SU983558A1

SU983558A1 - Large direct current measuring tongs

Info

Publication number: SU983558A1
Application number: SU813233060A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Плахтиев; Наиль Раисович Ибрагимов
Original assignee: Ташкентский Ордена Дружбы Народов Политехнический Институт Им.Абу Райхана Беруни
Priority date: 1981-01-05
Filing date: 1981-01-05
Publication date: 1982-12-23

Description

X 1 .X 1.

Изобретение относитс к измерительной , технике, в частности к бест контактным изм ерени м больших посто нных токов.The invention relates to measuring, engineering, in particular, to best contact measurements of high direct currents.

Известен датчик посто нного тока компенсационного типа, содержащий магнитопровод с двум дроссел ми насыщени , установленными по обе стороны от токопровода, блок питани и усилитель в цепИ компенсации Г 1 ЪA compensating type direct current sensor is known, which contains a magnetic circuit with two saturation throttles installed on both sides of the conductor, a power supply unit and an amplifier in the compensation circuit G 1 b

Недостатками такого датчика посто нного тока вл ютс сложность конструкции, невозможность измерени токов в шинах любой конфигурации без дополнительного тарировани (необходимость применени специального .тарировочного токопровода) и невысока точность измерени из-за существенного вли ни на результат измерени внешних магнитных полей и незначительного смещени мастей магнитопровода относительно друг друга.The disadvantages of such a DC sensor are the complexity of the design, the inability to measure tire currents of any configuration without additional calibration (the need to use a special calibration conductor), and low measurement accuracy due to a significant effect on the measurement result of external magnetic fields and a slight displacement of the magnetic cores relative to each other.

Известны измерительные клещи больших посто нных токов, содержащие разъемный магнитопровод, состо щий из отдельных ферромагнитных элементов с зазорами между ними, измерительную обмотку и.модулирующую обмотку, проход щую через два сквозных отверсти , выполненных в каждом ферромагнитном элементе, причем измеритель на обмотка подключена к входу измерительного прибора 2.The measuring clamp of large direct currents is known, which contains a detachable magnetic core consisting of separate ferromagnetic elements with gaps between them, a measuring winding and a modulating winding passing through two through holes made in each ferromagnetic element, and the meter for the winding is connected to the input measuring device 2.

Недостатком таких измерительных клещей вл етс невысока точность измерени , обусловленна суммированием погрешностей, вносимых отдельными звень ми преобразовани .The disadvantage of such measuring ticks is the low measurement accuracy due to the summation of the errors introduced by the individual transformation links.

