Способ и устройство для линеаризации трансформатора



Способ и устройство для линеаризации трансформатора
Способ и устройство для линеаризации трансформатора
Способ и устройство для линеаризации трансформатора
Способ и устройство для линеаризации трансформатора
Способ и устройство для линеаризации трансформатора

Владельцы патента RU 2557368:

АББ РИСЕРЧ ЛТД (CH)

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой способ линеаризации передачи напряжения через трансформатор, включающий в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки. Измерительный сигнал подается на входную обмотку на первой частоте, выходной сигнал измеряется на выходной обмотке трансформатора, причем напряжение измерительного сигнала может быть настолько малым, что трансформатор работает в нелинейной области. При реализации способа выбирают вторую частоту, отличающуюся от первой частоты, для сигнала согласования, задают амплитудное значение сигнала согласования и подают сигнал согласования на входную обмотку на второй частоте с заданным значением амплитуды так, чтобы трансформатор работал в его линейной области. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к проблеме линеаризации передачи напряжения через трансформатор, причем трансформатор включает в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки, и причем измерительный сигнал подается на входную обмотку на некоторой частоте, и выходной сигнал измеряется на выходной обмотке трансформатора, причем напряжение измерительного сигнала может быть настолько малым, что трансформатор работает в нелинейной области.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Трансформаторы используются для преобразования напряжений и токов в электрических схемах и силовых системах. Они являются основными компонентами для защиты и управления в силовых системах. Когда напряжение или ток оказываются слишком большими относительно того, что требуется для прибора, они могут быть снижены до стандартизированного малого значения. Кроме того, трансформаторы могут обеспечить гальваническую изоляцию для измерения, защиты и управления схемой в случае больших токов или напряжений, присутствующих в измеряемых или управляемых схемах.

Такой трансформатор пригоден для обеспечения линейной передачи сигнала только в ограниченном диапазоне, что означает, что трансформатор должен быть тщательно спроектирован для его предполагаемого использования так, чтобы он работал в линейной области. Однако, при некоторых обстоятельствах, амплитуда подаваемого на трансформатор напряжения может быть выбрана ниже линейного диапазона. Это может случиться потому, что иногда могут возникать сигналы большей интенсивности, и они не должны перегружать трансформатор, а также имеются конструктивные ограничения. Малая амплитуда сигнала приводит к нелинейному току намагничивания через трансформатор, присоединенный к измерительной цепи. Следовательно, нелинейный ток намагничивания заставляет трансформатор работать в нелинейной области, приводя к неточному измерению. Это становится недопустимым, когда такое нелинейное поведение распространяется по всей измерительной схеме, содержащей несколько трансформаторов.

Патент США 5369355 раскрывает способ и систему для линеаризации характеристики электрических трансформаторов с использованием отрицательной обратной связи. Компоновка схемы выполнена так, чтобы компенсировать трансформатор с тремя обмотками при использовании отрицательной обратной связи, создаваемой операционным усилителем, чтобы получить улучшенную низкочастотную часть характеристики, сниженные гармонические искажения и, по существу, омические входной и выходной импедансы.

Однако оба решения оказываются дорогостоящими вследствие необходимости во вспомогательный схемных компоновках или схемных компоновках с отрицательной обратной связью.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить способ линеаризации передачи напряжения через трансформатор, включающий в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки, причем измерительный сигнал подается на входную обмотку на первой частоте, и выходной сигнал измеряется на выходной обмотке трансформатора, причем напряжение измерительного сигнала может быть настолько малым, что трансформатор работает в нелинейной области.

Задача изобретения решается посредством способа, определенного в п.1 формулы. Такой способ содержит этапы, на которых выбирают вторую частоту, отличающуюся от первой частоты, для сигнала согласования, задают амплитудное значение сигнала согласования и подают сигнал согласования на входную обмотку на второй частоте с заданным амплитудным значением так, чтобы трансформатор работал в его линейной области.

Трансформатор обычно конструируется, как способный обеспечить линейную передачу сигнала в ограниченном диапазоне. Однако, при некоторых обстоятельствах, амплитуда напряжения, подаваемого на трансформатор, может быть выбрана ниже линейного диапазона, что приводит к нелинейному току намагничивания, текущему через трансформатор, не следующему за изменяющимся импедансом нагрузки. Следовательно, когда такие измеренные значения используются, например, для обнаружения короткого замыкания, неточное измерение может привести к ложному обнаружению, приводя к ложной операции защиты. Подавая сигнал согласования с подходящим значением амплитуды, изобретение позволяет получить линейный режим работы трансформатора. Поэтому обеспечивается качество измеренных значений.

В соответствии с одним вариантом реализации изобретения первая и вторая частоты имеют негармоническое соотношение. Это означает, что отношение между частотой измерительного сигнала и частотой сигнала согласования не является ни целым числом, ни обратным значением целого числа.

При наличии на входе трансформатора измерительного сигнала и сигнала согласования измерительный сигнал должен быть отфильтрован от выходного сигнала трансформатора, который представляет собой наложение измерительного сигнала и сигнала согласования. Однако, когда трансформатор работает в нелинейной области, он будет создавать гармоники из любого синусоидального входного сигнала. Эти гармоники, в свою очередь, появятся в выходном сигнале. Подавая сигнал согласования на второй частоте, которая не имеет гармонического соотношения с частотой измерительного сигнала, обеспечивается то, что выходной сигнал трансформатора не будет содержать гармонику сигнала согласования на частоте измерительного сигнала, даже если гармоники сигнала согласования будут примешаны. Следовательно, результат измерения не подвергается влиянию сигнала согласования.

В соответствии с одним вариантом реализации изобретения амплитуда напряжения сигнала согласования составляет 25-75% от номинального напряжения трансформатора. Поэтому суммарная амплитуда напряжения измерительного сигнала и сигнала согласования не будет превышать номинальное напряжение трансформатора.

В соответствии с одним вариантом реализации изобретения измеренное напряжение получается дискретизацией с определенной частотой дискретизации, и вторая частота составляет 30-50% от частоты дискретизации, что означает, что вторая частота может быть установлена как частота Найквиста, или несколько ниже ее. Поэтому ложные гармоники сигнала согласования будут появляться только в верхнем диапазоне имеющейся частотной полосы.

В соответствии с одним вариантом реализации изобретения такой сигнал согласования напряжения применим, по меньшей мере, к одному из трансформаторов, соединенному с измерительной системой, которая требует гальванической изоляции между измерительной схемой и контрольно-измерительным оборудованием, причем гальваническая изоляция содержит один или более трансформаторов в сигнальной цепи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже изобретение рассматривается подробнее посредством описания различных вариантов реализации изобретения и в связи с приложенными чертежами.

Фиг.1 изображает блок-схему последовательности операций способа в соответствии с вариантом реализации изобретения.

Фиг.2a-b - две примерные схемы для получения линейной передачи напряжения.

Фиг.3 - диаграмма зависимости отношений между выходным напряжением и входным напряжением от уровня входного напряжения с применением и без применения изобретения.

Фиг.4 - схема защиты от короткого замыкания на землю, основанная на схеме подачи сигнала, причем сигнал подается с малой амплитудой.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.2a и 2b показаны две примерные схемы для получения линейной передачи напряжения.

В настоящих вариантах реализации трансформатор 1 содержит магнитный сердечник 2, вокруг которого расположены первичная обмотка 2' и вторичная обмотка 2”. В этих примерах, измерительный сигнал подается на первичную обмотку 2' через клеммы 3 и 3' на первой частоте, тогда как выходной сигнал измеряется на вторичной обмотке 2” через соединительные клеммы 4 и 4'.

В соответствии с фиг.1 для сигнала согласования вторая частота выбирается так, чтобы отличаться от первой частоты, этап 100. Кроме того, вторая частота имеет негармоническое соотношение с первой частотой. Амплитуда напряжения сигнала согласования выбирается такой, что трансформатор работает в своей линейной области, этап 110. Амплитуда напряжения сигнала согласования может быть выбрана в диапазоне 25-75% от номинального напряжения трансформатора так, чтобы наложение напряжений, основанных на первом и втором сигналах, не превышало номинальное напряжение трансформатора. Наконец, сигнал согласования подается на первичную обмотку 2' трансформатора 1, этап 120. Поэтому имеется уверенность в том, что трансформатор будет работать в своей линейной области.

