Трансформатор постоянного тока. Трансформатор постоянного тока

Трансформатор постоянного тока

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к трансформаторам постоянного тока. Цель изобретения - расширение предела измерений, повышение точности и быстродействия. Трансформатор содержит ферромагнитные сердечники 1 и 2 с первичными 3, 4 и вторичными 5, 6 обмотками, источник 8 переменного напряжения, активное сопротивление 7 и выпрямитель 9. Выход выпрямителя 9 подключен к первому входу схемы 10 выделения максимума, выход которой подключен к выходу устройства и через сглаживающий фильтр 11 - к второму входу схемы выделения максимума. Последнее приводит к тому, что напряжения на выходе сглаживающего фильтра и схемы выделения максимума практически достигают амплитудного значения выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя. Диапазон измерения тока расширяется до величины тока, при котором через активную нагрузку еще протекает мгновенный ток, удовлетворяющий закону равенства ампервитков первичной и вторичной обмоток, повышается точность и быстродействие измерений. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECrlVEiËÈH (51)4 li Ol F 40 14

OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР

1 (21) 4388289/24-07 (22) 09.03.88 (46) 07.12.89. Бюл. М 45 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода

"Электротяжмаш" им. В.И.Ленина (72) В.С.Калмыков, В.И.Липовка, В.И.Попов и В.Г.Хижняков (53) 621.314.224(088.8) (56) Белицкая Т.С., Лиманов Е.А.

Трансформаторы постоянного тока и напряжения. вЂ” М. вЂ” Л.: Энергия, 1964.

Авторское свидетельство СССР

В 1457006, кл. Н Ol F 40/14, 24.11.87 ° (54) ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к элект" роизмерительной технике, а именно к трансформаторам постоянного тока.

Цель изобретения вЂ” расширение предела измерений, повышение точности и

„„Я0„„1527672 A 1

2 быстродействия. Трансформатор содержит ферромагнитные сердечники 1 и 2 с первичными 3 ° 4 и вторичными 5, 6 обмотками, источник 8 переменного напряжения, активное сопротивление

7 и выпрямитель 9. Выход выпрямителя

9 подключен к первому входу схемы выделения максимума 10 выход которой подключен к выходу устройства и через сглаживающий фильтр 11 к второму входу схемы выделения максимума. Последнее приводит к тому, что напряжения на выходе сглаживающего фильтра и схемы выделения максимума практически достигают амплитудного значения выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя. Диапазон измерения тока расширяется до величины тока, при котором через активную нагрузку еще протекает мгновенный ток, удовлетворяющий закону равенства ампернитков первичной и вторичной обмоток, повышается точность и быстродействие измерений. 3 ил.

1527672

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для измерения постоянного тока в цепях якорей и возбуждения тя5 говых электродвигателей и генераторов, в мощных преобразователях и других электроустановках.

Целью изобретения является расширение предела измерения, повышение точности и быстродействия, упрощение трансформатора.

На фиг.l показана структурная схема трансформатора постоянного тока; на фиг.2 вЂ” диаграммы, поясняющие его работу; на фиг.3 вЂ” схема трансформатора.

Трансформатор постоянного тока (фиг.l) содержит два ферромагнитных сердечника 1 и 2, согласно и последо- 20 вательно включенные первичные обмотки 3 и 4 и вторичные последовательно и встречно включенные обмотки 5 и 6, которые через активную нагрузку 7 подключены к источнику 8 переменного 25 напряжения. Активная нагрузка подключена к входу выпрямителя 9, выход которого соединен с первым входом схемы 10 выделения максимума. Второй вход схемы 10 выделения максимума подключен к выходу сглаживающего фильтра 11, вход которого подключен к выходам схемы выделения максимума и устройства.

Трансформатор постоянного тока ра35 ботает следующим образом.

При протекании по первичным обмоткам 3 и 4 измеряемого постоянного тока по активной нагрузке 7 протекает переменный ток с формой, показанной 40 на диаграмме (фиг.2б). Форма напряжения на активной нагрузке 7 повторяет форму тока, причем амплитудное значение полученного напряжения пропоризмеряемому TQKy I. Сигнал 45 в виде переменного напряжения поступает на выпрямитель 9, выпрямленное напряжение с выхода которого поступает на первый вход схемы 10 вьщеления максимума.

Благодаря тому, что напряжение с выхода схемы 10 вьщеления максимума поступает через сглаживающий фильтр

11 (коэффициент передачи фильтра равен единице) на второй вход схемы

55 вьщеления максимума, при установившемся значении измеряемого тока напряжение на выходе схемы выделения максимума практически равно амплитудному значению напряжения на выходе выпрямителя 9.

При увеличении измеряемого тока мгновенное значение выпрямленного напряжения превышает в первый момент напряжение на выходе сглаживающего фильтра, при этом среднее значение напряжения на выходе схемы 10 вьщеления максимума возрастает и, следовательно, напряжение на выходе сглаживающего фильтра возрастает (фиг.2в, кривая 2), при этом среднее значение напряжения на выходе схемы вьщеления максимума также возрастает, что вызывает тем самым еще большее увеличение напряжения на выходе сглаживающего фильтра.

