Трансформатор для питания незаземленного измерительного устройства

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ

395785

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21 V.1971 (№ 1661323/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Vill.1973. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23.1.1974

М. Кл, G 01г 19/26

Н 011 27 00

G 01r 15i00 государственныи комите1

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.317.725(088.8) Авторы изобретения

Е. М. Душин, P. 3. Капиев, С. А. Рачин и А. A. Сафаров

Заявитель

ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ НЕЗАЗЕМЛЕННОГО

ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Известные трансформаторы для питания незаземленного измерительного устройства, например для измерительного устройства цифрового вольтметра постоянного тока интегро-потенциометрического типа, первичная и вторичные обмотки которых заключены в экраны, причем экран первичной обмотки заземлен, а экран вторичных обмоток соединен со средними точкаьми всех вторичных обмоток и с низкопотенциальной шиной измерительного устройства, характеризуются высокой паразитной емкостью тока трансформатора через низкопотенциальную шину незаземленного измерительного устройства и через сопротивление, включенное между н и землей.

Предлагаемый трансформатор не имеет этих, недостатков и отличается от известных тем, что в нем внутри вторичного экрана помещена дополнительная компенсационная обмотка с элементом, регулирующим, паразитный емкостный ток и соединенным с вторичным экраном. Сущность изобретения поясняется фиг. 1 — 4.

Трансформатор содержит сетевую обмотку

Ю1 в экране 31, который заземлен, вторичную обмотку W> (для простоты на чертеже указана одна вторичная обмотка), выполненную со средней точкой.

Вторичная обмотка вместе с диодами Л;, Д выпрямителя заключена в экран 3, прнсоединенный к низкопотенциальной шине незаземленного измерительного устройства и средней точке обмотки W>. Внутри экрана 3> на фиг. 1 помещена дополнительная секционная обмотка К,; с отводами, один из которых присоединяется к экрану Э, На фиг, 2 внутри экрана Э помещена дополнительная обмотка W „,. и переменное сопротивление R„, движок которого соединен с экраном 3..

10 Из-за неидеальности экранов между вторичной обмоткой и заземленным экраном Э имеется распределенная емкость. Аналогично имеется некоторая распределенная емкость между первичной обмоткой и экранном Э2.

15 Экран 3> через низкопотенциальную шину измерительного устройства и через некоторое сопротивление R (например, выходное сопротивление цпфро-аналогового преобразователя в случае вольтметра интегро-.потенциометрп20 ческого типа) соединен с землей. Вследствие этого возникает цепь для сигнала помехи, источниками которой являются напряжения на первичной и вторичной обмотках тра нсформатора.

25 На фиг. 3 и 4 представлены эквивалентные схемы для сигналов помехи, соответственно для схем на фиг. 1 и 2. Здесь распределенные емкости обмоток заменены соответствующими сосредоточенными эквивалентами, а об30 мотки Wi и тт эквивалентными источниками

395785 напряжения Еь Ег и Ег". С вЂ” эквивалентная емкость между первичной обмоткой и вторичным экранном, C> и Сг" — эквивалентные емкости между половинами вторичной обмотки и землей. Так как источники Ег и Ег" включены встречно, то происходит частичная компенсация сигналов помехи, обусловленных вторичной обмоткой. Полной компенсации трудно достигнуть из-за асимметрии оомоток и распределенных емкостей Сг и C ". Дополнительная компенса ционная обмотка также имеет распределенную емкость на землю.

Если один из ее отводов, ка к показано на фиг, 1, соединен с экраном 9г, то аналогично обмотке W> ее можно представить на эквивалентной схеме (фиг. 3) в виде двух источников Е„ и Е„", которые присоединены через емкости C„ и C.", которые эквивалентны распределенным емкостям частей обмотки

W,. Источники Е„ и Е„" включены встречно, поэтому токи через низкопотенциальную шину и сопротивление R, обусловленные этими источниками, текут в противофазе. Подбором нужного отвода, т. е. величин Е„, C„„ и Е„", С," можно скомпенсировать паразитные токи, обусловленные источниками Еь Ег, Ег". Так ка к емкости С, Сг, Сг", C„, С„" очень малы, 1 справедливо неравенство R« .где С,—

wc, любая из перечисленных емкостей. Поэтому для фиг. 3 условие компенсации приближенно может быть записано в виде

Е,КС, + ЕЛСг — Ег В Сг+ E» WC»â€” — E„WC,. = О.

Работу устройства компенсации в трансформаторе по схеме фиг. 2 .поясняет эквивалентная схема для сигнала помехи, представленная на :фиг. 4. Здесь распределенная емкость компенсационной обмотки Ю» заменена двумя симметричными емкостями C„ и C»", напряжение источника Е„равно напряжению на обмотке W„„.

Как видно на фиг. 4, части сопротивления

Л» — R» и Л»" вместе с емкостями С, и C„ образуют мост, в одной из диагоналей которого включен источник Е, а в другой — сопротивление R. При перемещении движка сопротивления R ток через сопротивление R меняется по величине и направлению. Поэтому можно подобрать такое положение движка, когда компенсирующий ток через сопротивление R будет равен паразитному току, обусловленному действием источников Еь Ег, E ". Как правило, выполняются условия ((R, ((l l где C; — любая из ем костей C, C, C ", C„, С„." и приближенно условие компенсации для этой схемы может быть записано в виде

Е,WC, + ЕЛ Сг — Ег У Сг+ Е, W (С, +

R»

+ С,) — E,W — C„= О.

Предмет изобретения

Трансформатор для питания незаземленного измерительного устройства, например для измерительного устройства цифрового вольтметра постоянного тока интегро-потенциометрического типа, первичная и вторичные обмотки .которого заключены в экраны, причем экран первичной обмотки заземлен, а экран вторичных обмоток соединен со средними точками всех вторичных обмоток и с низкопотенциальной шиной измерительного устройства, отличающийся тем, что, с целью уменьшения паразитного емкостного тока тра нсформатора через низкопотенциальную,шину незаземленного измерительного устройства и через

40 сопротивление, включенное между ней и землей, внутри вторичного экрана помещена дополнительная компенсационная обмотка с элементом, регулирующим паразитный емкостный ток и соединенным с вторичным

45 экраном.

395785!

"г 1

wр, 1

1!!

4 иг Г

Ск иг Ф

Составитель Т. Веремейкина

Техред А. Камышникова Корректор O. Тюрина

Редактор Т. Иванова

Заказ 188j17 Изд. М 920 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2