Устройство для измерения тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСКРЕСПУБЛИК фЪ Ь,П 9) Ю(1100 НО Щ/Обью РРЬВйтклю ЪМЮЭФ 111 1 С 01 К дй 1 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ать оски АН УССРо-технолоктродинаРЕНИЯ ТОКА тся к элек Цель изобр о ния,явбоводник 2,водник 3, оосновнойатель 4 ток иство содержит п унтом, и проель тока еобразов иис з разующие делит мерительньй пр дополнительный а ьныи пре ери арическая ои ны одни- дставля 3, осзователь измериподклкти вход.(71) Институт электродинамии Специальное конструкторскгическое бюро Института элемики АН УССР(56) Патент США Р 2428613,1943,Патент фРГ Ф 2802129,кл, И 01 Г 40 Об, 1979,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ (57) Изобретение относ измерительной технике. ия - повышение точности изм ователь 5 тока, сумматор б и Изобретение относится к электроизмерительнои технике и может быть использовано для измерения больших переменных и(или) постоянных токовЦель изобретения - повышение точности измерения за счет обеспечения автоматической компенсации погрешностей, вносимых непостоянством коэффициента деления делителя тока, образованного шунтом и первичной обмоткой основного измерительного преобразователя тока. грузку 7, Преобразователь 4 тока имее рвичную обм"тку 12, образсванную проводником 3, а преобразов ь5 тока. - первичную обмотку 17,разованную проводником 2, и первичную обмотку 18, образованную проводником 3 включенную встречно по отношению к первичной обмотке 7. Введение преобразователя 5 тока, указанное соединение и. рвичных обмоток 1.1/ и 18 преобразовгтелй 4 1 .". тока,а также суммирование их выход;ых сигналов с помощью дополнительно введенного сумматора б обеспечивает повьыение точности измерения за счет автоматической комле.".сеции погрешностей.обусловленных непостоянством значениякоэффицие.". в .та деления делителя тока.Устройство позвсляет с большей точностью по сравнению с прототипом осуществлять измерение больших токов впереходных режимах, а также в болеешироком частотном диапазоне и в большем диапазоне температур окружающейсреды, 1 ил,На чертеже приведена элек схема устройстваУстройство содержит входь зажим 1, к которому подключе ми выводами проводник 2, пре ющий собой шунт, и проводки. новной измерительньг. преобра (ИПТ) 4 тока, дополнительньп" тельный преобразователь (ИПТ ка, сумматор б нагрузку 7, ченную к выходу сумматора б, ной зажим 8,(2) пном КФ Кб К ю К 62 у 15 где К Измеря разветвля(3) 3 1511Основной ИПТ 4 сод "ржит магнттопровод 8, на котором размещены сигнальная обмотка 9 и обмотка 10 обратной связи, и усилитель 11, вход котооого соединен с сигнальной обмоткой9, а выход через обмотку 10 обратнойсвязи связан с первым входом сумматора 6, Основной ИПТ 4 имеет так,кепервичную обмотку 12, образованнуюпроводником 3,Дополнительный ИПТ 5 содержит маг-.нитопровод 13, на котором размещенысигнальная обмотке 14 и обмотка 15обратной связи, и усилитель 16, входкоторого соединен с сигнальной обмоткой 14, а выход через обмотку 15 обратной связи связан с вторым входомсумматора 6, Дополнительный ИПТ 5имеет также первую первичную обмотку 17, включенную последовательно спроводником 2 и образованную его частью, охватывающей магнитопровод 13,и вторую первичную обмотку 18, соединенную последовательно с первичной обмоткой 12 основной ИПТ 4.Свободные выводы первичных обмоток17 и 18 дополнительного ИПТ 5 соединены с входным зажимом 8.Проводник 2, включая его часть,являющуюся первой первичной обмоткой 17 дополнительного ИПТ 5, н проводник 3 посредством которогополнены первичная обмотка 12 основного 1 П 1 Т 4 и вторая первичная обмотка 18 дополнительного ИПТ 5, совместно образуют соответственно первуюи вторую ветви делителя тока, имеющих суммарные сопротивления г и гсоответственно, На чертеже указанные сопротивления г, и г, услсвнопоказаны в виде резисторов 9 и 10,включенных последовательно в цепипроводников 2 и 3 соответственно.Устройство работает следующим обУстройство включают последовательно в цепь контролируемого тока 1входными зажимами 1 и 8.Предварительно соотношение чиселвитков первой 17 и второй 18 первичных обмоток дополнительного ИПТ 5выбирают таким образом, чтобы выполнялось условие 4ИПТ 5 по первому и второму входам, образованным первой 17 и второй 518 первичными обмоткамисоответственно;и - номинальное значениекоэффициента деления делителя тока,Значение коэффициентов Кь,и Кпередачи сумматора 6 по первому и ввторому входам вьбирают из условия коэффициент преобразованияосновного ИПТ 4.