Таким образом, в течение нескольких полупериодов питающего напряжения напряжение на выходе схемы 10 выделения максимума (фиг.2в, кривая

1) достигнет величины, близкой к амплитудному значению выпрямленного напряжения. При этом в установившеися режиме провалы в форме выходного напряжения практически отсутствуют, причем независимо от формы выпрямленного напряжения. В результате существенно может быть расширен диапазон измеряемого тока при малом уровне питающего напряжения.

Кроме того, поскольку в установившемся режиме пульсации выходного налряжения отсутствуют, отпадает необходимость в дополнительном выходном фильтре.

В качестве активной нагрузки используется резистор 12 с сопротивлением 1 Ом. Переменное напряжение с резистора 12 поступает на прецизион" ный двухполупериодный выпрямитель на операционных усилителях 13 и 14, выход которого подключен к первому входу схемы выделения максимума.

Схема выделения максимума включает диоды 15 и 16 и операционный усилитель 17. Выход схемы выделения максимума подключен к входу фильтра, образованного резистором 18 и конденсатором 19. Напряжение с конденсатора

19 поступает через согласующий повторитель на операционном усилителе 20 на второй вход схемы вьщеления максимума.

Компаратор 21 и транзистор 22 служат для быстрого уменьшения выходного напряжения при резком уменьшении измеряемого тока. При этом задержка

1527Ü72 при уменьшении тока определяется постоянной времени элементов 23 и 24 и напряжением стабилизации стабипитрона 25.

Применение трансформатора постоянного тока позволяет расширить предел измерений в сторону больших токов, повысить точность и быстродействие, а также уменьшить пульсации в выходном напряжении. формулаизобретения

Трансформатор постоянного тока, содержащий два ферромагнитных сердечника с последовательно и согласно соединенными первичными и последовательно и встречно соединенными вторичными обмотками, источник переменного напряжения, включенный последо5 вательно с вторичными обмотками и активным сопротивлением, подключенным к входу выпрямителя, выход которого подключен к первому входу схемы выделения максимума, выход которой подключен к входу сглаживающего фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения предела измерения, повышения точности и быстродействия, упрощения устройства, выход сглаживающего фильтра подключен к второму входу схемы выделения максимума, выход которой является выходом устройства.

1527672

Составитель О.Варламов

Редактор И.Шулла Техред М.Ходанич Корректор T.Малец

Закаэ 7516/55 Тираж 696 Лодп и с но е

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

www.findpatent.ru

Трансформатор постоянного тока

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Целью изобретения является повьпиение экономичности и точности измерений. Трансформатор содержит два ферромагнитных сердечника 1, 2 согласно и последовательно включенные первичные обмотки 3, 4, вторичные последовательно и встречно включенные обмотки 5, 6, которые через активную нагрузку 7 подключены к источнику переменного напряжения 8. Активная нагрузка 7 подключена к входу вьтрямителя 9, выход которого соединен с первым входом схемы вьщеления максимума 11. Второй вход схемы выделения максимума 11 подключен к выходу первого сглаживающего фильтра 10, а выход схемы вьщеления максимума 11 подключен к входу второго сглаживающего фильтра, 12. 4 ил. (/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1457006 А 1 (5114 H 01 F 40/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4249599/24-07 (22) 27.05.87 (46) 07.02.89. Бкп. У 5 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода

"Электротяжмаш" им. В.И.Ленина (72) В.С. Калмыков и В.Г. Хижняков (53) 621.314.224.8(088.8) (56) Белицкая Т.С., Лиманов Е.А. Трансформаторы постоянного тока и напряжения. вЂ” М. вЂ” Л.: Э ергия, 1964, с. 14,136.

Авторское свидетельство СССР

HI 1262402, кл. G 01 R 19/20.

Авторское свидетельство .ССР

Ф 189483, кл. Н 01 F 40/12, (54) ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. 1(елью изобретения является повышение экономичности и точности измерений. Трансформатор содержит два ферромагнитных сердечника 1, 2 согласно н последовательно включенные первичные обмотки

3, 4, вторичные последовательно и встречно включенные обмотки 5, 6, которые через активную нагрузку 7 подключены к источнику переменного напряжения 8. Активная нагрузка ? подключена к входу выпрямителя 9, выход которого соединен с первым входом схемы выделения максимума 11.

Второй вход схемы выделения максимума

11 подключен к выходу первого сглаживающего фильтра 10, а выход схемы выделения максимума 11 подключен к входу второго сглаживающего фильтра.

12. 4 ил.

1457006

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для измерения постоянного тока в цепях якорей и возбуждения тяговых электродвигателей и генераторов, в мощных преобразователях и других электроустановках.

Целью изобретения является повышение экономичности и точности измерений.

На фиг. 1 показана структурная схема трансформатора постоянного тока; на фиг. 2 вЂ” диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 и 4 вЂ” возможные варианты конкретного выполнения устройства.

