Индуктивный делитель напряжения

 

ИНДУКТИВНЫЙ ДЕЛИ-ЦЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ , содержгиций одинаковые катушки индуктивности, число кЪторых равно отношению номинального входного напряжения делителя к номинальному входному напряжению одной катушки индуктивности и каждая иэ которых состоит из ферромагнитного сердечника с намотанной на него делительной обмоткой, разделенной на одинаковые изолированные по числу градаций выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения делителя , секции делительной обмотки образованы соединенными последователь™ но-согласно секциями катушек индуктивности , причем каждая секция делительной обмотки содержит по одной секций из обмоток всех катушек индуктивности . СО :о ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) 4 01 К 15 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНФ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП(РЫТИЙ, (21) 3473610/18-21 (22) 19. 07 . 82 (46) 07.02.84. Бюл. Ð 5 (72) М.С.Векслер и М.И.Кофман (53) 621.317(088,8) (56) 1. Электрические измерения, Под ред. Е,Г.Шрамкова. М., Высшая школа, 1972, с.113.

2. Труды метрологических институтов СССР, Вып, 154 (214), 197 6, с. 42-43 ° (54)(57) ИНДУКТИВНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий одинаковые катушки индуктивности, число которых равно отношению номинального входного напряжения делителя к номинальному..SU„„ A входному напряжению одной катушки индуктивности н каждая из которых состоит из ферромагнитного сердечника с намотанной на него делительной обмоткой, разделенной на одинаковые изолированные секции по числу градаций выходного напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения делителя секции делительной обмотки образованы соединенными последовательно-согласно секциями катушек индуктивности, причем каждая секция делительной обмотки содержит по одной ,секций из обмоток всех катушек индуктивности.

1071963

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании прецизионных масштабных преобразователей на основе индуктивных делителей напряжения с улучшенными метрологическими и эксплуатационным характеристиками.

Известен индуктивный. делитель напряжения, содержащий ферромагнитный сердечник, на который намотана обмотка, выполненная жгутом из равномерно скрученных изолированных проводников в виде последовательно соединенных секций с равным числом витков в каждой из них 13 .

Недостатком этого делителя явля- 15 ется относительно низкое допустимое входное напряжение, что обусловлено допустимыми размерами магнитного сердечника и жгута.

Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущнбсти является индуктивный делитель напряжения, содержащий одинаковые катушки индуктивности, число которых равно отношению номинального входного напряжения делителя к номинальному входному напряжению одной катушки индуктивности и каждая иэ которых состоит из ферромагнитного сердечника с намотан. ной на него делительной обмоткой, разделенной на одинаковые секции по числу градаций выходного напряжения.

Для снижения погрешностей делителя от неравенства магнитных характеристик сердечник в катушки содержат кроме основных вспомогательные обмотки, Вспомогательные обмотки соседних катушек соединены параллельно и по ним протекают уравнительные токи, пропорциональные отклонениям магнитных характеристик сердечников друг от друга и приводящие к выравниванию напряжений на основных обмотках катушек. Благодаря использованию нескольких катушек индуктивности делитель имеет повышенное вход- 45 ное напряжение по сравнению с делителями на одной катушке при приемлемых размерах сердечников и длине жгутов, что кроме того облегчает процесс из, готовления делителя (2) 50

Основным недостатком известного делителя является низкая точность деления напряжения, .обусловленная, во-первых, значительной неидентичностью параметров рассеяния (активного сопротивления и индуктивности рассеяния) основных обмоток, связанной с неидентичностью размеров сердечников, жгутов и неудовлетворительной повторяемостью процессов на- 6О мотки катушек индуктивности; во-вторых, остаточной (несмотря на коррекцию с помощью вспомогательных обмоток) нещ ентичностью магнитных характеристик сердечникову в-третьйх, наличием дополнительных емкостных связей иэ-за присутствия вспомогательных обмоток. К недостаткам относятся также сложность конструкции и дополнительный расход обмоточного провода в связи с использованием вспо. могательных обмоток, повышенная трудоемкость при изготовлении, обусловленная необходимостью для уменьшения погрешностей подбирать сердечники с идентичными характеристиками.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение.

