Устройство для измерения электрических токов

(51) 4 С 01 К 19/00 р;1 г,-1 й 11 и д Туу ц ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСНОму ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Институт "Испытательная лаборатория мощных электрических аппара,тов" (Р 0)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ(57) Изобретение относится к средст.вам измерения электрических токов иможет быть использовано в тех случаях, когда из-за величины этих токов они не могут быть измерены не"посредственно. Целью изобретения является повьлдение точности измеренийв широком диапазоне изменения нагруз ки. В данном устройстве трансформаторы тока 1 и 2 обладают одинаковыми характеристиками и токи во вторичных обмотках 3 и 4 равны. При этом ток в первичной обмотке 6 трансформатора 2 пропорционален по модулю и фазе измеряемому току. Если в обмотке 5 протекает измеряемый ток, то усилитель 7 выдает на обмотку 6 ток такой величины, что напряжение между точками соединения обмоток 3 и 4 приближается к нулю и в трансформаторах 1 и 2 уста навливается одинаковая намагничивающая сила, отнесенная к длине магнитного пути. ри этом величина нагрузки не влияет на передаточные характе- д ристики устройства, т.к. рассеиваемая на полном сопротивлении нагрузки индикатора мощность задается усилителем 7. Устройство позволяет повысить точность измерений и снизить себе стоимость его использования. 6 з.п, Б ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к средствам змерения электрических токов, в астности таких, которые из-за их веичины не могут быть измерены непосредственно.Известен трансформатор тока, по обмоткам которого протекает измеряемый ток, а сигнал вторичной обмотки Пропорционален измеряемому току, 10Недостатками такого трансформатоа тока являются наличие нагрузки во торичной цепи и отбор мощности для эмерения, что влияет на погрешность змерений. 15Известен измерительный трансфоратор тока с компенсацией погрешносзависящей от полного сопротивния нагрузки (ЭЕ - АВ 1 303 532; к . С 01 К 1/20, 1972). Это осущест О в яется с помощью усилителя с обратой связью и с индуктивным элементом связи. Элемент связи представляет соб й так называемый магнитный эквиваент измерительного трансформатора, 25 т,е. материал обоих магнитных сердечников обладает одинаковой магнитной характеристикой. Усилитель сравнивает напряжения трансформатора и элемента связи, зависимых от уровня измеряемо- ЗО го тока, и подпитывает дополнительно ьощность внутренней полной нагрузки в трансформатор тока.Данньпт усилитель компенсирует возцикающую ошибку, однако не обеспечи" вает измерительную мощность трансфор" магора тока, поэтому измерительньп 1 трансформатор сам должен быть рассчи" тан на необходимую мощность полного сопротивления нагрузки. 4 ОЦелью изобретения является повьдпение точности измерений в широком диапазоне изменения нагрузки, снижение себестоимости, так как появляется возможность использовать встроенные, находящиеся в эксплуатации трансформаторы тока. На фиг,1 показана принципиальная схема измерительного устройства; на фиг.2 - схема управления усилителем; на фиг,З - схема измерительного устройства для измерения постоянных токов; на фиг.4 - схема устройства в вице трансформатора нулевого тока;Я иа фиг.5 - схема устройства с гальванической развязкой между измери" тельной цепью и усилителем; на фиг.6- схема устройства с индикацией измеряемого тока с помощью амперметра постоянного тока.Устройство содержит основной 1 и дополнительный 2 трансформаторы тока, которые содержат вторичные 3 и 4 и первичные 5 и 6 обмотки соответственно, усилитель 7 и индикатор 8, при этом выводы вторичной обмотки 3 соединены с соответствующими выводами вторичной обмотки 4 и входами усилителя 7, выходы которого соединены один с другим через последовательно соединенные первичную обмотку 6 и индикатор 8.Кроме того, устройство (фиг.2) содержит дополнительные вторичные обмотки 9 и 10, причем один вход усилителя 7 через последовательно соединенные дополнительные вторичные обмотки 9 и 1 0 соединен с вторым входом усилителя 7.Устройство (фиг.