Трансформатор постоянного тока содержит два ферромагнитных сердечника 1 и 2, согласно и последовательно включенные первичные обмотки 3 и 4, вторичные последовательно и встречно включенные обмотки 5 и 6, которые через активную нагрузку 7 подключены к .источнику 8 переменного напряжения. Активная нагрузка 7 подключена к входу выпрямителя 9, выход которого соединен с входом первого сглаживающего фильтра 10 и с первым входом схемы 11 выделения максимума.

Второй вход схемы 11 выделения максимума подключен к выходу первого сглаживающего фильтра 10, а выход . схемы 11 выделения максимума подключен к входу второго сглаживающего фильтра 12.

Устройство работает следующим образом.

При протекании по первичным об- моткам 3 и 4 измеряемого постоянного тока Х по активной нагрузке 7 протекает переменный ток трапецеидальной формы, показанный на фиг. 2б. Форма напряжения на активной нагрузке 7 повторяет форму тока, причем амплитудное значение полученного напряжения пропорционально измеряемому току Т. Сигнал в виде переменного напряжения поступает на выпрямитель 9, выпрямленное напряжение с выхода которого поступает на сглаживающий фильтр 10 .(фиг. 2в) .

На выходе сглаживающего фильтра

10 выделяется среднее значение выпрямленного напряжения (фиг. 2в кривая 1). Уровень среднего значения выпрямпейного напряжения ниже его амплитудного значения на величину, пропорциональную площади провалов напря1О

20 поступает на выходной сглаживающий !

40 жения. Мгновенное и среднее значение выпрямленного напряжения сравниваются при помощи схемы выделения максимума, на выходе которой в каждый момент времени выделяется максимальный из сигналов (фиг. 2г) .

Полученный сигнал с выхода схемы

11 выделения максимума сглаживается с помощью второго фильтра 12. В результате полученное напряжение на выходе с гл ажи вающег о филь тра 1 2 приближается к амплитудному значению (фиг. 2г, кривая 2), за счет чего и повышается точность измерения.

Следует отметить, что быстродействие схемы не ухудшается по сравнению с прототипом, так как мгновенное значение выпрямленного напряжения фильтр через практически безынерционную схему .выделения максимума.

На фиг. 3 приведен пример конкретного выполнения схемы трансформатора постоянного тока.

В качестве активной нагрузки используется резистор 7 с сопротивлением 1 Ом. Переменное напряжение с резистора 7 поступает на прецизионный двухполупериодный выпрямитель на операционных усилителях 13 и 14. Среднее значение выпрямленного сигнала выделяется на выходе первого сглаживающего фильтра, образованного резистором 15 и конденсатором 16. Сигнал с конденсатора 16 поступает через согласующий повторитель на операционном усилителе 17 на первый вход схемы выделения максимума, которая собрана на диодах 18 и 19 и резисторе 20

На второй вход схемы выделения максимума поступает сигнал непосредственно с выхода выпрямителя.

Выделенный максимальный сигнал фильтруется с помощью второго сглаживающего фильтра, образованного резистором 21 и конденсатором 22, и через усилитель 23 поступает на выход уст-. ройства.

На фиг. 4 показан другой вариант конкретного выполнения схемы.

Выпрямитель выполнен на операционных усилителях 13 и 14. Первый сглаживающий фильтр образован резистором

15 и конденсатором 16. Схема выделения максимального сигнала включает в себя компаратор 24, ключ на транзисторах 25 и 26 и элемент памяти, образованный конденсатором 27 и усилителем 23. Среднее и мгновенное значения выпрямленного напряжения сравниваются с помощью компаратора 2 который управляет ключем на транзисторах 25 и 26. Если мгновенное значение выпрямленного напряжения превьппает среднее, на выходе компаратора 24 устанавливается высокий положительныи уровень напряжения, при этом ключ на транзисторах 25 и 26 открыт и на выходе усилителя 23 выделяется мгновенное значение выпрямленного напряжения. Когда мгновенное значение выпрямленного напряжения сравняется со средним значением, на выходе компаратора 24 устанавливается отрицательное напряжение, при этом ключ на транзисторах 25 и 26 закрывается и на выходе усилителя

23 поддерживается запомненное среднее значение до тех пор, пока компаратор 24 не перейдет в другое,устойчивое состояние. Выходной сглаживающий фильтр образован резистором

21 и конденсатором 22.

Применение описанного. трансформатора постоянного тока позволяет повысить точность измерений более, 457006

4 чем в два раза и снизить мощность источника питания в три раза по срав4, нению с известным решением.

Формула и з о бр е т ения Трансформатор постоянного тока, содержащий два ферромагнитных сердечника с последовательно и согласно соединенными первичными и последовательно и встречно соединенными вторичными обмотками, источник переменного напряжения, включенный последовательно с "вторичными обмотками и активным сопротивлением, причем активное сопротивление подключено к входу выпрямителя, выход которого подключен к первому сглаживающему фильтру, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и точности измерений, в него дополнительно введеыы второй фильтр среднего значения и схема выделения

25 максимума напряжения, первый вход которой подключен к выходу выпрямителя, второй вход вЂ” к выходу первого сглаживающего фильтра, а выход вЂ” к входу второго сглаживающего фильтра.

1457006

Составитель О. Варламов

Техред M.Ходанич

Корректор В. Бутяга

Редактор С. Пекарь

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, к ная 4

Заказ 7555/50 Тираж 694 Подписное

1 I

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

www.findpatent.ru

Трансформатор постоянного тока

Союз Советских

Социалистических

Республик

G ll И С А Н И Е и ввэвяэ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,05.76 (21) 2361586/24-07 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 25.01,78. Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 17.01.78 (51) М, Кл, 2

Н 01 х g 0/12

Государственный ноынтет

Советв й1нннстров СССР по денны нзобретеннй н отнрытнн (53) УДК 621 314 12 (088,8) Г. П. Могилев и A. A. Никитин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО TOKA

Изобретение относится к измерительным трансформаторам постоянного тока для релейной зашиты и автоматики и можеч "быть использовано при выполнении устройств зашиты установок постоянного тока. 5

Известно устройство для измерения постоянного тока - трансформатор постоянного тока, содержаший два дросселя насышения, первичные обмотки которых включены в цепь измеряемого тока, а вторичные через промежуточный и согласуюший трансформаторы подключены к нагрузке t1j. Однако такое устройство не .контролирует направление измеряемого тока.

Наиболее близким к предложенному уст- )5 роству по техническим средствам и достигаемым результатам является трансформатор постоянно -. тока, содержаший два дросселя насышения, первичные обмотки которых включены в цепь измеряемого тока, а вто- 20 ричные подключены к первому и второму преобразователям аналогового сигнала в дискретный и через промежуточный и сот ласующий трансформаторы - к нагрузке, последовательно с которой включены третий 25 и четвертый преобразователи аналогового сигнала в дискретный (2). Максимальное время срабатывания такого устройства 10 мс.

Lips повышения быстродействия первый н второй, первый и третий, второй и четвертый преобразователи аналогового сигнала подключены соответственно к первому, второму и третьему логическим элементам Й-НЕ, выходы которых через четвертый логический элемент И-НЕ подключены к пятому логическому элементу И-НЕ, к которому подключен также выход первого логического элемента, при этом выходы четвертого и пятого эле ментов являются выходами трансформатора постоянного тока.

На фиг. 1 изображена схема трансформатора постоянного тока (ТПТ) с подключенными преобразователями на фиг. 2 - схема подключения логических элементов к преобразователямям.

Трансформатор постоянного тока содержит дроссели насышения Qp> и Бра, пи» таюший трансформатор (T11), промежуточный трансформатор тока (ПТТ), согласующий трансформатор (ТС), преобразователи П «П

58т 6 P Q аналогрвогр с итиала в дискретный и пяту элементОВ ИНЕ " З; » З . Цьжоды злементов р Эв : являются выхОдами схемы9 реги стрируюшей направление измеряемого тока, HpB06pGзОБатель П подает в схему сигнал

Х » КОторый при наличии напряжения HG щзоссе ле р ра аралу логической един и; преобр з ватель П - сигнал Х, который при наличии напряжени на дросселе, др также равен Ц преобразователь Д,. Нг нал X р кОтОрый pGBBH 1 при положитель ной полуволне вторичного тока„преобразователь П сигнал Х, КОТООый оавен 3 при Отрицательной ПОлуволне Вторичного TO ка, 35

ВЫХОдной сигнал элемента 8 . равен (g ) Яр К х x

Выходной сиГнал элемента Sg равен;

= ((° Xg Xg

Если измеряемый ток положительный (направление тока показано HG фиг. 1), тО

7 4; Уя=-О .

Если измеряемый TQK отрицательный, То

Y) О; v =1

В режиме холостого TQKG ТПТ (измеряемый ток равен нулю): я

Йри . Отсутствии напряжения HG вторичной

ОбмОтке питающего TpGHсформатОра нагрузка

ПТТ Восприиимает В и>т режим как режим

x0IIocTox о хода. Вь ходной сигнал У Y = 1

Трансформатор пйтоянного тока позволIIBT получать правильну о информацию о направлении измеряемОГО тбка при изменении угла

Зз сдвига фаз между у(итающим напряжением и

BTQP8÷HûM током в IIIHPQKQM диапазОБе. После изменения направления первично"о тока

ПТТ выдает снГнал G6 изменении направления спустя 1 3. 6 мс пОсле перехОда первич-"

БОГО тока через нульд ITQ дает возможнРсть, использовать этОт сигнал В быстродейстВ Фз и;их защитах установок постоянного тока.

Ор8 появлении в первичном токе переменной составляющей, амплитуда которой превышает величину измеряемого постоянного тока, происходит периодическое изменение направления первичного тока.

Формула изобретения

Трансформатор постоянного тока, содержащий два дросселя насыщения, первичные обмотки которых включены в цепь, измеряемого тока, а вторичные подключены к первому и второму преобразователям аналогового сигнала в дискретный и через проме>куточный и согласующий трансформаторык иагрузке, последовательно с которой включены третий и четвертый преобразователи аиало свого сигнала в дискретный, о тл и ч а ю шийся тем что с целью повышения быстродействия, преобразователи аналогового сиГнала - первый и втОрой, первый и третий, второй и четвертый подключены соответственно к первому, второму и третьему логическим элементам И-НЕ, выходы которых через четвертый логический элемент И-НЕ подключены к пятому логическому элементу И-НЕ, к которому подключен также выход первого логического элемента, 1 а при BTQM выхОды четвертого и пятоГО эле ментов являются выходами трансформатора постоянного тока, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе."

1. Белицкой Н. С, и др. Трансформаторы

ПОстояннОГО TQKG и напр яжения1 М, Л»>

"Энергия," 1964, с. 116.

2."КЬЫж аапжаСЬе Ьет 8СЬИ й, сериа А, % Т-9, с, 52, 197О, Составитель В, Литвиненко

Редактор Т, Загребельная Техред М. Келемещ Корректор Л, Небола

Заказ 397/36 Тираж 96 О Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иаобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

www.findpatent.ru

Трансформатор постоянного тока

1 7 siiletl вЂ” 4,()((+) -() (1) где Е/„з)п()(вЂ” ияиря)кение источника IIII таши 9.

Напряжение источника питания превышает падение напряжения па сопротивлеIIH5iX 7, 10, II03TOM)4 и )п;,)я)(

5 положительное (фиг. 3).

К моменту tz индукция серд(.чника 1, име)ощего площадь поперечного сечения 5, получает положительное приращение

1В = 1 Udl ) 0

1 (Г„.Ь, )

4> и достигает пасьпцсиия (точка 2 It; фиг. 2).

" (f)1! I)I) I!i TOK В>>З ) CTc! CT ДО ()(, !if Il!!II>i (Г, !

Г„.

)О

2;")

3c)

3ы при которой имеет место равенство МДС ссрдсчиика 2. Сердечник 2 выходит из насыщения, а ссрдс шик 1 насыщается (Toi)f(;f

3 на фпг. 2) . Напряжсш(е> приложенное раисе к обмотке 0, теперь прикладывается к обмотке б:

Us вЂ” ((sill (-4 I вЂ” 4д Ж + )х(о) О. (3) Через управляющий переход тирпстора 11 начинает протекать ток 4„,= . Тиристор

U, R ° открывается и шуитируст источник питания.

Положптельиос приращение I(((,TyKI>)(II сердечника 2 опрсделяется врсмсисм открытия

ТИР ICTOj) cl (Л4 ) . Т!) K (

2 иачпиаст paooTa(I, В режиме обычного трансформатора тока до iex iiop, пока его рабочая точка 1(a характеристике иамагни«((i3aI31(si пс вернется в точку 3.

Напряжение на обмотке 6 при этом раввЂ”

EIO U(> = вЂ” tzR>(О.

Так как сердс ипп(2 полу (ил очень мало( иола)китсльиое )Ipl(pащеиис индукции, то и

13рсм51 сго pc)60TI>1 В рсжиме трансформ() ) Ор"., тока (L(() мало и соизмеримо с времс)i .-) От (Pf>(Tи51 TJIP(icTQP!1 (Л() .

1jc)CIIILICÍ(IÅ СсрдСЧИИКЯ 2, рабОтаВШЕ О и режиме Ij)BI(c(j)opMытора тока, приводит и

Уi>(CÍÜIL(CI((lf0 13TOPIIc)IIOI 0 ТОКЯ;10 13C((I(i!) i! Ы

ITj))J этом Tокс ВВОВь пасту )яс! рывспст),О

МДС сердечника 1 ((ос(ни 2 иы (1)и(. 2). ТсПСРЬ 13 РежИМС тРапсфОРМЫГОРа ТОКс! НЯ i! иыст работап ссрд(чпик 1 Jf к его втор()(в иой обмотке 5 ириклядывасTcli отри пател!ИОС ПаПряжЕИИЕ U.c= вЂ” (24

Иидукция сердечника получает отрицательное приращение, а рабочая точка иа характеристике иам i!i():чиваши сердечника

1 смещается !10 вертикальному участку вниз.

В мо .,ICIIT > > Ill(Tc! IOLI1((1! r! !Ipl! iK(IIIIC у) tC) i f шастся до Jfy;15I и тиристор 11 з f!(pI,((3((CTc;f.

Напряжение иа обмотке 5 в 1013» 01)f(ciii)l)ется уравнением (1), íî «ii;.>укц(и продол)КЫСТ i!;:Х!C((5(ТЬС51 В ОТЭИЦ()ТС !!>И, 10 CTOPOП так KBK до момсита ., ! („, sjiJ 4 >151. 1>або>1!)5! TO IKc!

CCp > C ei l((1 K c! 1 L) M O. ((CI IT () дости г il CT ТO>J E):(выпи5(> достигая точки 2 в момент

744344

4. В этот момент происходит кратковременное насыщение сердечника 1, соответствующий кратковременный выход из насыщения сердечника 2, открытие тиристора 11, далее работа сердечника 1 в режиме трансформатора тока до момента 16 и т. д.

