Устройство для получения напряжения или тока, пропорционального произведению двух электрических величин

 

ссс

К, !асс 2! е. 36

Л» 63239

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрироа(!но в Бюро изобретений Горана-щ и СШ СССР -4(Ъ Д . !:- 1, )1 0 - .,ъ- "

Ь DAY J =,Д

Чебышев

Устройство для получения напряжения или тока, пропорционального произведению двух электрических величин

Заявлено 9 августа 1940 гола в Нарко!(алектропрои за Л 34520 (3027331

Опубл(!ковано 29 февраля 1944 гола

Развитие автоматизации и талемехлкизации энергосистем .û (I Hгает задачу прес.бразования различных физических величин, под;южлщих телеизмерени!о или авто: !а(! -,Iческому регулированию, из сдиого

Вида в. другой вид, допускающий удобное сра|впепие измеряемых величин между собой и передачу- их з!вчег!Ия на расстояние. Рлзнообрлзие физических величин, подлежащих измереии!о (по!!Ожепие, момент, ток, напряжение, частота, мс1цность, сдвиг фаз, ускорение и т. д. 1, Гис позволяет дать общее решение для всех случаев:. Из величии, представ.ляющих наибольшие трудности при измерении и преобр!!зовлнии в условиях энергс.систем, следует отметить мсщность, сдвиг фаз, частоту и ускорепис. Решение зада(чи преобрлзовапия этих зеличин в то же время весы!л актуально, тлк к;к опо является и клиочом и пос троени!О лвто1!ътических регуляторов частоты и мощно" ти, систем телеуправления (суммироздiHQ и телепередача псказлиий мощиocTTI) и т. д. В зависимо=ти от способ;. решения задачи, вес!и|!Иис: !и, в которые преобразуется измеряемая физическая величина, могут быть: перемещение, мсмепт, ток, IfãïðliæåП 1 ЧЛСТОТЛ И l II .ЭЛД;1, f) ТЛКОГo преобрлзовлиия Выполи!пот рлзличпыс THïb! измерительиых элемеитсв.

Одним из и;.Иболсс удобны х

«нос!!Теле(!» измеряемой величипь яв:1яются электрический ток:I;11! пл!ц яБеиие, допуска!ОlцHp Г1сгкое с л! ми ров ание и перед!ю(li;l ра— стояние. Поэтому срелп обширпог» ряда измерите!!ы!ых элементо" (ольшсс место запал!а!от пзмер!1те. Гьпые ."-ле !е!Г1 ь1, преобрлзующи: (! изи !еску !О Вел:!чипу в ток пл(: !!ыц.яжепис (фстокомпеислторь:.

;!Ä!тяпки:уммиру1ощих у стро1встГ„ б(1лометричсскис и тсрмоэлектрп— чсскис преобр::зсвллсли и пр.1. (. Вой: I в, ., которыми дслжпы o(;ллд!!т! ш;добныс измеритсльпы: эг!емситы., могут быть сведены, (° с1(ОВ1(о 1,, !од ющи и (де

liO. ТЬ, П,IOСТОТ!1 Пэl ОТОВЛЕllHSI f ПЛCTро!(ки, бо:lbL oil cool(сг!у жбь.. !!О стоя!IОTI .о пора:(!етров, Всзмои,— пссть получения идентичных хлрлкТЕР!: ТИК ДЛЯ !fCCKO, !ЬКИХ ОДИОТИ!—

;..ых <1ппл1,;:тов, Отсу тстВис ИОДзи1!.ных шстсй, малля И1!ерцио;!ность, достлточпля Величипл в!з1. сдиОГ, параметра.

1з,е,. ью и."..".тоящего изобретен!!! ! Ваяет:я создание измерптсльно:: о

r;f«ifcf1ò:,:счет;.:Ощего в себе пе1 сЛ бл23!) ,nc,.-roørûo шппс свойстезя и могуцсго бьеть использовяееееыхе в различных условиях эксплоатации энергосистем для автоматического регулирования, тегееизмерееекее и суммирования.

Предлагаемое устройство мо кст быть применено во всех сл чаях

I . 7 ..-.Огдя еееобхсдимо получить пОстОгпшый или переменный ток или .:апряженис, пропорцисяяльпыс среднему значению произведения двух перемепных токов, кяк например, прк измерении или регулировании зеоееееессти, сдвигее фяз и в: ряде других случаев. То же устООКСТВО МОЖСТ ОЫТЬ ИСПО 1ЕЬЗОВа1!О для преобразования частоты в напряженке и для измерения производ; ых от мсщности и от частоты.

Едиеествеиное необходимое ус.юВНс для применения предлагаемого устройства состоит в том, чтобы измеряемые величины могли быть поданы через измерительные трансформаторы или разделяеощие емко-..ти. Ь,ак известно, это условие выполняется практически во всех современных эксргетических устяг ювках.

Предлагаемое устройство для получения напряжения или тока, пропорционального произведепк о двух электрических,величин, основано на иопользовянии проводников, сопротивление которых меняется в квадрати еной зависимости от протекающего по пим тока. Проводе1ееки включены в схему таким образом, что по одному из них протекает ток, пропорциональный сумме, а по другому — разности обеих электрических величия. Обя эти сопротивления являются ветвями мостика, получающего питие|не от вспомогательного источника тока и пмееощего в диагонали измерительный прибор.

Сущность изобретения состоит в применении, ео целью предотвращения попадания и измерительный прибор токов, обусловливяемых псремножаемыми евеличинами., двух дополнительных переменных сопротивлений, включенных а цепь мостика последовательно и попарно с осееовными, а:в цепь сравееквяемых иапряжc:rèé — паря.елегеьпо, таким обВазом, чтобы протекяеощке в них токи были направлены навстречу друг другу.

Ня чертеже фиг. 1 — 6 изображают варияпты предлагаемого устрой".твя.

Устройство, предназначенное для преобръзовапия моецнсстк в напряжение, содержкт два сопротивления 1 и 2 (феее.. 1), величи ra которых меняется в квадратичной завксимо ти от протекающего по пим тока и которые образуеот вме те с сопротивлениями 3 и 4 измерительный мост, питаемый от зажимов 5— б пОстояпным напряжением или переменным напряжением промышлен.:ой частоты, проепедшим двухполуесериодное выпрямлепие (фильтрация выпрям,.еенпого напряжения пс

: бязательна).

К зажкмам 7--8 через фильтр приключается измерительный цре1бор.

Реохорд, включенный между зажимами 9 — 10, служит для балансировки мсстя до подачи ия него измеряемых величин.

Сопротивления 1 ее 2 Образованы металлическими проводниками. Наибольшие удобства представляеот проводники из металлов,,не окисляющихся при высокой температуре.

Зто позволяет располагать сопротивления в воздухе, что значитель ;.о облегчает их изготовление и калибровку.

Основпьее требования, которым должны удовлетворять сопротивления, следующие: 1) а рабочей

Области — квадратичность характеристики Ь К == 1(l,@!, где Л К =

= К вЂ” R,. т. е. К = R„(1+kl -,ф);

2) стабильность сопротивления, т.е. неизменность во времени значе 0

Сопротивления 1 и 2, кроме указанных выше цепей, замыкают цепи трсхобмоточных измерительных трансформаторов 11 и 12 напряхкепия (L) и тока (1), включаемых в цепи станционных измерительных трансформаторов.

Трансформатор 11 имеег две одинаковые вторичные обмотки 13 и

14, которые через равные сопротивЪ" 63239 схемы ссиовано ия повороте вскт«р»

1(>ка контура П при переходе через с:стояние резон<анся.

Устройство, изобряже;шос !(я фиг. 4, Отличается «т схемы по фиг. 1 тем, что сумма и рази,>сть токов получаются з первичных Обмотках разделительных тря исф«рматоров 11 и 11", в то время кя(il ирсдыдлцих схемах такое сложение дости(я. (ссь в сяъ(ых >оопротив Icl! I(ях.

Схема !д> фиг. 4 и иекот«ры.; случаях может дать эконссчик> железа и меди, тяк как 1>тцара:((т необходим«сть,в: одном из !зме ::. .чельных трансформаторов (ия(!1>!(гяер 1!), а трансформаторы 11 и i l" могут быть сделаны с малым ко;>>(чеством активных материалов, так как их угл«аяя погрешность ие имеет значения. Режим трансф«р»(;>т(>ров 11 и 11" должен быть выбря(: так, чтобы при перегрузках н первичной цени они пасьицались.

Ограничивая ток во вторичной цепи.

В тех случаях, когда по техничсски м условиям применение днуi измерительных трансформаторов и l,в(се же необходимо, и восьмидвенадца(т и-кратная перегрузочпя я спсаобность перемепных сот(ротивлснии достаточна, целесообразнее применение схемы фиг. 1.

На фи(г. 5 показан вариант устройств(а, основанногo на: фазовом принципе. Здесь, в отличие (от схемы по фиг. 3, суммироггя!!ие производится в первичных обмотках разделительных тра<нсформяторов

Траисф<орм(!Торы 11 11" имев>т ио две Одинаковые первичные обмотки, а, b и с, с1, образующие мост, вкл!«чаемый одной диагональю н резгоиянсну!О цепь С11 Ж1, " >(ругой — через трансформатор 11 " и емксстиую цепь Сз. Благодаря перекрестному включени!О обмоток я и с ио обмоткам а и b транс(фг>рмятора 11 протекает разность токов !