З) содержит дополнительные вторичные обмотки 1 и 1 2, выводы которых соединены между собой и с выходами генератора 13 переменного напряжения соответственно. Основной трансформатор 1 тока выполнен в виде трансформатора нулевого тока, содержащего первичные обмотки 14,Устройство (фиг.5) содержит развязывающий трансформатор 15, который выводами первичной обмотки соединен с соответствующими выходами усилителя 7 а выводы вторичной обмотки соединены последовательно с первичной обмоткой 6 и индикатором 8. Вывод индикатора 8 соединен с первым выводом диагонали диодного выпрямительного мостика 16, второй вывод которого соединен с выходом усилителя 7, выводы диагонали выпрямленного напряжения соединены с выводами амперметра 17 постоянного тока.Устройство работает следующим образом.Трансформаторы 1 и 2 тока обладают одинаковыми характеристиками, и токи во вторичных обмотках 3 и 4 равны, следовательно, ток в первичной обмотке 6 дополнительного трансформатора 2 тока пропорционален по модулю и Фазе измеряемому току. Если по первичной обмотке 5 протекает измеряемый ток, то усилитель 7 выдает на первичную обмотку 6 ток такой величины, что напряжение между обеими точками соединения вторичных обмоток 3 и 4 приближается к нулю и в обоих139453 10 15 тикой, идентичной характеристике ос 20 25 30 50 55 Предлага емо е ус тройс тво позволяетповысить точность измерений и снизитьсебестоимость использования. 35 40 45 формула изобретения 1. Устройство для измерения электрических токов, содержащее основной трансформатор тока, усилитель и индикатор, причем выводы вторичной обмотки основного трансформатора тока соединены с входами усилителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения в широком диапазоне изменения нагрузки, внего введен дополнительный трансформатор тока с передаточной характерисновного трансформатора тока, причемпервый вывод первичной обмотки дополнительного трансформатора тока соединен с первым выходом усилителя, аего второй выход через индикатор соединен с вторым выводом первичной обмотки дополнительного трансформатора тока, вторичные обмотки дополнительного и основного трансформаторов тока соединены между собой в последовательности, обеспечивающей приближение на последней к нулевому уровню, а также они соединены с первым и вторым входами усилителя соответственно.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что оба трансформатора снабжены дополнительной вторичной обмоткой каждый, причем первые выводы дополнительных обмоток соединены друг с другом, а к вторым выводам подключены первый и второй входы усилителя соответственно.3. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет измерения постоянного тока, оно содержит дополнительные вторичные обмотки в обоих трансформаЬ торах тока и генератор переменного напряжения, причем первые выводы дополнительных вторичных обмоток соединены между собой соответственно и с двумя выходами генератора переменного напряжения.4. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что основной трансформатор тока выполнен одновитковым с кольцевым магнитопроводом.5. Устройство по и.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что основной трансформатор тока выполнен в виде трансформатора тока нулевой последовательности.6. Устройство по п.1, о т л и - ч ю щ е е с я тем, что оно дополни ельно содержит развязывающий тр нсформатор, причем первый вывод его вторичной обмотки соединен с первым выводом первичной обмотки дополнительного трансформатора тока, а второй вывод вторичной обмотки развяэывающего трансформатора соединен с 10 первым выводом индикатора.7. Устроиство по и1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве индикатора использован амперметр постоянного тока, а устройство дополнительно содержит диодный выпрямительный мостик, причем второй выход усилителя и второй вывод первичной обмотки дополнительного трансформаторатока соединены с диагональю переменного напряжения диодного выпрямительного мостика, а в его диагональ выпрямленного напряжения включен амперметр постоянного тока.1394153 Г Составитель Н. МельниковТехред М. Ходанич Корректор С. Черни актор АД 1 анд 1 аказ 2217/42 Тираж 772ВНИИПИ Государственйопо делам изобретений113035, Москва, Ж, Ра исное комитета СССн открытий кая наб роектная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород