Трансформатор тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапнстнческих

Ресйубпнк (1)851507 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04,11.79 (21) 2836698/24-07 с прмсоединенмем заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 300781, Бюллетень No 28

Дата опубликования описания 300781 51) М. gn.З

H 01 F 40/06

Государствеиный комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 314. 224 (088.8) (72) Автор изобретения

) "; г °

Ю.П ° Волков

1

Ленинградское производственное объедннение

"Вибратор"

Ф (73) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР TOKA

Изобретение относится к трансформаторам тока и может быть использовано в приборостроительной промааленности.

Известны измерительные трансформаторы тока броневого типа, содержащие сердечник с двумя окнами, многовитковые первичную и вторичную обмотки <13 °

Недостаток таких трансформаторов - сравнительно низкий коэффициент заполнения окна первичной обмоткой при больших значениях первичного тока (десятки — сотни ампер).

Известны также изме(чительные трансформаторы тока броневого типа, содержащие сердечник с двумя окнами многовитковые первичную и вторичную обутки, причем первичная обмотка в сйою очередь состоит из нескольких идейтйчных параллельно соединенных обмоток или катушек )2).

Такие трансформаторы имеют больший.коэффициент заполнения окна первичной обвюткой, однако увеличение коэффициента трансформации может быть достигнуто только путем увеличения количества витков вторичной обмотки, т.е. приводит к увеличению габаритов трансформатора при неизменном сечении провода или к уменьшению сечения провода, следовательно, величины трансформируемого тока.

Наиболее близким к предлагаерюму является измерительный трансформатор тока броневого типа, преимуществен- . но малогабаритный, содержащий сердечник с двумя окнами, первичную в виде одного витка и вторичную обмотки 3).

Этот трансформатор при заданных габаритах по сравнению с известными имеет наибольший коэффициент трансформации, определяеьнй полным запол1з нением окон сердечника проводом минимального диаметра (обычно порядка

50 мкм), пригодным для машинной намотки, однако дальнейшее повышение коэффициента трансформации невозмож20 но без увеличения размеров сердечника, т.е. без увеличения габаритов и массы трансформатора.

Цель изобретения — увеличейие вдвое коэффициента трансформации без увеличения габаритов и массы трансформатора.

Эта цель достигается тем, что в трансформаторе тока броневого типа, преимущественно малогабритном, со30 держащем сердечник с двумя окнами, 851507

К=3,Д, = i/C C< первичную в виде одного витка и вторичную обмотки, виток первичной обмотки состоит из двух параллельно включенных проводников, первый из которыМ проходит только через одно окно сердечника, а второй — .только через другое окно, причем начало первого проводника соединено с концом второго, и наоборот.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый трансформатор, аксонометрия, на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — разрез A-A на фиг.2.

Измерительный трансформатор тока содержит сердечник 1 с двумя окнами

2 H 3, одновитковую первичную обмотку, состоящую из двух параллельно включенных проводников 4 и 5, и многовитковую вторичную обмотку б Проводник 4 проходит только через окно

2, а проводник 5, только через окно 3, причем начало 7 проводника 4 соединено с концом 8 проводника 5, а начало 9 проводника 5 — с концом 10 проводника 4 (при этом, как обычно, предполагается, что "начало" проводника входит в окно сердечника, а

"конец" проводника выходит из окна).

Входной зажим 11 трансформатора соединен с началом 7 проводника 4 и концом 8 проводника 5, а входной зажим 12 с началом 9 проводника 4 и концом 10 проводника 5.

Измерительный трансформатор тока работает следующим образом.

При подключении измеряемого тока

3 к входным зажимам 11 и 12 трансформатора через проводники 4 и 5, образующие виток первичной обмотки, протекают части тока 3 соответственл Н л но 3 и 3 соотношение между которыми определяется величиной сопротивлений этих проводников. Магнитные потоки, обусловленные этими токами, суммируются в стержне сердечника 1.

Суммирование потоков происходит благодаря указанному соединению начал и концов проводника 4 и 5. Сцепляющийся со вторичной обмоткой б суммарный магнитный поток в стержне сердечника Ф, обуславливающий величину вторичного тока 3,, определяется суммой токов 3„ и Д" в проводниках

4 и 5, т.е, полным значением измеряе мого тока 3

ПОток в стержне сердечника

Фс = Q3, +.С 3„ = СлЭл

1 где K .. — коэффициент пропорциональности между током и потоком

Ток во вторичной обмотке

С% Фо где С вЂ” коэффициент пропорциональ1 ностиомежду потоком и током.

КоэфФициент трансформации

В известном одновитковом трансформаторе броневого типа через каждое окно сердечника проходит проводнйк первичной обмотки с полным значением измеряемого тока, и магнитный поток в стержне сердечника

Ф = 2С 3

Ток во вторичной обмотке.1 = С ф, = гС„С-З, соответственно коэффициент трансформации

К = 3 /3 = 0,5/С, С (2)

Из вьтоажений (1) и (2) видно, что предлагаемый трансформатор при прочих равных условиях имеет вдвое больший коэффициент трансформации.

Благодаря суммированию магнитных потоков, вызванных токами J< и 3, различие этих токов (обусловленное, например неодинаковым сопротивлением проводников 4 и 5, изменением окружающей температуры и т.д.) не влияет на величину тока т.е. на точность и стабильность трансформатора тока, а приводит лишь к различию магнитных потоков правого и левого ярма сердечника Ф1, и Ф",.

Чтобы исключить нежелательное повышение магнитной индукции в правом или левом ярме сверх обычного для трансформаторов тока значения порядка 1000-2000 Гц, достаточно сохранить примерную симметрию магнитных потоков (c точностью до 20-30%), для чего проводники 4 и 5 берутся примерно одинаковой длины и сечения.

Тогда через каждый из проводников

4 и 5, проходящий через окно сердечника, протекает ток, равный примерно половине измеряемого тока Jg .

Предлагаемый трансформатор тока предназначен преимущественно для встраивания в малогабаритные щитовые электроизмерительные приборы и преобразователи и обеспечивает расширение их пределов измерения (преобразования) в сторону больших токов.

Соответственно сам трансформатор тока должен быть малогабаритным.

Формула изобретения

Трансформатор тока, преимущественно малогабритный, содержащий сердечник с двумя окнами, первичную в виде одного витка и вторичную обмотки, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента трансформации в нем, виток первичной обмотки состоит из двух параллельно включенных проводников, первый из которых проходит через одно окно сердечника, а второй — через другое окно, причем начало первого провод851507

lg

uz.2

1.

Составитель В. Мясникова

Редактор Е.Дичинская Техред М.Табакович Корректор i0. Макаренко

Заказ 6372/74 Тираж 784 Пбдиисное

BHHHtIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 ника соединено с концом второго, и наоборот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бачурин"H.И. Трансформаторы тока. M. — Ë., "Энергия", 1964, с.124, 138.

2. Акцептованная заявка ФРГ

9 2237054, кл. Н 01 Р 27/28, 1977.

3. Трансформатор тока И 1820.

Техническое описание и инструкция по эксплУатации. М., В/О "Машиноприборинторг", 1974.