Таким образом, каждые полпериода питающего напряжения сердечник 1 намагничивается от источника питания и размагничивается первичным током. В течение всего времени втричный ток не изменяет направления и равен

1,=Id

% „Лишь в моменты t2, t5 ... вторичный ток увеличивается до величины

,= вЂ” И

W, на время, соизмеримое с временем включения тиристора. Обмотки 3, 4 имеют равное число витков, а обмотка 6 имеет на 5 вЂ”.10 /О витков меньше, чем обмотка 5, поэтому увеличение тока 12 происходит на соответству-. ющую величину.

При отсутствии первичного тока сердечника 1 насыщен. Тиристор открывается в начале каждого полупериода и шунтирует источник питания. В нагрузке протекает малый ток холостого хода.

Применение описанного трансформатора постоянного тока для питания цепей измерения, защиты и автоматики мощных преобразователей позволит существенно повысить точность и надежность в работе вторичных устройств. Кроме того, к сердечникам описанного трансформатора постоянного тока не предъявляются строгие требования прямоугольности характеристики намагничивания, что позволяет применять бо5 лее дешевые сорта стали.

Формула изобретения

Трансформатор постоянного тока, содержащий два ферромагнитных сердечника с

10 последовательно включенными первичными и вторичными обмотками, нагрузку, источник переменного напряжения и выпрямительный мост, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности, источник переменного напряжения подключен к вторичным обмоткам и нагрузке через введенный в устройство токоограничивающий резистор и выпрямптельный мост, к которому на стороне выпрямленного напряжения параллельно подключен дополнительно введенный в устройство тиристор, управляющий электрод тиристора через введенные в устройство диод и резистор подключен между согласно включенными вторичными обЯ МОТКаМИ, ПРИЧЕМ ЧИСЛО ВИТКОВ ВТорИЧНой обмотки, подключенной к катоду тиристора, меньше, чем число витков другой вторичной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кобылэцкп А. Трансформаторы постоянного тока по мостовой схеме. Изв. ВУЗов

«Электромеханика», 1975, Х0 2, с. 126, рис. 1.

2. Белицкая М. С., Лиманов Е. А. Трансформаторы постоянного тока и напряжения.

«Энергия», 1964, с. 14.

744344

7д г

Ег sin в

Рие.1

Сердец г 1

Реедечни с

Рие. 2 (,гщ х(п вг е ; ; i cq g> f

Рие. Ю

Составитель Ф. Цареградский

1(орректор Л. Орлова

Текред В. Серякова

Редактор Е. Караулова

Заказ 770/4 Из,к № 31б Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4,5

Т и и о г () а ф и я, и р. С а и ъ и о в а, 2

www.findpatent.ru

Трансформатор - постоянный ток - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Трансформатор - постоянный ток

Cтраница 2

Трансформатор постоянного тока типа И505 / 5 состоит из двух квадратных шихтованных сердечников из ферромагнитного материала ( пермаллоя) с высокой магнитной проницаемостью и двух обмоток: первичной wlt которая создается на месте установки трансформатора шинами с про-текаемым по ним измеряемым постоянным током, и вторичной обмотки ш2, питаемой вспомогательным напряжением переменного тока частотой 50 гц. [16]

Трансформаторы постоянного тока типа ТПТ Предназначены для измерения постоянного тока в цепи тяговых электродвигателей или генератора. [17]

Достоинством трансформаторов постоянного тока является безопасность их применения в цепях с высоким напряжением, так как вторичные обмотки изолированы от первичных. [18]

В трансформаторах постоянного тока со схемой, изображенной на рис. 12 - 7, а, плохо используется материал сердечника. [19]

Уменьшение погрешности трансформатора постоянного тока может быть достигнуто применением ферромагнитного материала с возможно меньшей коэрцитивной силой и кривой намагничивания, наиболее близкой к идеализированной кривой, а также возможно осуществление различных компенсационных схем. [20]

Принцип устройства трансформатора постоянного тока показан на фиг. Трансформатор состоит из первичной сверхпроводящей пластины, слоя изоляции и вторичной сверхпроводящей пластины, причем все это устройство изготовляется последовательно методом напыления. Вся сборка размещается в магнитном поле, перпендикулярном плоскости пластин. Если первичная сверхпроводящая пластина выполнена из сверхпроводника 2-го рода, то приложенное поле будет проникать в нее, образуя смешанное состояние, в котором квантованные нити магнитного потока отделены друг от друга сверхпроводящей матрицей. Если изоляционный слой и вторичная пластина тонкие, то эти нити магнитного потока будут проникать через вторичную пластину отдельно, смыкаясь в конце концов на некотором расстоянии от нее. [21]

Сверхпроводящие пластины трансформатора постоянного тока могут выполняться из сверхпроводника 1-го или 2-го рода. Причина перемещения потока в тонкой пластине из сверхпроводника 1-го рода заключается в том, что в магнитном поле образуется промежуточное состояние. Промежуточное состояние приводит к возможности проникновения поля в сверхпроводник, сохраняя в то же время сверхпроводящую матрицу для течения транспортного тока. [22]