Следует понимать, что могут быть различные варианты подачи сигнала согласования. На фиг.2a и 2b показаны два простых варианта, которые могут быть легко достигнуты модификацией измерительной схемы. Поэтому решение настоящего изобретения является экономичным по сравнению с предшествующим уровнем техники.

Например, в случае, когда измерительный сигнал представляет собой токовый сигнал Iin, шунтирующая ветвь для подачи сигнала согласования Icond может быть добавлена параллельно с источником измерительного сигнала Iin, как показано на фиг.2a. Тогда как в случае, когда измерительный сигнал Vin представляет собой сигнал напряжения, схема для подачи сигнала согласования Vcond соединяется последовательно с источником измерительного напряжения Vin, как показано на фиг.2b. Сигнал согласования может иметь прямоугольную форму или синусоидальную форму.

На фиг.3 показаны отношения между выходным напряжением и входным напряжением в зависимости от уровня входного напряжения с применением и без применения изобретения соответственно. Сплошная линия отображает отношение между выходным напряжением и входным напряжением в зависимости от уровня входного напряжения, когда изобретение применено, тогда как пунктирная линия отображает это отношение, без применения изобретения. Ясно, что отношение поддерживается почти постоянным, то есть выходное напряжение поддерживается линеаризованным относительно входного напряжения, когда изобретение применено. В противоположность этому, без применения сигнала согласования, отношение изменяется значительно до точки, когда трансформатор работает в линейной области, в этом примере приблизительно при Uin=0,1 В.

Настоящее изобретение предназначено для решения одной конкретной проблемы, которая появляется при некоторых обстоятельствах. Эта конкретная проблема ниже дополнительно объясняется в соответствии с примером, показанным на фиг.4, на котором показана схема защиты от короткого замыкания на землю для электрической машины.

В этом примере блок 5 подачи сигнала сконфигурирован для подачи тестового сигнала в обмотки 10 статора трехфазного генератора для обнаружения короткого замыкания на землю. Поданный тестовый сигнал будет использоваться как измерительный сигнал для обнаружения короткого замыкания на землю.

Генератор содержит обмотки 10 статора, включающие в себя выводы 13. Выводы 13 соединяются с первичными обмотками блока трансформатора 16. Первичные обмотки 18 блока трансформатора 16 соединены треугольником с выводами генератора, чтобы изолировать генератор от внешних неисправностей сети.

В соответствии с этой компоновкой предоставляется измерительная система, содержащая распределительный трансформатор 30. Распределительный трансформатор 30 соединен с выводами 13 обмоток статора через свои первичные обмотки 31, тогда как его вторичные обмотки 32 соединяются по схеме разомкнутого треугольника. Резистор 42 присоединяется к двум концам вторичных обмоток 32 распределительного трансформатора 30, что устанавливает точку подачи сигнала через точки 8 и 9 присоединения. Кроме того, измерительный прибор 7 соединяется с двумя концами вторичных обмоток 32 через точки 8 и 9 присоединения. Резистор 42 выполнен с возможностью ограничения тока короткого замыкания на землю до значения, которое ограничивает повреждения статора генератора в случае, если в статоре произойдет короткое замыкание на землю. Этот предел обычно находится в диапазоне 3-25 A.

Другая важная функция распределительного трансформатора заключается в предоставлении гальванической изоляции между измерительной схемой и измерительным прибором 7.

Для получения возможности обнаружения короткого замыкания на землю обмоток 10 статора генератора тестовый сигнал подается при заданной частоте на обмотки 10 статора через вторичные обмотки 32 распределительного трансформатора 30. Затем электрический параметр сигнала отклика, сформированного из поданного тестового сигнала, измеряется на вторичной обмотке 32. При этом короткое замыкание на землю обнаруживается блоком обнаружения (на чертеже не показан) на основании измеренного сигнала.

Следует понимать, что поданный тестовый сигнал является или сигналом напряжения или сигналом тока. Если поданный тестовый сигнал является сигналом напряжения, то сигнал отклика будет измеряться в виде тока, и наоборот.

В этих конкретных и необычных обстоятельствах распределительный трансформатор 30 управляет трансформацией напряжения и тока в двух направлениях. Сначала тестовый сигнал в виде напряжения трансформируется от блока 5 подачи к обмоткам 10 статора. Затем сигнал отклика в виде тока трансформируется от обмоток 10 статора к измерительному прибору 7.

Заданная частота, на которой подается тестовый сигнал, может быть выбрана относительно частоты дискретизации, на которой измеряется выходной сигнал, предпочтительно, в диапазоне 10% от частоты дискретизации измеряемого сигнала.

Амплитуда напряжения поданного сигнала выбирается ниже линейного диапазона трансформатора так, чтобы наложенное напряжение поданного сигнала и других сигналов, например напряжения системы, не превысило номинальное напряжение трансформатора и поэтому не перегружало бы трансформатор.

Тем не менее, эта схема обнаружения короткого замыкания на землю предназначена для применения к генератору во всех состояниях, даже когда он бездействует.

Однако, когда генератор бездействует, напряжение системы отсутствует. Единственный сигнал через распределительный трансформатор 30 - это поданный сигнал. Поскольку амплитуда напряжения поданного сигнала выбирается ниже линейного диапазона трансформатора, нелинейный ток намагничивания протекает через трансформатор. Следовательно, это приводит к неточным измеренным значениям, которые могут привести к ложной операции защиты от короткого замыкания на землю, например, может быть инициировано ложное отключение. Это означает, что сигналы в обоих направлениях, описанные выше, будут подвержены влиянию нелинейности трансформатора 30.

Подавая сигнал согласования, изобретение позволяет получить линейный режим работы распределительного трансформатора 30. Поэтому обеспечиваются качественные характеристики измеренных значений, полученных от измерительных приборов 7. В этом примере, сигнал согласования может быть подан или параллельной токовой шунтирующей ветвью, как показано на фиг.2a, или последовательным подключением напряжения, как показано на фиг.2b.

Когда генератор запускается, сигнал согласования может быть отключен, как только третий гармонический сигнал, создаваемый генератором, становится достаточно большим. Аналогично, сигнал согласования может быть подключен в течение торможения, когда третья гармоника уменьшается ниже определенного уровня.

Следует понимать, что хотя генератор приведен в качестве примера, схема подачи сигнала, включающая в себя настоящее изобретение, может быть также применена к другим типам электрических машин, например к электрическому двигателю.

1. Способ линеаризации передачи напряжения через измерительный трансформатор, включающий в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки, причем измерительный сигнал подают на входную обмотку на первой частоте и выходной сигнал измеряют на выходной обмотке трансформатора, причем способ содержит этапы, на которых:
накладывают сигнал согласования на измерительный сигнал, когда амплитуда измерительного сигнала меньше амплитуды, необходимой для обеспечения работы трансформатора в нелинейной области, причем наложение сигнала согласования включает в себя
- выбор второй частоты для сигнала согласования, причем вторая частота отличается от первой частоты,
- задание амплитудного значения сигнала согласования, причем амплитуда находится в линейном рабочем диапазоне трансформатора, и
- подачу сигнала согласования на входную обмотку на второй частоте, причем первая и вторая частоты имеют негармоническое соотношение.

2. Способ по п. 1, в котором амплитуда напряжения сигнала согласования составляет 25-75% от номинального напряжения трансформатора.

3. Способ по п. 1, в котором измеренное напряжение получают посредством дискретизации при определенной частоте дискретизации, и вторая частота составляет 30-50% от частоты дискретизации.

4. Способ по п. 1, причем измерительный трансформатор соединяют с генератором, причем упомянутый способ осуществляют при остановке генератора.

5. Способ линеаризации передачи напряжения через измерительный трансформатор, включающий в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки, причем измерительный сигнал подают на входную обмотку на первой частоте и выходной сигнал измеряют на выходной обмотке трансформатора, причем способ содержит этапы, на которых:
накладывают сигнал согласования на измерительный сигнал, когда амплитуда измерительного сигнала меньше амплитуды, необходимой для обеспечения работы трансформатора в нелинейной области, причем наложение сигнала согласования включает в себя
- выбор второй частоты для сигнала согласования, причем вторая частота отличается от первой частоты,
- задание амплитудного значения сигнала согласования, причем амплитуда находится в линейном рабочем диапазоне трансформатора, и
- подачу сигнала согласования на входную обмотку на второй частоте, причем амплитуда напряжения сигнала согласования составляет 25-75% от номинального напряжения трансформатора.