емьй ток 1 в делителе токается на два, один из котопротекает по проводнику 2,И11 - по проводнику 3, приН1,=(1-п)1, и 1, =и 1 Г25где и:=- действительное значеГ, +Г 2ние коэффициента деления делителя тока;гг - сопротивление первойи второй ветви делителя тока соответственно, 30 5Ток 1 поступает в первичную обмотку 2 ИПТ 4 и во вторую первичнуюобмотку 18 ИПТ 5, в первую первичнуюобмотку 17 которого поступает ток1 Обмотки 17 и 18 ИПТ 5 включенывстречно, поэтому выходной ток 1 ИПТ5 пропорционален разности токов вэтих обмотках(5)п,ом При равенстве действительного коэффициента и деления делителя тока 50 номинальному значению пйамф ток 15 навыходе ИПТ 5 равен нулю, Выходной ток1 ы всего устройства в этом случаеравенгде КК - коэффициенты преобразования дополнительного 55При отклонении действительного коэффициента деления делителя от номинального значения и. выходной ток устройства 1 , равен сумке сигналов,где 1 =д К 1 - ток на выходеИПТПри выполнении условия 2) 1 ьь 1 1К 51 К 61 1 ( д нвм К 4 К 61 Р) Таким образом коэФфициент К преобразования устройства з целом ранен и не зависит От значения действительного коэффициента д деления делителятока. Это значительно уменьшает погрешность измерения, так как отклонение действительного коэффициентад деления делителя тока от номинального значения д из-за неточностиизготовления и изменения темтературы ПроВодникоВ 2 и 3, Образующихделитель тока, изменения величиныили частоты измеряемого тока, не приводит к изменению коэффициента К преобразования устройства, а погрешности, вносимые ИПТ 4, ИПТ 5 и сумматором 6, значительно меньше погрешности, вносимой делителем тока. ИПТ 5, осуществляющий коррекцию выходного тока в зависимости от действительного значения коэффициента д деления депителя, работает при малых значениях суммарной магнитсдвижущей сиюеы, так как магнитные потоки, создаваемые токами в обмотках 17 и 18, приблизительно одинаковы и взаимно вычитаются. Это позволяет уменьшить сечение магнитспровсда 13 и использовать маломощный усилитель 16,Сумматор 6 может быть выполнен ввиде трансформатора тока с обратнойсвязью или по любой другой схеме, на 10 5 50 прин;ер по схеме сумььируощего усилителя,в Виде т адцИонных зл 1: е т-.трансФорматоров тока, если иэмеряЕМЬ 1 й тсх Н"= ;, в .:.;,ожТЕЕРИОДИЧЕСКОйЕ о С т;ЯН ,й С.Та ВЯК 1 И".-,Бнсфо)мервееье; ток псстсянньей з Бидетрансфсрматсвсв гока с Обратной сь:1,О Е МНГ,нт.,; Гс МОЦУЛЯТОР, - И транс.".1 Орма 10 рсв тока с обратной свя" з ью и галь."- Б 0 о 1 а гни тнс гс да т 1 ихаа1 оТНОГО ПСТГП "ои ИЗМЕЭЕНИ, ПЕРЕменных "ОКОВ :- шрсксв: частотном це апаз сне при наличии псстйянных со с" тавляющих.Гредлагаемс. устрсйс гво позволяетс сслешей Бс :равнению с прото.:".помточностью з,;ерять большие ;Ока Б ге рехдд.ых режиБх, Б бсд.-.; - Широком д:апазсне ча:тот п бсльш= диапазон-. температур скружаюшей среды,Ф 0 р м у л а и 3 О б р е т е н и я Усройствс цля измерения тока содержащее Бхсдвье зажимь 1,. о ИОВЕой измерительный преобразователь така шунт и н " ггузк-пгичем терпый Бывс г шуетР ":-; 1;ервь 1 Й Бывсц первиян 011 сбОС ОБ;ОГО И нЕОИТЕЛЬНСГ ГЕРЕ 0 разсвателя тс.=.:а подключены к ,ссвсу БХОЕНОМ Заноу, О т Л и Ч а О ще с я тем, что, с целью повышения ТОНОСТИ "ЗЬ:БОЕНЕЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОзведе 1 ы су 11 матор. и цспсни 1 епьный измерительный ".рс:.ОбЗазовете ь ТО";а пр;"."чем первые выводы первой и Второй перБичг.ых Обмст:х д 011 слнительного измерительного преобразователя тсв подкепочень Соответственно к второ; Бывсду шунта и Второму Выводу керьичнойОбмотки оснсвногс измерительного преобразователя тока., Вторые Выводы перБОЙ и Бтсрсй первичных Обмстск дсесл"ннтельнсго измерительного преобразова теля тока присоединены к второму Входному зажиму, а Бьехсдь ОсноВИОГО и дс -полнительнсго измерительных преобразователей тока соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, к выходу которого подключенанагрузка.1511694 еискии оставител Корректор Н.Король Реда ехред М,и.Долинич 714 исн роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 101 Заказ 5899/49 ВЯИИПИ Государ венного113 О 35,омитетаосква,о и 35,Подбретениямаушская на открыу дям при ГКНТ ССС5