Шунты наружные и трансформаторы постоянного тока в комплект амперметра не входят. [23]

Датчиками тока являются трансформаторы постоянного тока ТПТ и трансформатор постоянного напряжения ТПН. [25]

В отличие от трансформатора постоянного тока, выполненного по схеме дросселя насыщения с нагрузочными обмотками, соединенными последовательно, трансформаторные функции мостового магнитного усилителя не нарушаются при любом значении относительного сопротивления цепи управления, благодаря чему он может быть использован для измерения как больших, так и малых токов, а также для измерения постоянных напряжений. Преимуществом трансформатора постоянного тока, выполненного по мостовой схеме, позволяющим обеспечить высокую точность измерений, является отсутствие провалов на кривой выходного тока или напряжения, а также отсутствие пульсаций тока нагрузки при бесконечно большом сопротивлении цепи управления. [27]

На базе МУ выполняют трансформаторы постоянного тока. [29]

СГ, получаемые от трансформаторов постоянного тока ТПТ1 - ТПТ4 и напряжения ТПН, поступают в узел преобразования и сравнения сигналов, именуемый селективным СУ. [30]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Трансформатор постоянного тока

63727

214 - 49

П К Н 021 40/00

К 621.314.224 (088.8) Автор изобретения

В. И. Пашков

Заявитель

ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники.

Известные трансформаторы постоянного тока с питанием и выходом на постоянном токе, содержащие двухтактный транзисторный преобразователь постоянного тока в переменный с трансформаторной связью, имеют сравнительно сложную схему построения.

С целью упрощения схемы, предлагаемый трансформатор выполнен в виде однотактного транзисторного автогенератора с индуктивной связью, силовая обмотка которого включена в коллекторную цепь, а обмотка управления, зашунтированная диодом в направлении, обратном проводимости перехода эмиттер вЂ” база, включена в базовую цепь транзистора.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого трансформатора.

Трансформатор постоянного тока представляет собой автогенератор с индуктивной обратной связью, имеющий сердечник с расположенными на нем коллекторной W,. и базовой W

W, расположенную на том же сердечнике. Направление тока 1 должно быть таким, чтобы создаваемые им ампер-витки действовали встречно ампер-виткам коллекторной обмотки.

Нагрузка (обмотка реле, электромагнитов и т. д.) или балластное сопротивление Р включается последовательно в коллекторную цепь транзистора ПТ.

При протекании тока 1 в обмотке W в автогенераторе возникают автоколебания, за счет которых происходит перемагничивание сердечника. При этом намагничивание сердечника производится ампер-витками коллекторной

1о обмотки W, при открытом транзисторе ПТ, который отпирается и поддерживается в открытом состоянии за счет положительной обратной связи, создаваемой индуктивной связью между обмотками я „и Wq. По достиже15 пии насыщения сердечника индуктивная связь между обмотками W, и W исчезает, транзистор ПТ запирается и происходит размагничивание сердечника за счет ампер-витков, создаваемых током 1 в обмотке W, при этом

2О ток, возникающий в контуре базовой обмотки

Wg, замкнутом диодом Д, создает на последнем запирающее напряжение на переходе эмиттер вЂ” база транзистора ПТ. По достижении насыщения сердечника, при котором ин25 дукция имеет уже противоположный знак, ток в контуре базовой обмотки исчезает, а вместе с ним вЂ” и запирающее напряжение на диоде

Д, вследствие чего происходит отпирание транзистора ПТ. Далее процесс повторяется в ви30 де незатухающих колебаний, 2ос3727

Предмет изобретения

2 C(T)

tI„¹„â€” I¹)T вЂ” вЂ” ) ШФ = О.

R6 ф (О) Составитель Г. Н. Кучеренко

Редактор С. И. Хейфиц Текред А. А. Камышникова Корректор Б. Л. Афиногенова

Заказ 2903г5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб„д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

На основании закона полного тока для сердечника с идеальной кривой намагничивания, полагая транзистор идеальным ключом и диод идеальным вентилем, за период колебаний автогенератора можно записать уравнение для мгновенных значений токов: г, вЂ” (г б вЂ” г) Wб вЂ” iW = О, где i„â€” мгновенное значение коллекторного тока;

ПТ; г„вЂ” мгновенное значение тока в базовой обмотке при закрытом транзисторе

11T.

Интегрируя это уравнение за период колебаний Т и учитывая, что

)Рб г ф1 â€” )) б d 2

R; dt R

d91 d92

dt dt dt где Фг вЂ” функция изменения потока во времени при открытом транзисторе ПТ;

Фв вЂ” функция изменения потока во врени при закрытом транзисторе ПТ;

Ф вЂ” результирующая функция изменения потока во времени за период колебаний Т; .г(б вЂ” сопротивление базовой обмотки, получим для средних значений токов

2 ф(т) Так как в стационарном режиме d(I> = б

RÄÄф (0) 5 =О, поскольку Ф(Т) =Ф(0) и магнитное состояние сердечника за период колебаний возвращается к исходному, то последнее равенство можно представить !кW„=IW.

)О Следовательно, среднее значение коллекторного тока и подмагничивающий ток 1 связаны законом, характерным для трансформаторов тока.

