RU200616U1 - DEVICE FOR SCALE CURRENT CONVERSION - Google Patents
DEVICE FOR SCALE CURRENT CONVERSION Download PDFInfo
- Publication number
- RU200616U1 RU200616U1 RU2019142287U RU2019142287U RU200616U1 RU 200616 U1 RU200616 U1 RU 200616U1 RU 2019142287 U RU2019142287 U RU 2019142287U RU 2019142287 U RU2019142287 U RU 2019142287U RU 200616 U1 RU200616 U1 RU 200616U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- amplifier
- output
- series
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в системах и устройствах для измерения электрических величин тока, мощности, энергии, а также в системах защиты и автоматики.Устройство для масштабного преобразования тока содержит первый трансформатор с входной и выходной обмотками, сопротивление нагрузки и второй трансформатор с входной и тремя выходными обмотками, при этом третья выходная обмотка второго трансформатора включена последовательно с сопротивлением нагрузки и выходной обмоткой первого трансформатора, параллельно сопротивлению нагрузки подключается цепь, состоящая из последовательно соединенных выходной цепи усилителя и второй выходной обмотки второго трансформатора, входные обмотки обоих трансформаторов соединены последовательно. В качестве усилителя использован цифровой усилитель тока, причем цифровой усилитель управляется микропроцессором.Предлагаемое изобретение расширяет диапазон рабочих токов и частот, а также позволяет снизить на 3-5% влияние внешних факторов на точность измерений. Введение цифрового усилителя позволяет сократить весогабаритные характеристик устройства и уменьшить рассеивание мощности при преобразовании больших токов. 1 ил.The utility model relates to the field of measuring technology and can be used in systems and devices for measuring electrical quantities of current, power, energy, as well as in protection and automation systems. The device for large-scale current conversion contains the first transformer with input and output windings, load resistance and the second transformer with input and three output windings, while the third output winding of the second transformer is connected in series with the load resistance and the output winding of the first transformer, parallel to the load resistance, a circuit is connected, consisting of the series-connected output circuit of the amplifier and the second output winding of the second transformer, the input windings of both transformers are connected in series. A digital current amplifier is used as an amplifier, and the digital amplifier is controlled by a microprocessor. The proposed invention expands the range of operating currents and frequencies, and also reduces the influence of external factors on the measurement accuracy by 3-5%. The introduction of a digital amplifier allows one to reduce the weight and size characteristics of the device and reduce power dissipation when converting large currents. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована в системах и устройствах для измерения электрических величин тока, мощности, энергии, а также в системах защиты и автоматики.The utility model relates to the field of measuring technology and can be used in systems and devices for measuring electrical quantities of current, power, energy, as well as in protection and automation systems.
Известен трансформатор тока, содержащий сердечник из ферримагнитного материала, вторичную обмотку и сопротивление нагрузки, подключенное ко вторичной обмотке, отличающиеся тем, что, с целью повышения точности измерения, во вторичную обмотку последовательно с сопротивлением нагрузки введен блок отрицательного сопротивления, который выполнен в виде дифференциального усилителя, выход которого через два резистора обратной связи соединен с прямым и инверсным входами дифференциального усилителя соответственно, а прямой вход через другой резистор нагрузки соединен с общей шиной трансформатора тока, вторым входом блока отрицательного сопротивления служит инверсный вход дифференциального усилителя. (Авторское свидетельство №918868. МПК G01R 19/20, H01F 38/32. Опубликовано: 07.04.1982 «Трансформатор тока» Авторы: Мигунов Александр Леонидович, Привалов Владимир Дмитриевич, Козин Михаил Петрович).A current transformer is known containing a core made of ferrimagnetic material, a secondary winding and a load resistance connected to the secondary winding, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a negative resistance unit is introduced into the secondary winding in series with the load resistance, which is made in the form of a differential amplifier , the output of which is connected through two feedback resistors to the direct and inverse inputs of the differential amplifier, respectively, and the direct input through another load resistor is connected to the common bus of the current transformer, the inverse input of the differential amplifier serves as the second input of the negative resistance unit. (Author's certificate No. 918868. IPC G01R 19/20, H01F 38/32. Published: 07.04.1982 "Current transformer" Authors: Migunov Alexander Leonidovich, Privalov Vladimir Dmitrievich, Kozin Mikhail Petrovich).
Недостатком такого устройства является низкая точность измерения тока, мощности, энергии из-за невозможности компенсации сопротивлений нагрузки и обмотки трансформатора точнее, т.к. возможен разброс и отклонение параметров трансформатора и усилителя от номинального значения из-за влияния температуры и со временем.The disadvantage of such a device is the low accuracy of measuring the current, power, energy due to the impossibility of compensating the load resistances and the transformer winding more precisely, because possible variation and deviation of the parameters of the transformer and amplifier from the nominal value due to the influence of temperature and over time.