Поставленная цель достигается тем, что в индуктивном делителе напряжения, содержащем одинаковые катушки индуктивности, число которых равно отношению номинального входного напряжения делителя к нсминальному входному напряжению одной катушки индуктивности и каждая из которых состоит из ферромагнитного сердеч— ника с намотанной на него делительной обмоткой, разделенной на одинаковые изолированные секции по числу градаций выходного напряжения, секции делительной обмотки образованы соединенными последовательно-согласно секциями катушек индуктивности, причем каждая секция делительной обмотки содержит по одной секции из обмоток всех катушек индуктивности.

Благодаря этому отпадает необходимость в использовании вспомогательных обмоток и в подборе сердечников . с идентичными характеристиками, а следовательно, упрощается конструкция и процесс изготовления, уменьшается расход обмоточного провода, обеспечивается более высокая точность делителя с повыщеиным номинальним входным напряжением, На чертеже представлена принципиальная схема индуктивного делителя напряжения (отношение номинального входного напряжения делителя к номи-, нальному входному напряжению одной катушки индуктивности равно двум), Индуктивный делитель напряжения содержит две одинаковые катушки 1 и 2 индуктивности. Катушка 1 состоит иэ ферромагнитного сердечника 3 с намотанной на него обмоткой, разделенной на одинаковые изолированные секции 4-8 по числу градаций выходного напряжения (например, в случае декадного делителя число секций равно десяти). Катушка 2 выполнена аналогично и состоит из ферромагнитного сердечника 9 с намотанной на него обмоткой, разделенной на одинаковые изолированные секции 10-14. Соответствующие секции 4 и 10, 5 и 11, б и 12, 7 и 13, 8 и 14 катушек индус тивности соединены последовательно согласно с целью образования секций делительной обмотки. Сформированные та1071963 осхаэихель А.Митрофанов

Редактор Н.Джуган Техред Л.Пилипенко Корректор В,Гирняк

Заказ 116/37 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по-делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, r,Óæãoðoä, ул,Проектная, 4 ким образом секции делительной обмотки соединены между собой также последовательно-согласно и от мест соединений сделаны отводы.

Устройство работает следующим образом.

При приложении напряжения, подлежащего делению, к входу делителя, образованного крайними отводами, в делительной обмотке возникает ток, возбуждающий магнитные потоки в сер- 10 дечниках 3 и 9, которые в свою очередь наводят в делительной обмотке суммарную ЭДС самоиндукции, уравновешивающую совместно с падением напряжения на суммарных параметрах Рас- )5 сеяния (активном сопротивлении и индуктивности рассеяния) обмотки приложенное входное напряжение„

Распределение потенциалов на отводах делительной обмотки определяется отношением ЭДС самоиндукции, наводимых в ее секциях, к суммарной

ЭДС самоиндукции, а также степенью пропорциональности параметров рассеяния секций числу витков. Иэ-эа неидентичности магнитных характеристик сердечников 3 и 9 ЭДС самоиндукции, наводимые магнитным потоком сердечника 3 в секциях 4-8 катушки 1, отличаются от ЭДС самоиндукции, наводимых магнитным потоком сердечника 9 в секциях 10-14 катушки 2, а из-за неидентичности размеров сердечников, жгутов и плохой повторяемости процессов намотки катушек индуктивности параметры рассеяния секций 4-8 катушки 1 отличаются от параметров рас. сеяния секций 10-14 катушки 2, Однако зти отличия практически не оказы" вают влияния на точность деления напряжения, так как в формйровании выходного напряжения делителя участвуют секции делительной обмотки, суммарная ЭДС самоиндукции и суммарные параметры рассеяния каждой иэ которых образованы соответствующими величинами как одной из секций катушки 1, так и одной из секций катушки 2, Таким образом, точность деления напряжения в предлагаемом делителе оказывается выше, чем у известного устройства, так как неидентичности параметров секций делительной обмотки предлагаемого делителя определяются только неидентичностями параметров секций, относящихся к одной и той же катушке индуктивности, а та-v кого рода неидентичности, как известно, могут быть доведены до достаточно малых значений путем использования специальных типов обмоток и способов намотки.

Точность предлагаемс-о делителя получается выше, чем известных, и в расширенном частотном диапазоне за счет устранения дополнительных емкостных связей, обусловленных в известных устройствах наличием вспомогательных обмоток.

Кроме того, за счет устранения вспомогательных обмоток упрощается конструкция делителя и уменьшается расход обмоточных проводов,