)5 Из последних выкладок следует, что соблюдение закона трансформации тока возможно лишь при наличии диода Д, благодаря включению которого среднее значение ампер-витков базовой оомотки за период колебаний

20 равно О.

25 Трансформатор постоянного тока с питанием

1I выхОдом HB пОстОяннОм токе, сОдержащнй оомотку управления, силовую обмотку с последовательно включенной нагрузкой и обмотку подмагничивания, отлгг гагогцггйся тем, что, 30 с целью упрощения схемы, трансформатор выполнен в виде однотактного транзисторного автогенератора с индуктивной связью, силовая обмотка которого включена в коллекторную цепь, а обмотка управления, зашунтиро35 ванная диодом в направлении, обратном проводимости перехода эмиттер вЂ” база, включена в базовую цепь транзистора.

www.findpatent.ru

Трансформатор постоянного тока

Класс 21е, 36«

21е, 27о

% 133121

ceca

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Подписная грутга ЛЪ 9,>

В. А. Горелиц, Ю. А. Сидоров и Л. Г. Скиба

ТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Заявлено 30 марта 1960 г. за № 660765/24 в Комитет по делам изобрстеннй и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 2! за 1960 г.

Настоящее изобретение относится к трансформаторам постоянного тока с выходом на постоянном токе, содержащим полупроводниковый преобразователь постоянного тока в переменный с трансформаторной связью.

Особенностями предлагаемого трансформатора, обеспечивающими упрощение его выполнения, являются расположение обмотки, обтекаемой контролируемым током, на сердечнике трансформатора преобразователя и включение нагрузки (измерительного прибора, реле и т. п.) и цепи силовых обмоток последнего на разность токов или пропорци:iнальное им напряжение.

Если трансформатор имеет нагрузку типа двухполюсника, в цепи силовых обмоток преобразователя вводятся балластные сопротивления. параллельно которым включается нагрузка.

Если нагрузка трансформатора состоит из двух симметричных частей с выведенной средней точкой, балластные сопротивления отсутсгвуют и вместо них в цепи силовых обмоток включаются части, из которых состоит нагрузка.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого трансформатора постоянного тока.

Основным элементом этого трансформатора является двухтактный преобразователь постоянного тока в переменный, обладающий трансформаторной связью и состоящий из двух полупроводниковых триодов

Т! и Т и обмоток управления и силовых обмоток, расположенных на общем сердечнике трансформатора. Сердечник подмагничивается измеряемым током 1 . В цепи силовых обмоток включены балластные сопротивления R H Rg, il3pBJIa!eJlbHo KoTopb1M B Toчках и и б H05K, !!o eT(. .нагрузка. № 133121

При подмагничивании сердечника преобразователя постоянным роком 1 симметрия режимов работы его триодов нарушается, причем токи в силовых обмотках обоих триодов различны и разность между числами витков в этих обмотках уравновешивает подмагничиваещи ампервитки, т. е. ач- 1Г„- 1,2,i1,,2 1 И/ где 1„и I„â€” токи в силовых обмотках, присоединенных к коллекторам триодов Т, и Т, I вЂ” контролируемый постоянный ток; W и W;,,â€” число витков силовых обмоток и W вЂ” число витков обмотки, обтекав мой контролируемым током

Если обе силовые обмотки преобразователя имеют одинаковое количество витков, то

Л1, н,, --1 Ф, где: Л1, вЂ” разность токов в силовых обмотках; W„. вЂ” число витков в каждой обмотке, Следовательно, в этом случае разность токов Л1, в обеих силовых обмотках и величина контролируемого постоянного тока связаны законом, характерным для трансформаторов постоянного тока.

Предмет изобретения

1. Трансформатор постоянного тока с реверсивным выходом па постоянном токе, содержащим полупроводниковый преобразователь постоянного тока в переменный с трансформаторной связью, отл и ч а ющи йся тем, что, с целью упрощения схемы, обмотка, обтекаемая контролируемым током, расположена на сердечнике трансформатора преобразователя, и нагрузка (измерительный прибор, реле и т. и.) включена в цепи силовых обмоток преобразователя на разность токов или пропорциональное им напряжение.

2. Трансформатор постоянного тока по п. 1 с нагрузкой типа двух полюсника, отличающийся тем, что в цепи силовых обмоток пре образователя введены балластные сопротивления, параллельно которым включена нагрузка.

3. Трансформатор постоянного тока по п. 1 с нагрузкой, состоящей нз двух симметричных частей с выведенной средней точкой, о тл и ч а юшийся тем, что указанные части включены непосредственно в цепи. силовых обмоток преобразователя. .-. н: т |р В. М. Парнес Техред А. А. KBMbllllHHKoaa Корректор Е, Ф. Шва|щ

Поди. к печ. 6.11-61 г. Формат бум. 70 108 /i6 Объем 0,17 уел. п. л.

Зак, 1299 Тираж 900 Цена 3 коп.

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6

Гнпосрафпя ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Гoa(те Министров СГГР, Москва, Пе|ронка, 14.