1 и 4, я I(o обмоткагм ".. и (l трансформатора 11" — сумма этих токов.

Назначение трансформатора 11 "— создание наивыгоднейи(их режимов во (всех частях схемы и компенся— ция угловой погрешно".òè цепи С..

В схеме ио фиг, 3 тя же цель достигяется г. азделите;Iь!И (м трягнсформатором 12.

Преимуществогм схемы по фиг. !> является лучшее использование эталонной емкостями Ci, что дает возможность получения больших выходных ияп1зяжений, чем в схеме

»о фиг. 3.

Для преобразования в напряжение производных от мощности. частоты и т, д. последовательно соединяк>тся два преобразователя, дя>(ощие в стацноня(риом режиме равиыс, ио обратные по направле-! (н(о, .напряжения I(2! выходе.

При эт«м в! преобразователях

ИСГ(ОЛ1э31 !ОТ|СЯ,ИИТИ РЯ3;1И<и(ОГО ДИЯметра, что приводит к ряз,<(и<п!ОЙ их тепловой инерции.

В результате, ири переходных режимах компеlгсация выходных ияиряжений Обоих преобразователей будет (арушаться и !!<.. выходе появится н(япряжение, ириближенпо иропо1;циональное ир«изводной от измеряемой величины.

На фиг. б показана с хема комбинированного регулятора частоты, использующего в качестве (измерительных орг",íoâ предлагаемые прес>бразовятели мощно" ти и. частоты.

Здесь Р— — преобр(!зователь аощ1(ости регулируемой машины, М— преобразователь Отклонений частоты, Воздействие с т интегрального угля системы Л и от зада(ниой средней мощности мсшины Р„(которая может изменяться Ilo графику механизмом П) осуществляется иутем введения в цепь главного измерительного моста подвижных потенциометров, Воздействие <От Обменной мощности или какого-либо иного криггерин может быть в(ведег!о: или, кяк показано на схеме, в цепь (нуль-индикатора, или, в случае e" ëâ для измерений используются также переменные в зя(висимости от протекающего тока сопротивления или иные переменные сопротивления,— введением этих сопротивлений последова(тельно с преобрязогвателями Р и М в цепь главного моста.

На фиг. б показана схема(регулятора при измереггиях (гя постоянл 63239 ном т )кс. Злее!. К вЂ” конвертор, ..))собр»3 i !Оп!и!! постоя»ны;! ток Iicб 1;1:»: -..!Оста в псрсмешн;с !а»ряженке. В кл !естве конвертора можеT быть 11pH)IPIILH »1крофон, IIHT1Ib1:. i усилитель, прсрыватс.-н и пр, При ра)б!)Те измерительног; мост", ка перемснг!Ом токе дво!!»о!! истоты ко)п1сртор становится нснужсl!.

Х вЂ” электронный нуль-индикатор персис»!!ого тока с флзированнь1м вык!. 1,:и, управляя>щий испо,.»!иТЕЛЬI bi I!I i;i, )С, ИЗМЕ» 1К)»1И .! МОШность;;;ст!)т):ои машины.

Прс.тмст пзоорстен )я

Ъстр)иство для получения напряжения .:;,Ill тока, пропорци!н!агп ног() произвг дени!о двук электрически..

«ели IH!!, ос»ов;иное иа и нользовлпии !тр!)вод).яков, сонротивг1ение которыя меняетс.я в кв::,др!)тично1! 3л)!си и стн от нротекл!Ощсго по н!!м ток;! и вкл)оченнык в скему таким образ!:м. что но одному пз ни;- нроTcêèåT ток, пропорциональный cóìмс. i!»О другому - — разности обеи. электр! I !е-.êè вс;шч:ш, причем Оба чонр) тнвлспия одновременно ..лужат также ветвямн мостикл. предназ;паче)шого для !»ита:нья от в "по ) ) ! ТЕ, Ы! О! О Н С Т О и Н и и;! 1 ) и Л 11

ИМС!ОШСГО В Дп Н OI»ii!11 !13МЕРИТС;!Ьный прибор, uтл !и,".!Ощсе:я тем, что. с целью предотвращения попадания в измсрнгсльньш прибор токо«, обусловг»11)!)сны.; перемногкасмыми вели !Кз!т!ми, прж1еиены

1«а дollo,!нитсльны ; неремснпык сопротивления, вкгноч т!ныс в цепь мостика по."ледов,!тельно и поплр!ц) с основными, а в цепь сравнивасмык напряжений — паралг!ельно, т !— ким обрлзом, чтобы протекающие в

»!!. токи были н шрлвлены навстреД 1) Г . ) f) V I