6. Способ по п. 5, в котором первая и вторая частоты имеют негармоническое соотношение.

7. Способ по п. 5, в котором измеренное напряжение получают посредством дискретизации при определенной частоте дискретизации, и вторая частота составляет 30-50% от частоты дискретизации.8. Способ по п. 5, причем измерительный трансформатор соединяют с генератором, причем упомянутый способ осуществляют при остановке генератора.

9. Способ линеаризации передачи напряжения через измерительный трансформатор, включающий в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки, причем измерительный сигнал подают на входную обмотку на первой частоте и выходной сигнал измеряют на выходной обмотке трансформатора, причем способ содержит этапы, на которых:
накладывают сигнал согласования на измерительный сигнал, когда амплитуда измерительного сигнала меньше амплитуды, необходимой для обеспечения работы трансформатора в нелинейной области, причем наложение сигнала согласования включает в себя
- выбор второй частоты для сигнала согласования, причем вторая частота отличается от первой частоты,
- задание амплитудного значения сигнала согласования, причем амплитуда находится в линейном рабочем диапазоне трансформатора, и
- подачу сигнала согласования на входную обмотку на второй частоте, измеренное напряжение получают посредством дискретизации при определенной частоте дискретизации, и вторая частота составляет 30-50% от частоты дискретизации.

10. Способ по п. 9, в котором первая и вторая частоты имеют негармоническое соотношение.

11. Способ по п. 9, в котором амплитуда напряжения сигнала согласования составляет 25-75% от номинального напряжения трансформатора.

12. Способ по п. 9, причем измерительный трансформатор соединяют с генератором, причем упомянутый способ осуществляют при остановке генератора.

13. Измерительная система для линеаризации передачи напряжения через измерительный трансформатор, содержащая контрольно-измерительное оборудование и один или несколько трансформаторов в сигнальной цепи, причем каждый трансформатор включает в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки, причем, по меньшей мере, один трансформатор сигнальной цепи предоставляет входную обмотку для подачи измерительного сигнала на первой частоте от измеряемой схемы, и по меньшей мере один трансформатор сигнальной цепи предоставляет выходную обмотку для контрольно-измерительного оборудования, причем сигнальная цепь гальванически изолирует контрольно-измерительное оборудование от измерительной схемы, схему для подачи сигнала согласования, по меньшей мере, на один из трансформаторов, предоставляющих входную обмотку, причем упомянутая схема выполнена с возможностью наложения сигнала согласования на измерительный сигнал, когда амплитуда измерительного сигнала меньше амплитуды, необходимой для обеспечения работы трансформатора в нелинейной области, причем подача сигнала согласования содержит:
- выбор второй частоты для сигнала согласования, причем вторая частота отличается от первой частоты,
- задание амплитудного значения сигнала согласования, амплитуда которого находится в пределах линейного рабочего диапазона трансформатора, и
- подачу сигнала согласования на входную обмотку на второй частоте, причем измерительная система соединена с генератором, и подача сигнала согласования осуществляется при остановке генератора.

14. Способ линеаризации передачи напряжения через измерительный трансформатор, включающий в себя магнитный сердечник и входную и выходную обмотки, причем измерительный сигнал подают на входную обмотку на первой частоте и выходной сигнал измеряют на выходной обмотке трансформатора, причем способ содержит этапы, на которых:
накладывают сигнал согласования на измерительный сигнал, когда амплитуда измерительного сигнала меньше амплитуды, необходимой для обеспечения работы трансформатора в нелинейной области, причем наложение сигнала согласования включает в себя
- выбор второй частоты для сигнала согласования, причем вторая частота отличается от первой частоты,
- задание амплитудного значения сигнала согласования, причем амплитуда находится в линейном рабочем диапазоне трансформатора, и
- подачу сигнала согласования на входную обмотку на второй частоте, причем измерительный трансформатор соединен с генератором, и упомянутый способ осуществляют при остановке генератора.