Известно устройство для масштабного преобразования тока, которое содержит первый трансформатор с входной и выходной обмотками, усилитель, второй трансформатор с входной и тремя выходными обмотками, первая из которых соединена с входом усилителя, сопротивление нагрузки, третья выходная обмотка второго трансформатора включена последовательно с выходной обмоткой первого трансформатора и сопротивлением нагрузки, параллельно которому подключается цепь, состоящая из последовательно соединенных выходной цепи усилителя и второй выходной обмотки второго трансформатора, входные обмотки обоих трансформаторов соединяются последовательно, отличающееся тем, что последовательно с третьей выходной обмоткой второго трансформатора и выходной обмоткой первого трансформатора, введено дополнительное сопротивление нагрузки. (патент №2510030, МПК G01R 19/00, опубл.: 20.03.2014 Бюл. №8. «Устройство для масштабного преобразования тока». Авторы: Косолапов М.А., Косолапов А.M.)A device for large-scale current conversion is known, which contains a first transformer with input and output windings, an amplifier, a second transformer with an input and three output windings, the first of which is connected to the input of the amplifier, a load resistance, the third output winding of the second transformer is connected in series with the output winding of the first transformer and a load resistance, parallel to which a circuit consisting of a series-connected output circuit of the amplifier and a second output winding of the second transformer is connected, the input windings of both transformers are connected in series, characterized in that an additional one is introduced in series with the third output winding of the second transformer and the output winding of the first transformer. load resistance. (patent No. 2510030, IPC G01R 19/00, publ .: 20.03.2014 Bull. No. 8. "Device for large-scale current conversion." Authors: Kosolapov M.A., Kosolapov A.M.)
Недостатком такого решения является отсутствие возможности снижения рассеивания мощности при коррекции больших токов больше 100 А.The disadvantage of this solution is the inability to reduce the power dissipation when correcting large currents above 100 A.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution was chosen as a prototype.
Техническим результатом является снижение рассеиваемой мощности при коррекции больших токов.The technical result is to reduce the dissipated power when correcting large currents.
Технический результат достигается тем, что устройство для масштабного преобразования тока, содержащее первый трансформатор с входной и выходной обмотками, сопротивление нагрузки и второй трансформатор с тремя выходными обмотками, в третью выходную обмотку второго трансформатора включена последовательно с выходной обмоткой первого трансформатора и сопротивлением нагрузки, параллельно которой подключена последовательно вторая выходная обмотка второго трансформатора, а входные обмотки обоих трансформаторов соединены последовательно, согласно полезной модели, параллельно сопротивлению нагрузки и последовательно второй выходной обмотки второго трансформатора дополнительно введен цифровой усилитель тока, который соединен параллельно сопротивлению нагрузки и последовательно второй выходной обмотки второго трансформатора, причем цифровой усилитель управляется микропроцессором.The technical result is achieved by the fact that a device for large-scale current conversion, comprising a first transformer with input and output windings, a load resistance and a second transformer with three output windings, is connected in series with the output winding of the first transformer and a load resistance in parallel to the third output winding of the second transformer the second output winding of the second transformer is connected in series, and the input windings of both transformers are connected in series, according to the utility model, parallel to the load resistance and in series with the second output winding of the second transformer, a digital current amplifier is additionally introduced, which is connected parallel to the load resistance and in series with the second output winding of the second transformer, and the digital amplifier is controlled by a microprocessor.
Введение цифрового усилителя во вторичную обмотку второго трансформатора позволяет снизить рассеивание мощности при коррекции больших токов.The introduction of a digital amplifier into the secondary winding of the second transformer makes it possible to reduce power dissipation when correcting large currents.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для масштабного преобразования тока.FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for large-scale current conversion.
Устройство состоит из: первый трансформатор 1 и второй трансформатор 2, цифровой усилитель 3, входные обмотки 4 и 5, выходные обмотки 6 и 7, 8, 9 первого 1 и второго 2 трансформаторов соответственно, сопротивления нагрузки 10.The device consists of:
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Входной ток, проходя через обмотки 4 и 5, намагничивает сердечники трансформаторов 1 и 2. Во вторичных обмотках трансформаторов 1 и 2 вследствие этого действуют напряжения и протекают токи. Ток нагрузки сопротивления 10 обеспечивается в основном за счет напряжения, наводящегося на обмотке 6 первого трансформатора. Под действием этого напряжения через выходные обмотки 6, 7 и нагрузку сопротивления 10 течет ток. Сердечник трансформатора 2 практически размагничен за счет действия компенсирующих потоков, создаваемых токами в обмотках 7 и 9 второго трансформатора. При коэффициенте петлевого усиления от 10 до 100, который обеспечивается за счет выбора коэффициента усиления цифрового усилителя 3 и числа витков обмоток 8, 9 трансформатора 2, магнитный поток в сердечнике трансформатора 2 может быть снижен. При этом основная мощность передается в нагрузки сопротивления 10 через трансформатор 1 и лишь часть мощности, рассеиваемой нагрузкой сопротивления 10, формируется цифровым усилителем 3.The input current, passing through the windings 4 and 5, magnetizes the cores of
Использование цифрового усилителя позволяет увеличить токовую погрешность, но результаты остаются на порядок выше по сравнению с некорректируемым трансформатором тока.The use of a digital amplifier makes it possible to increase the current error, but the results remain an order of magnitude higher compared to an uncorrected current transformer.
