Устройство для преобразования постоянного тока в переменный

ОП ИСАНИЕ

<„>9208

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОФАУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 31.01.80 (21) 2879789/24-07 (51) М. Кл.з с присоединением заявки №вЂ”

Н01 F40/12

Гееударстееиимй кемитет

СССР (23) Приоритет— во аелем изееретеиий и еткрмтий

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень №14

Дата опубликования описания 25.04.82 (53) УДК 621.314. .22.08 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Н. А. Ахраров и А. М. Сафаров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ

Изобретение относится к устройствам измерительных преобразователей постоянного тока и может использоваться в измерительно-информационной технике.

Известен преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий магнитные сердечники с нанесенными на них обмотками возбуждения, обмотку измерения, сигнальную .обмотку, магнитопровод в виде двух колец, введенный между измерительной и сигнальной обмотками (1) .

Но этот преобразователь не пригоден для преобразования постоянных токов в переменное напряжение без разрыва токоведущих частей, насыщение сердечников не позволяет расширить диапазон преобразуемых токов, а сложность конструкции вызывает затруднения при изготовлении.

Известно устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными элементами, элемент

Холла, собранный из последовательно соединенных звеньев, расположенных между ферромагнитными соединительными элементами (2) .

Однако известное устройство не надежно в работе.

5 Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными соединительными элементами, снабжено модулирующими и выходными обмот15 ками, соединительные элементы выполнены с прямоугольными вырезами, причем модулирующие обмотки расположены равномерно на каждом стержне соединительного элемента, а выходные обмотки охватывают одновременно оба стержня соединительного элемента и расположены по краям его выреза.

На фиг. 1 показана магнитная система устройства с. токопроводящей диной; на фиг. 2 — расположение модулирующих и выходных обмоток на стержне и их соединения.

920865

Преобразователь состоит из магнитопровода, выполненного из двух С-образных параллельно расположенных секций 1 и 2 (см. фиг. 1), соединенных между собой ферромагнитными соединительными элементами 3 и 4, выполненными с прямоугольными вырезами, параллельность соединительных элементов сохраняется с помощью клинов из изоляционного материала 5 и 6, токопроводящей шины 7, модулирующей обмотки 8, расположенной равномерно на каждом стержне соединиТельного элемента, измерительной обмотки 9, охватывающей одновременно оба стержня соединительного элемента и расположенной по краям его выреза.

Преобразователь работает следующим образом.

На фиг. 2 изображен один из ферромагнитных стержней с прямоугольным вырезом 3, на который намотаны равномерно модулирующие обмотки 8, состоящие из двух секций, соединенных между собой последовательно, питающийся переменным током

I (1н = Up) и создающие модулирующий переменный магнитный поток Ф„, изменения которого по времени от каждой обмотки секции 1 равны и противоположны по направлению, поэтому на выходе выходной обмотки не появляется ЭДС. Если по токопроводящей шине 7 (см. фиг. 1) пропускается преобразуемый ток I„, то в левом и правом

С-образном магнитопроводе создаются встречно-направленные магнитные потоки

Фд и Фв. Поток Фл в стержне на отрезке

А — А имеет максимальное значение, а на отрезке ВВ этот поток уменьшается на ЬФ,, из-за утечки магнитного потока по воздушному зазору. Магнитный поток Ф„в стержне на отрезке ВВ имеет максимальную величину, а на отрезке АА он уменьшается на

ЬФ„из-за утечки магнитного потока по воздушному зазору., В центральной части стержня (на отрезке 00) эти магнитные потоки Фр и Ф„равны (Ф = Ф„) между собой. Выходная обмотка 9 намотана на стержне на двух концах выреза на одинаковых расстояниях от середины 00, где имеются разности потоков Фл — Ф„= A Фд (отрезок АА) и Ԅ— Ф, = Ь Ф„(отрезок

ВВ).

Направление этих разностных потоков

ЖФл и ЖФ„показаны на фиг. 2, а по величине они равны (ЖФ,=АФ ) между собой, так как на пути потоков Ф и Ф„одинако- вое магнитное сопротивление, как в магнитопроводе, так и по воздушному зазору.

От потоков ЖФх и ЬФд в выходных обмотках преобразователя, соединенных между собой последовательно, возникает ЭДС Е ых.

А с учетом того, что в отрезке АА и в отрезке ВВ магнитные потоки ЖФ„и ЬФ„, равны между собой, т.е. ЬФ = АФ =

= ЬФ = Ix. ЭДС 1И определяется по формуле вих = Ел + Еп = 2К Ф = Slx (1) где Е, — ЭДС на левой стороне выходной обмотки;

Еп — ЭДС на правой стороне выходной обмотки;

S — коэффициент преобразования.

Из формулы (1) видно, что выходная

ЭДС Евых пропорциональна преобразуемому току 1„, о величине которого можно судить по показаниям измерительного прибора (ИП), подключенного к свободным концам выходных обмоток.

Если требуется увеличить чувствительность преобразователя в два раза, то используется и второй стержень с прямоугольным вырезом, такими же модулирующей и выход,ной обмотками, как первый стержень.

Теоретическое исследование показало, что при помощи этого преобразователя из-за отсутствия насыщения магнитных материалов можно преобразовать постоянные токи в цепях без разрыва токоведущих частей в диапазоне от 0 — 106 А и выше в пропорциональную переменную ЭДС в диапазоне от 0 — 1 В или в диапазоне от 0 — 10 В.

Предлагаемый преобразователь постоянного тока в переменный может применяться в любом объекте, где требуется преобразование постоянного тока в переменный без разрыва токоведущих частей схемы.

Формула изобретения

Устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токозз проводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными соединительными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения

4Е

f надежности устройства, оно снабжено модулирующими и выходными обмотками, соеди-. нительные элементы выполнены с прямоугольными вырезами, причем модулирующие обмотки расположены равномерно на каж45 дом стержне соединительного элемента, а выходные обмотки охватывают одновременно оба стержня соединительного элемента и расположены по краям его выреза.

Источники информации, $0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 230894, кл. Н 03 С 7/00, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2798333/24-07, кл. Н 01 F 40/12, 1979.

-g9os6S

Составитель Ф. Чиркина

Техред А. Бойкас Корректор А. Ференц

Тираж 758 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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