15. Способ по п. 14, в котором первая и вторая частоты имеют негармоническое соотношение

16. Способ по п. 14, в котором амплитуда напряжения сигнала согласования составляет 25-75% от номинального напряжения трансформатора.

17. Способ по п. 14, в котором измеренное напряжение получают посредством дискретизации при определенной частоте дискретизации, и вторая частота составляет 30-50% от частоты дискретизации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии, в частности к датчикам тока. Блок пояса Роговского для измерения высокочастотных электрических токов содержит витковые секции, соединенные последовательно с образованием связи с уменьшенным влиянием обратного импеданса.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для измерения переменного тока без разрыва токонесущего провода электрической цепи. Технический результат состоит в повышении точности измерения переменного тока.

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к индуктивным устройствам измерения тока. Индуктивное устройство измерения тока содержит множество линейно намотанных индуктивных элементов, каждый из которых включает проводящую обмотку, которая расположена в два или более слоев обмотки; обратный проводник, который электрически соединяет передний элемент из множества индуктивных элементов с завершающим элементом из указанного множества линейно намотанных индуктивных элементов.

Изобретение относится к электротехнике, к преобразователям входного тока. Технический результат состоит в повышении эффективности за счет предотвращения ошибок монтажа проводки.

Изобретение относится к электротехнике, к определению протекающего в проводе (7) постоянного тока (i(t)) с амплитудой более 500 А. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к вычислению векторов, исходя из форм сигналов тока. .

Изобретение относится к области датчиков тока. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в электроэнергетике для измерения больших переменных токов в высоковольтных электроустановках.

Изобретение относится к устройствам выключения электропитания и, в частности, относится к способу измерения уровней потенциала в устройстве выключения электропитания.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании измерительных трансформаторов тока для устройств оценки искрения на коллекторе машин постоянного тока, измерения токов перегрузки и токов утечки в составе автоматизированных систем контроля состояния коммутационных и коллекторных устройств.

