Датчик постоянного тока

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля и регулирования токов мощных высоковольтных нагрузок, в частности тяговых электродвигателей электропоездов. Целью изобретения является повышение чувствительности датчика, которая достигается введением в датчик немагнитной прокладки и дополнительного замкнутого сердечника, на котором размещены рабочие обмотки автогенератора. Датчик также содержит автогенератор, состоящий из двух транзисторов, двух сопротивлений, двух конденсаторов, и основной сердечник с частичным зазором. Дополнительный замкнутый сердечник размещен на основном сердечнике с частичным зазором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

SU „„1583855 (5I) 5 G 01 R 1 9/00

lCECONN

Г1АЩ Щ танцу @

I ;,,:1 1 (фПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

) А BTOPCHOMY С8ИДЕТЕЛЬСТВУ ка.

Г СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

РИ ГКНТ СССР (l2I) 4339194/24-21 (i22) 04.12 .87 (l46) 07.08.90. Бюп. 3- 29 (») Научно †исследовательск институт автоматики и электромеханики т1ри Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (,72) В.В.Болотов, Ю.В.Колоколов ! и А.А.Кукин (153) 621.3)7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1307355, кл, G 01 R 19/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 390643, кл. Н 02 М 7/52, 1971 . (i54) ДАТЧИК ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть испольИзобретение относится к области электротехники и предназначено для контроля токов мощных высоковольтных н агрузок (тяговых электродвигателей ! эпектропоездов).

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика.

На чертеже приведена схема датчиДатчик содержит автогенератор I, основной сердечник 2 с частичным зазором 3, токопровод 4 с наружной изоляцией, рабочую обмотку 5 автогенератЬра, немагнитную прокладку 6, дополнительный замкнутый сердечник 7, первый 8 и второй 9 транзисторы автогенератора, первый 10 и второй 11 резисторы автогенератора, первый 12 и второй 13 конденсаторы автогенеразовано для контроля и регулирования токов мощных высоковольтных нагрузок, в частности тяговых электродвигателей электропоездов . Целью изобретения является повьппение чувствительности датчика, которая достигается введением в датчик немагнитной прокладки и дополнительного замкнутого сердечника, на котором размешены рабочие обмотки автогенератора, Датчик также содержит автогенератор, состоящий из двух транзисторов, двух сопротивлений, двух конденсаторов, и основной сердечник с частичным зазором. Дополнительный замкнутый сердечник размещен на основном сердечнике с частичным зазором. 1 з.п.ф-лы, Ф

1 ил. тора, первый 14, второй 15 и третий в вй

16 выводы рабочей обмотки автогене- Щ ратора, элементы 17 и 18 дифференци- Q() рующей RC-цепи 19, резистор 20, преобразователь 21 частота — код.

Токопровод 4 размещен внутри основного сердечника 2 с частичным зазором 3, а снаружи через немагнитную прокладку 6 размещен дополнительный замкнутый сердечник 7 с рабо1 чей обмоткой 5 автогенератора. Последний выполнен с емкостным коллекторбазовыми связями и подключен к источнику питания через третий резистор 20.

После него включена дифференцирующая цепь 1 9, к.которой подкчючен преобразователь 21 частота — код (напряжение) .

Датчик работает следующим образом.

1583855

При отсутствии тока в токопроводе

4 автогенератор 1 работает с начальной частотой автоколебаний . Когда ток в токопроводе протекает и увеличивается магнитный поток подмагничива5 ния распределяется как по основному сердечнику 2 с частичным зазором 3, так и по дополнительному сердечнику 7, причем по последнему протекает меньшая часть общего потока подмагничивания, поскольку он удален от токопровода 4. В результате воздействия части потока подмагничивания на дополнительный сердечник 7 переключение автогенератора будет происходить почастным циклам и последние будут сокращаться по мере увеличения тока через токопровод 4, поэтому частота автоколебаний автогенератора 1.уве,личивается.

Моменты переключений автогенераторы 1 фиксируются с помощью дифферен,цирующей цепи 19 и далее в виде импульсон с преобладанием положитель- 25 ной амплитуды поступают на преобразователь 21 частота — код (напряжение, например, микросхема K 1)Г8).

По мере увеличения контролируе..or ..: тока до несколькыс сотен ампер основ- 3g ной сердечник 2 не может войти в на сьпцение иэ-за частичного зазора 3, а дополнительный сердечник 7 не может войти в насьпцение, так как он, вопсрвых, удален, а, во-вторых, ос,новной сердечник 2 как бы его экранирует.. В то же время задачи увеличения чувствительности датчика решаются путем увеличения чатичного зазора. 3 и уменьшения толщины прокладки 4О

6. Однако, если частичный зазор 3 сделать по всему сечению основного сердечника, то поток через замкнутый дополнительный сердечник 7 увеличится и он может войти в насыщение при большом токе подмагничивания. Поэтому задача решается компромиссна. Диаметры основного 2 и дополнительного

7 сердечников зависят от диаметра токопровода 4, поскольку нужно учитывать слой изоляции кабеля. Немагиит" ная прокладка препятствует прохождению потока подмагничивания через дополнительный сердечник 7, минуя частичный зазор 3 ° б

8 датч ике, с TB HTpJIbHocTb повы шена более чем в 2 раза по сравнению с аналогичными датчиками при одновременном увеличении начальной частоты датчика. Это позволяет его применять в цифровых системах управления как подвижных объектов, с наиболее тяжелыми условиями эксплуатации, так и стационарных.

Формула изобретения

1. Датчик постоянного тока, содержащий автогенератор с сердечником, выполненным с частичным зазором, токопровод, размещенный внутри сердечнчка, и обмотку, о т,л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения чувствительности, он снабжен немагнитной прокладкой, дополнительным замкнутым сердечником, размещенным через немагнитную прокладку на основном сердечнике с частичным зазором, на дополнительном замкнутом сердечнике размещена рабочая обмотка автогенератора, первый, второй и третий выводы рабочей обмотки подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам автогенератора, четвертый выход которого подключен к первому выводу первого резистора и одному из выводов конденсатора дифференцирующей цепи, пятый выход автогенератора подключен к одному из выводов резистора дифференцирующей цепочки и общей шине, третий вывод рабочей обмотки соединен с первым выводом конденсатора дифференцирующей цепочки и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с источником питания, второй вывод конденсатора дифференцирующей цепочки соединен с первым выводом резистора дифференцируюцей цепочки и входом преобразователя частота — код, второй вывод реэистора дифференцирующей цепочки соединен с общей шиной.

2. Датчик по п. ), о т л и ч а юш, и и с я тем, что автогенератор выполнен в виде двух транзисторов., двух резисторов и двух конденсаторов, базы обоих транзисторов через параллельно соединенные резисторы и конденсаторы подключены к первому и второму выводам рабочей обмотки, эмиттеры обойх транзисторов подключены соответственно к первому и второму выводам рабочей обмотки, коллекторы обоих транзисторов объединены и подключены к общей шине.

1583855

Составитель Т. Авксентьева

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Редактор В. Бугренкова

Заказ 225) Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С1;СР

113035р Москвау Ж 35р Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101