тока в цепях якорей и возбуждения тяговых электродвигателей и генераторов, в мощных преобразователях и других электроустановках.Целью изобретения является повышение экономичности и точности измерений.На Фиг. 1 показана структурная схема трансформатора постоянного тока; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 и 4 - возможные варианты конкретного выпол" нения устройства.Трансформатор постоянного тока содержит два Ферромагнитных сердечника 1 и 2, согласно и последовательно включенные первичные обмотки 3 и 4, вторичные последовательно и встречно включенные обмотки 5 и 6, которые через активную нагрузку 7 подключены к .источнику 8 переменного напряжения, Активная нагрузка 7 подключена к входу выпрямителя 9, выход которого соединен с входом первого сглаживающего Фильтра 10 и с первым входом схемы 11 вьделения максимума. Второй вход схемы 11 вьделения максимума подключен к выходу первого сглаживающего фильтра 10, а выход . схемы 11 вьщеления максимума подключен к входу второго сглаживающего фильтра 12.Устройство работает следующим образом.При протекании по первичным об- моткам 3 и 4 измеряемого постоянного тока 1 по активной нагрузке 7 протекает переменный ток трапецеидальной формы, показанный на фиг. 2 б. Форма напряжения на активной нагрузке 7 повторяет форму тока, причем амплитудное значение полученного напряжения пропорционально измеряемому току 1. Сигнал в виде переменного напряжения поступает на выпрямитель 9, выпрямленное напряжение с выхода которого поступает на сглаживающий фильтр 10 .(Фиг. 2 в) .На выходе сглаживающего фильтра 10 вьщеляется среднее значение выпрямленного напряжения (фиг. 2 в кривая 1). Уровень среднего значения выпрямпейного напряжения ниже его амплитудного значения на величину, пропорциональную площади провалов напря 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 нием 1 Ом, Переменное напряжение с резистора 7 поступает на прецизионный двухполупериодный выпрямитель на операционных усилителях 13 и 14. Среднее значение выпрямленного сигнала вьделяется на выходе первого сглаживающего Фильтра, образованного резистором 15 и конденсатором 16. Сигнал с конденсатора 16 поступает через согласующий повторитель на операционном усилителе 17 на первый вход схемы выделения максимума, которая собрана на диодах 18 и 19 и резисторе 20 На второй вход схемы выделения максимума поступает сигнал непосредственно с выхода выпрямителя.Вьделенный максимальный сигналфильтруется с помощью второго сглаживающего фильтра, образованного резистором 21 и конденсатором 22, и через усилитель 23 поступает на выход устройства.На Фиг. 4 показан другой вариант конкретного выполнения схемы.Выпрямитель выполнен на операционных усилителях 13 и 14. Первый сглаживающий фильтр образован резистором 15 и конденсатором 16, Схема выделения максимального сигнала включает в себя компаратор 24, ключ на транзисторах 25 и 26 и элемент памяти, образованный конденсатором 27 и усижения, Мгновенное и среднее значение выпрямленного напряжения сравниваются при помощи схемы вьщеления максимума, на выходе которой в каждый момент времени вьделяется максимальный из сигналов (фиг. 2 г) .Полученный сигнал с выхода схемы 11 вьделения максимума сглаживается с помощью второго фильтра 12. В результате полученное напряжение на выходе сглаживающего фильтра 12 приближается к амплитудному значению (фиг, 2 г, кривая 2), за счет чего и повышается точность измерения. Следует отметить, что быстродействие схемы не ухудшается по сравнению с прототипом, так как мгновенное значение выпрямленного напряжения поступает на выходной сглаживающийфильтр через практически безынерционную схему .вьделения максимума,На фиг. 3 приведен пример конкретного выполнения схемы трансформаторапостоянного тока.В качестве активной нагрузки используется резистор 7 с сопротивлелителем 23. Среднее и мгновенное значения выпрямленного напряжения сравниваются с помощью компаратора 2 которыйуправляет ключем на транзисторах 25 и 26, Если мгновенное значение выпрямленного напряжения превьппает среднее, на выходе компаратора 24 устанавливается высокий положительныи уровень напряжения, при этом ключ на транзисторах 25 и 26 открыт и на выходе усилителя 23 выделяется мгновенное значение выпрямленного напряжения. Когда мгновенное значение выпрямленного напряжения сравняется со средним значением, на выходе компаратора 24 устанавливается отрицательное напряжение, при этом ключ на транзисторах 25 и 26 закрывается и на выходе усилителя 23 поддерживается запомненное среднее значение до тех пор, пока компаратор 24 не перейдет в другое,устойчивое состояние, Выходной сглаживающий фильтр образован резистором 21 и конденсатором 22.Применение описанного. трансформатора постоянного тока позволяет повысить точность измерений более,4570064чем в два раза и снизить мощность источника питания в три раза по срав 4, нению с известным решением,5 Формула из обретения Трансформатор постоянного тока,содержащий два ферромагнитных сердечника с последовательно и согласносоединенными первичными и последовательно и встречно соединенными вторичными обмотками, источник переменного напряжения, включенный последо вательно с" вторичными обмотками иактивным сопротивлением, причем активное сопротивление подключено квходу выпрямителя, выход которогоподключен к первому сглаживающемуфильтру, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения экономичности и точности измерений, в негодополнительно введеыы второй фильтрсреднего значения и схема выделения 26 максимума напряжения, первый вход которой подключен к выходу выпрямителя, второй вход - к выходу первогосглаживающего фильтра, а выход - квходу второго сглаживающего фильтра,1457006 ставитель О. амов М.Ходан орректор В. Бутяга Техр Редактор С. Пекарь исно венно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород. ул. Проектная, 4 Прои Заказ 7555/50 Тираж 694ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и113035, Москва, Ж, Раушская иаб. крытиям при ГКНТ СССд. 4/5