Изобретение относится к релейной защите электростанций и автоматизированных систем подстанций, в частности к прогнозированию и обнаружению насыщения трансформатора тока при симпатическом броске тока. Способ прогнозирования насыщения трансформатора тока содержит этапы, на которых: обнаруживают первый ток от первого трансформатор тока на стороне высокого напряжения трансформатора и обнаруживают второй ток от второго трансформатора тока на стороне низкого напряжения трансформатора; вычисляют первый фундаментальный вектор, первую составляющую DC и первое общее среднеквадратичное значение первого тока и вычисляют второй фундаментальный вектор, вторую составляющую DC и второе общее среднеквадратичное значение второго тока; и генерируют сигнал прогнозирования для насыщения трансформатора тока в соответствии с первым фундаментальным вектором, первой составляющей DC, первым общим среднеквадратичным значением, вторым фундаментальным вектором, второй составляющей DC и вторым общим среднеквадратичным значением. Технический результат заключается в том, что насыщение трансформатора тока может быть эффективно спрогнозировано перед тем, как сработает дифференциальная защита трансформатора. Таким образом можно избежать неправильной работы дифференциальной защиты трансформатора. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Особенностью заявленного устройства является то, что в него дополнительно введен второй магнитопровод с намотанной на нем измерительной обмоткой, причем витки «плюсового» и «минусового» проводов присоединения первого магнитопровода проходят сквозь окно второго магнитопровода, при этом на первом магнитопроводе дополнительно намотана компенсирующая обмотка, а измерительная обмотка на втором магнитопроводе одним выводом подсоединена к неинвертирующему входу усилителя, другим выводом - к нулевому выводу источника питания, параллельно измерительной обмотке на втором магнитопроводе подсоединен введенный четвертый резистор, выход усилителя подсоединен к входу введенного усилителя мощности, выход которого подсоединен к одному из выводов компенсирующей обмотки, расположенной на первом магнитопроводе, второй вывод которой подсоединен через введенный пятый резистор к нулевому выводу источника питания, общая точка соединения пятого резистора и компенсирующей обмотки подсоединена к инвертирующему входу усилителя. Техническим результатом является повышение точности измерения дифференциального тока. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения переменного напряжения в линиях электропередач. Сущность: измерительное устройство с гальванической развязкой для измерения переменного напряжения содержит измерительную схему (35), имеющую микроконтроллер, схему питания (33), которая может осуществлять питание измерительной схемы (35), трансформатор (T), имеющий первичную обмотку, питаемую при помощи сетевого синусоидального напряжения (U1) и соединенную с линией электропередачи, и вторичную обмотку. Вторичная обмотка соединена с измерительной схемой (35) и со схемой пиатния (33). Схема питания (33) и измерительная схема (35) содержат соответственно первый и второй двухполупериодные выпрямительные элементы (BRG, BRG′), отличающиеся друг от друга. Второй выпрямительный элемент (BRG′) сконфигурирован так, чтобы не создавать влияний нагрузки на вторичную обмотку трансформатора (T). Выпрямительный элемент (BRG′) нагружен на полное сопротивление (R′) с высоким значением. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к метрологии. Датчик размещен в корпусе из изолирующего материала, ширина которого равна ширине защитного устройства, а высота позволяет устанавливать датчик в стандартную реечную монтажную панель. Устройство содержит сквозные отверстия для подведения проводников к клеммам устройства измерения тока. В качестве чувствительного элемента используется магнитный датчик тока, содержащий магнитный сердечник, окружающий клемму, воздушный зазор, вокруг которого, между двумя концевыми участками магнитного сердечника ограничивающими воздушный зазор, намотана измерительная катушка. Устройство также содержит вторую измерительную катушку. Сердечник набран из деталей, изготовленных из нанокристаллического материала или материала с химическим составом FeSi или FeNi. При этом сердечник состоит из I-образных деталей, каждая из которых выполнена с возможностью направления магнитного потока в соответствующий воздушный зазор. Концы ветвей I-образных деталей выполнены с возможностью перекрывать катушки. Технический результат - обеспечение компактности при сохранении заданных требований точности, компенсация внешних магнитных полей. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил.

Датчики // 2598683
Изобретение относится к измерительной технике. Сущность: датчик тока содержит первый компонент, содержащий множество катушек. Каждая катушка содержит один или более витков, напечатанных на по меньшей мере одной плоской поверхности соответственной подложки. Плоскости катушек параллельны одна другой и перпендикулярны продольной оси первого компонента. Второй компонент содержит магнитомягкий материал и имеет первую и вторую плоские поверхности, которые находятся на противоположных концах первого компонента, расположены перпендикулярно продольной оси первого компонента и пересекаются ею. 22 з.п. ф-лы, 14 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к датчикам тока, содержащим множество токочувствительных элементов. Компоновка гибкого датчика тока содержит множество дискретных токочувствительных элементов, распределенных вдоль удлиненного гибкого несущего элемента. Удлиненный гибкий элемент для компоновки датчика тока содержит множество несущих участков, связанных друг с другом с помощью шарнирных участков, причем каждый несущий участок выполнен с возможностью приема дискретного токочувствительного элемента. Связывающие участки выполнены с возможностью вращения соседних катушек вокруг оси вращения. При этом связывающие участки совмещены с продольной осью удлиненного гибкого несущего элемента или смещены относительно продольной оси таким образом, чтобы соседние катушки вращались вокруг связывающих участков. Межцентровое расстояние соседних катушек в среднем поддерживается ближе к постоянному значению, чем в случае, когда связывающие участки совмещены с продольной осью. Способ изготовления компоновки гибкого датчика тока содержит этапы, на которых выполняют удлиненный гибкий несущий элемент и распределяют множество дискретных чувствительных элементов вдоль удлиненного гибкого несущего элемента. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способу измерения тока. Способ предлагает компенсацию омического сопротивления вторичной катушки посредством двухполюсника с отрицательным омическим сопротивлением. При этом реализуется функция поддержания составляющей постоянного тока вторичного тока, индуцированного первичным током во вторичной катушке. Затем в сердечник преобразователя вводят последовательность импульсов, сердечник намагничивают до потока насыщения и посредством приложения второго импульса напряжения обратной полярности магнитный поток снова уменьшают. Площадь «напряжение-время» второго импульса подбирается таким образом, чтобы в преобразователе достигалась рабочая точка, в которой при токе намагничивания, малом по отношению к току насыщения, дифференциальная индуктивность преобразователя является как можно большей. Устройство содержит вторичную цепь, состоящую из катушки и двухполюсника с отрицательным омическим сопротивлением, средство измерения тока, управляемый источник напряжения, переключатель, сумматор, формирователь эффективного значения, коррелятор, генератор прямоугольного сигнала компенсации, умножитель, генератор оконной функции, регулятор компенсации сопротивления, коррелятор пилообразного сигнала. Технический результат – повышение точности измерений. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 15 ил.