В то же врем применение компенсационного преобразоватёуп практически невозможно, поскольку в известном устройстве имеютс воздушные зазоры между ферромагнитными элементами разъемного магнитопровода, магнитное сопротивление которых на тричетыре пор дка больше магнитного со-. противлени стали ферромагнитных элементов и, следовательно, дл создани необходимого компенсирующего магнитного потока, направленного встречно магнитному потоку измер емого посто нного тока, требуетс применение мощного источника компенсирующей намагничивающей силы, а сле довательно, и мощного усилител , что в свою очередь веДет к большому потреблению энергии, увеличению габаритов устройства, Цель изобретени - повышение точности . Поставленна цель достигаетс тем, что измерительные клещи больших посто нных токов, содержащие регистрирующий прибор, разъемный маг нитопровод в виде отдельных ферромагнитных элементов с зазорами между ними, измерительную обмотку и модулирующую обмотку, проход щую через два сквозных отверсти , выполненных 0 каждом ферромагнитном jэлементе, снабжены усилителем с регулируемым коэффициентом усилени , детектором и компенсационной обмоткой , ферромагнитные элементы выполнены 0-образными, при этом измерительна и модулирующа обмотки рас положены на внутренних стержн х магнйтопровода , а компенсационна - на внешних, выводы измерительной обмотки подключены к входу усилител с регулируемым коэффициентом усилени 8МХОД которого соединен с входом . детектора, первый выход которого соединён с первым выводом компенсационной обмотки, а второй выход - че рез регистрирующий прибор с вторым выводом компенсационной обмотки, На чертеже изображены измерительные клещи больших посто нных токов. Клещи содержат разъемный магнитопровод , выполненный из отдельных 0-образных ферромагнитных элементов 1 с зазорами между ними. Каждый фер ромагнитный элемент 1 содержит внут ренние 2 и внешние 3 стержни. На внутренних стержн х 2 каждого ферромагнитного элемента 1 через два сквозных отверсти намотаны вит . ки модулирующей обмотки k, соединенные между собой последовательно и подключенные к стабильному источнику переменного тока. Витки измерительной обмотки 5 равномерно располо жены поверх модулирующей обмотки между сквозными отверсти ми и под9 4 ключены через усилитель Ь и детектор 7 к выводам компенсационной обмотки, 8, расположенной на внешних стержн х 3 магНитопровода. Измерительный прибор 9 включен в цепь обратной св зи, Магнитопровод охватывает шину 10 с измер емым током. Устройство работает следующим образом . При питании модулирующей обмотки Ц переменным током во внутреннем стержне 2, охваченном витками измерительной обмотки 5, создаетс переменный магнитный-поток Ф.. В этом случае сигнал на выходе измерительной обмотки 5 отсутствует. После охвата шины 10 с измер емым посто нным током, последним в продольных стержн х 2 и 3 ферромагнитных элементов 1 создаетс магнитный поток Ф,., привод щий к по влению ЭДС на выходе измерительной обмотки 5. Эта ЭДС после усилени усилителем 6 и выпр млени детектором 7 подаетс на компенсационную обмотку 8. В результате создаетс магнитный поток Ф,, который во внутреннем стержне 2, где расположена измерительна .обмотка 5, направлен встречно потоку Ф., ЭДС на выходе измерительной обмотки 5 усиусиливаетс усилителем 6 до тех пор, пока не произойдет совпадение по абсолютной величине магнитных потоков Фи И Ф . При этом точность измерени предлагаемого устройства повышаетс за счет компенсационного метода измерений . Это приводит и к повышению чувствительности измерительных клещей больших посто нных токов. В то же врем мощность источника компенсирующей магнитодвижущей силы невелика вследствие того, что перемагничиваютс лишь отдельные ферромагнитные элементы Существенным преимуществом предлагаемого устройства вл етс также использование одного уси-лител и детектора дл формировани сигнала, так и компенкак выходного сирующего. Таким образом, предлагаемые измерительные клещи больших посто нных токов отличаютс высокими метрологическими качествами в сочетании с экономичностью, простотой конструкций .At the same time, it is almost impossible to use a compensating transducer, since in the known device there are air gaps between the ferromagnetic elements of the detachable magnetic core, whose magnetic resistance is three or four times greater than the magnetic co. resist steel ferromagnetic elements and, therefore, to create the necessary compensating magnetic flux, directed to the magnetic flux of the measured direct current, requires the use of a powerful source of compensating magnetizing force, and consequently, a powerful amplifier, which in turn leads to a large energy consumption , to increase the size of the device. The purpose of the invention is to increase accuracy. The goal is achieved by the fact that the measuring pincers of large direct currents containing a registering device, a detachable magnetic conductor in the form of separate ferromagnetic elements with gaps between them, the measuring winding and the modulating winding passing through two through holes of each ferromagnetic j element are equipped with variable gain amplifier, detector and compensation winding, ferromagnetic elements are 0-shaped, with measuring and modulating windings and located on the inner rods of the magnet duct, and compensatory on the outer, the leads of the measuring winding are connected to the input of an amplifier with an adjustable gain factor 8 whose input is connected to the input. the detector, the first output of which is connected to the first output of the compensation winding, and the second output through a recording instrument with the second output of the compensation winding. The drawing shows the measuring pliers of high direct currents. Pliers contain detachable magnetic core made of separate 0-shaped ferromagnetic elements 1 with gaps between them. Each ferromagnetic element 1 contains internal 2 and external 3 rods. Vit. Is wound on the inner rods x 2 of each ferromagnetic element 1 through two through holes. ki modulating winding k, connected in series and connected to a stable source of alternating current. The coils of the measuring winding 5 are evenly placed on top of the modulating winding between the through holes and connected through the amplifier b and detector 7 to the terminals of the compensation winding 8 located on the external rods x 3 of the magnet duct. The measuring device 9 is connected to the feedback circuit. The magnetic circuit covers the bus 10 with the measured current. The device works as follows. When the modulating winding C is supplied with alternating current in the inner rod 2, covered by the turns of the measuring winding 5, an alternating magnetic flux F is created. In this case, the output signal of the measuring winding 5 is absent. After covering the tire 10 with the measured direct current, the latter in the longitudinal rods 2 and 3 of the ferromagnetic elements 1 creates a magnetic flux F,., Resulting in the appearance of an emf at the output of the measuring winding 5. This emf after amplification by the amplifier 6 and straightening the detector 7 is applied to the compensation winding 8. As a result, a magnetic flux Φ is generated, which in the inner rod 2, where the measuring winding 5 is located, is directed oppositely to flux F., the emf at the output of the measuring winding 5 is amplified by amplifier 6 until prod just past coincidence in absolute value of magnetic fluxes F and Fi. At the same time, the measurement accuracy of the proposed device is enhanced by the compensation measurement method. This leads to an increase in the sensitivity of the measuring pincers of large direct currents. At the same time, the power of the compensating magnetomotive force source is small due to the fact that only individual ferromagnetic elements are re-magnetized. A significant advantage of the proposed device is also the use of a single amplifier and detector for generating the signal, as well as a commanding output. Thus, the proposed measuring dies of large direct currents are characterized by high metrological qualities in combination with efficiency, simplicity of the structures.

Claims

Claim

High constant current measuring clamps containing a recording device, a detachable magnetic conductor in the form of separate ferromagnetic elements with gaps between them, a measuring winding and a modulating winding passing through two through holes made in each ¹⁰ ferromagnetic element, characterized in that, with In order to increase accuracy, they are equipped with an amplifier with an adjustable gain, a detector and a compensation * 5 winding, ferromagnetic elements are O-shaped, while measuring and mod liruyuschaya

983558 winding 6 are arranged on the inner magnetic core rods, and a compensation winding - on the outer you _s water measuring winding connected to inputs of an amplifier with a variable gain whose output is connected to the input of the detector, a first output connected to a first vyvodom'kompensatsionnoy winding, and the second output through a recording device with a second output of the compensation winding,