Прецизионный трансформатор постоянного тока

(21) 42 (22) 27 (46) 15 обмоткои возбуждения 3, на магнитопровод 4, ист ного напряжения 5, рези равляемый ключ 7, элеме однопороговый компарато орган 10. Первый вывод ременного напряжения 5 ку возбуждения 3 соедин выводом резистора 6, ко управляемый ключ 7 соед дом элемента памяти 8. источника переменного н и второй вывод резистор ны с общей. шиной 11 эле 8 и компаратора 9, выхо соединен с управляющим 7, а вход - с выходом н 10, вход которого подкл дам источника переменно 5. Благодаря наличию ну можно питать трансформа ным напряжением прямоуг что повышает точность и экономичность и быстрод намотанными очник переменстор 6, упит памяти 8,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изон етекиам и ОткРытиямПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 50550/24-0705.87.05.89. Бюл, Р 18 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электро- машиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им. В,И.Ленина (72) В.С.Калмыков и В.Г,Хижняков (53) 621.3142248(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 754495, кл. Н 01 Р 40/12, 1976,Авторское свидетельство СССР В 1262402, кл. С 01 К 19/20, 1984.Авторское свидетельство СССР У 1275305, кл. С 01 К 19/20, 1985(54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности, экономичности и быстродействия измерений. Трансформатор содержит дроссель 1 с обмоткой управления 2 и479966 А 1 р 9 и нульисточника печерез обмотен с первымторый черезинен с вхоВторой выводапряжения 5а 6 соединемента памятид котороговходом ключауль-органаючен к вывого напряженияль-органатор переменольной формызмерения,ействие.3 илИзобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения тока всистемах автоматического регулирова"ния тягового электропривода теплово 5зов преимущественно с электропередачей постоянного тока.Цель изобретения - повышение точности, экономичности и быстродействияизмерений,На фиг. 1 показана структурнаясхема трансформатора; на фиг, 2 -диаграммы, поясняющие его работу; нафиг. 3 - пример конкретного исполнения 1Прецизионный трансформатор постоянного тока (фиг. 1) содержит дроссель 1 с обмоткой 2 управления и обмоткой 3 возбуждения, намотанными намагнитопровод 4, источник 5 переменного напряжения, резистор 6, управляемый ключ 7, элемент 8 памяти, однопороговый компаратор 9 и нуль-орган 10. Первый вывод источника 5 переменного напряжения через обмотку 3возбуждения соединен с первым выводом резистора 6, который через управляемый ключ 7 соединен с входом элемента 8 памяти, Второй вывод источника 5 переменного напряжения и второй вывод резистора 6 соединены с общей шиной 11 элемента 8 памяти и компаратора 9, выход которого соединенс управляющим входом ключа 7, авход - с выходом нуль-органа 10, вход35которого подключен к выводам источника 5 переменного напряжения.Трансформатор работает следующимобразом,40При протекании по обмотке 2 управления измеряемого постоянного токапо активной нагрузке 6 протекаетпеременный ток, форма которого имеетвид, показанный на фиг. 2 б. Форманапряжения на резисторе 6 повторяетформу тока, Нуль-орган 10 при .изменении полярности напряжения на выходе источника переменного напряжения(фиг. 2 а) генерирует импульсы, полярность которых определяется знакомпроизводной выходного напряжения источника 5, Один раз за период при изменении полярности напряжения на выходе источника 5 на выходе компаратора 9 генерируется стробирующий импульс напряжения, при появлении наего входе импульса выбранной полярности с выхода нуль-органа 10, Стробирующий импульс напряжения с выхода однопорогового компаратора 9 поступает на управляющий вход ключаи открывает его на время, достаточное для запоминания элементом 8 памяти напряжения на резисторе 6, которое при изменении полярности напряжения источника 5 в наибольшей степени соответствует з.акону равенства ампер- витков обмотки управления и обмотки возбуждения. Выбором постоянной времени элемента памяти, достаточной для усреднения напряжения на резисторе 6 за время действия стробирующего импульса, в течение которого составляющая тока, перемагничивающая сердечник, изменяет знак, обеспечивается запоминание элементом памятинапряжения, пропорционального измеряемому току. При этом длительность стробирующего импульса должна быть не больше времени изменения перемагничивающего тока от максимальной ве" личины одного знака до максимальной величины другого знака. При изменении направления тока обмотки управления изменяется и полярность напряжения на резисторе 6 во время генерирования компаратором 9 стробирующего импульса. Таким образом, схема чувствительна и к направлению измеряемого тока,На фиг. 3 приведен пример конкретного выполнения прецизионного трансформатора постоянного тока по структурной схеме на фиг. 1. В качестве нуль-органа при прямоугольной форме напряжения источника 5 переменного напряжения может быть использована дифференцирующая цепочка, выполненная из последовательно. соединенных конденсатора 12 и резисторов 13 и 14. Ключ 7 выполнен по известной схеме на полевых транзисторах. Блок 8 памяти реализован на операционном усилителе 15, включенном по схеме повторителя напряжения, и последовательно соединенных резисторе 16 и конденсаторе 17, При этом резистор 16 одним выводом подключен через ключ 7 к резистору 6, а общая точка соеди" нения резистора 16 и конденсатора 17 подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя 15. В качестве резистора 6 используется пре" цизионный резистор. Источник переменного напряжения может быть выполненпо схеме транзисторного преобразователя постоянного напряжения в переменное напряжение прямоугольной формы,Погрешность измерения тока при питании от источника с прямоугольной5 формой выходного напряжения амплитудой 30 В и частотой 20 Гц при использовании в качестве резистора 6 прецизионного резистора 1 Ом + 0,1% прак О тически определяется погрешностью величины сопротивления резистора 6. Таким образом достигается повышение точности измерений, при этом снижается расчетная мощность источника питания прецизионного трансформатора постоянного тока. формула изобретения20Прецизионный трансформатор постоянного тока, содержащий дроссель с обмоткой управления и обмоткой возбуждения, намотанными на магнитопровод, источник переменного напряжения,первый вывод которого через обмоткувозбуждения дросселя соединен с первым выводом резистора, который черезуправляемый ключ соединен с входомэлемента памяти, выход которого является выходом трансформатора, а второй вывод источника переменного нап-,ряжения и второй вывод резистора соединены с общей шиной элемента памятии компаратора, который выходом подключен к управляющему входу ключа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, экономичностии быстродействия измерений, трансформатор снабжен нуль-органом, компаратор выполнен однопороговым, приэтом вход нуль-органа подключен квыводам источника переменного напряжения, а выход - к входу однопорогового компаратора..Ужгород, ул. Гагарина,0 Производственно-издательский комбинат "Патен аказ 2547/48 Тираж 696 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5