Уменьшение погрешности трансформатора тока в несколько раз позволит обеспечить улучшение метрологических характеристик системы учета электроэнергии в целом. Выполнение этих условий технологически не сложно и не повлечет существенных изменений уже установленных на предприятиях измерительных преобразователей тока. Такое решение существенно расширяет диапазон рабочих токов и частот, а также позволяет снизить на 3-5% влияние внешних факторов на точность измерений. Введение цифрового усилителя позволяет сократить весогабаритные характеристик устройства и уменьшить рассеивание мощности при преобразовании больших токов.Reducing the error of the current transformer several times will improve the metrological characteristics of the electricity metering system as a whole. Fulfillment of these conditions is not technologically difficult and will not entail significant changes in the current measuring transducers already installed at the enterprises. This solution significantly expands the range of operating currents and frequencies, and also reduces the influence of external factors on the measurement accuracy by 3-5%. The introduction of a digital amplifier makes it possible to reduce the weight and size characteristics of the device and reduce power dissipation when converting large currents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142287U RU200616U1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | DEVICE FOR SCALE CURRENT CONVERSION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142287U RU200616U1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | DEVICE FOR SCALE CURRENT CONVERSION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU200616U1 true RU200616U1 (en) | 2020-11-02 |
Family
ID=73399178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019142287U RU200616U1 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | DEVICE FOR SCALE CURRENT CONVERSION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU200616U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4270061A (en) * | 1978-11-03 | 1981-05-26 | The Singer Company | Current transformer input system for AC conversion devices |
SU1205029A1 (en) * | 1984-07-08 | 1986-01-15 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Apparatus for scale current conversion |
SU1582137A1 (en) * | 1988-02-18 | 1990-07-30 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Scale converter |
RU2510030C2 (en) * | 2012-05-21 | 2014-03-20 | Александр Михайлович Косолапов | Device for scale transformation |
CN106940391B (en) * | 2017-04-06 | 2019-04-12 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | Threephase current transformer no-load voltage ratio on-line conversion intelligent controller |
-
2019
- 2019-12-16 RU RU2019142287U patent/RU200616U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4270061A (en) * | 1978-11-03 | 1981-05-26 | The Singer Company | Current transformer input system for AC conversion devices |
SU1205029A1 (en) * | 1984-07-08 | 1986-01-15 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Apparatus for scale current conversion |
SU1582137A1 (en) * | 1988-02-18 | 1990-07-30 | Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Scale converter |
RU2510030C2 (en) * | 2012-05-21 | 2014-03-20 | Александр Михайлович Косолапов | Device for scale transformation |
CN106940391B (en) * | 2017-04-06 | 2019-04-12 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | Threephase current transformer no-load voltage ratio on-line conversion intelligent controller |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101872005B (en) | Electronic periodic non-sinusoidal wave reference current transformer with current booster | |
Prus et al. | Research of rnergy processes in circuits containing iron in saturation condition | |
Emanuel et al. | Current harmonics measurement by means of current transformers | |
TW496026B (en) | Current transformer saturation correction using artificial neural networks | |
Kaczmarek | Wide frequency operation of the inductive current transformer with Ni80Fe20 toroidal core | |
CN110763902A (en) | High-precision arbitrary waveform electromagnetic current transformer and measuring method | |
Neubert et al. | Transient electromagnetic-thermal fe-model of a spice-coupled transformer including eddy currents with comsol multiphysics 4.2 | |
RU200616U1 (en) | DEVICE FOR SCALE CURRENT CONVERSION | |
CN104851580A (en) | Gapped core-type Rogowski coil transformer based on magnetic potentiometer compensation | |
Appelo et al. | The zero-flux DC current transformer a high precision bipolar wide-band measuring device | |
US9991808B2 (en) | Cross regulation circuit for multiple outputs and cross regulation method thereof | |
RU2510030C2 (en) | Device for scale transformation | |
RU2747212C2 (en) | Current transformer with active correction | |
Hovorov et al. | Development of model voltage booster transformers parameters | |
CN208506107U (en) | A kind of impact load electric energy meter | |
US3430142A (en) | Direct current measurement apparatus | |
Ozgonenel et al. | Current transformer modeling for compensating algorithms | |
GB912721A (en) | Improvements in or relating to current-measuring instruments | |
Wang et al. | A DCCT-based 100-A DC current source with high stability | |
CN204142822U (en) | A kind of sensor of measuring transformer neutral point direct current | |
CZ2013142A3 (en) | Measuring current transformer | |
RU2647875C2 (en) | Method of compensation of current transformer errors in transient modes | |
US2763828A (en) | Magnetic amplifier | |
Kim et al. | A study on the loss in a superconducting magnet by the control current in a hybrid electro-magnetic suspension system | |
SK288822B6 (en) | Circuit to compensate the magnetic flux in the core of the measuring current transformer |