Группа изобретений относится к системам для обнаружения разряда молнии. Раскрыты способ и устройство для обнаружения разряда молнии с автономным питанием. Выброс тока передается через сеть возврата тока, что подает энергию в резонансную схему для получения переменного электрического выходного сигнала. Указанный выходной сигнал выпрямляют посредством выпрямителя в постоянный выходной сигнал, который затем передают на схему интегратора. Схема интегратора медленно создает пороговое напряжение, соответствующее выходу транзистора, и сбрасывает его. Когда транзистор при помощи порогового напряжения приводят в действие, этот запуск передают программному обеспечению отслеживания неисправностей, которое распознает выброс тока. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности диагностирования разряда молнии. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения токов утечки с объектов, подключенных к источникам электрического напряжения. Техническим результатом заявляемого технического решения является упрощение процедуры преобразования сигнала вторичной обмотки дифференциального трансформатора. Устройство для измерения дифференциального тока содержит чувствительный элемент в виде тороидального трансформатора с двумя первичными и одной вторичной обмотками, источник переменного тока, усилитель и блок питания. Дополнительно введены преобразователь переменного напряжения в постоянное напряжение, микроволновой генератор с варакторной перестройкой частоты и частотомер. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих вектора плотности электрического тока в проводящих средах. Устройство для измерения компонент вектора плотности тока в проводящих средах состоит из по меньшей мере одного установленного в корпусе 1 датчика плотности тока 2, состоящего из токопровода 3 с размещенным на нем трансформатором тока 4, и по меньшей мере одного электронного блока. Электронный блок выполнен в виде последовательно соединенных блока 5 преобразования и первичного усиления сигнала, блока 6 настраиваемых аналоговых фильтров, блока 7 аналого-цифрового преобразователя (АЦП) на основе микросхемы звукового АЦП с выходным цифровым сигналом формата USB, блока 8 трансляции сигнала и питания интерфейса USB, выполненного в виде двух установленных на концах кабеля передатчиков-приемников 9 и 10. Выход датчика плотности тока 2 соединен с входом блока 5 преобразования и первичного усиления сигнала, выход блока 8 трансляции сигнала и питания интерфейса USB соединен с входом USB регистрирующего компьютера 11. Токопровод 3 выполнен из проводящего материала, обладающего электропроводностью более 100 См/м. Токопровод 3 может быть выполнен в виде цилиндра или в виде стержня, например, квадратного сечения, при этом измеряется составляющая вектора плотности тока, параллельная оси цилиндра или стержня. Торцы токопровода 3 заделаны заподлицо с внешней поверхностью корпуса 1. Устройство снабжено по меньшей мере тремя кольцеобразными виброгасящими элементами 12, плотно надетыми на трансформатор тока 4 с зазором друг относительно друга с возможностью плотного прилегания к корпусу 1 и выполненными из виброгасящего материала. Корпус 1 устройства выполнен из диэлектрического материала. Токопровод 3 и трансформатор тока 4 вместе с виброгасящими элементами 12 жестко закреплены в корпусе 1, причем виброгасящие элементы 12 примыкают к внутренней поверхности корпуса 1. Токопровод 3 электрически изолирован от трансформатора тока 4, электронного блока и виброгасящих элементов 12. Технический результат заключается в повышении точности измерения и увеличении помехозащищенности. 5 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-07-20 2015-07-20T10:59:33
Наверх