Usporiadanie obvodu na simultánne skúšanie elektromerov so spojeným napäťovým a prúdovým obvodom

Číslo patentu: 286853

Dátum: 25.05.2009

Autor: Grňo Ladislav

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Usporiadanie obvodu na simultánne skúšanie elektromerov so spojenými napäťovými a prúdovými obvodmi pozostáva z množstva uvedených elektromerov, ktoré majú všetky napäťové svorky prislúchajúce k tej istej fáze spojené paralelne s príslušným napäťovým zdrojom a každý z párov prúdových svoriek elektromerov pripojený na výstup individuálneho prúdového prevodníka s nulovým tokom. Vstupy prúdových prevodníkov s nulovým tokom, výstupy ktorých sú priradené k rovnakej fáze jednotlivých elektromerov, sú pripojené v sérii k príslušnému zdroju. Prúdový prevodník s nulovým tokom pozostáva zo vstupného vinutia, výstupného vinutia, snímacieho vinutia, budiaceho vinutia, snímacieho jadra, budiaceho jadra a zosilňovača. Budiace vinutie zahrnuje len budiace jadro a výstupné vinutie, výstupné vinutie a snímacie vinutie zahrnujú tak snímacie jadro, ako aj budiace jadro. Snímacie vinutie je pripojené na vstup zosilňovača a budiace vinutie je pripojené na nízkoimpedančný výstup zosilňovača.

Text

Pozerať všetko

(m) SK PATENTOVY SPIS 2 3(22) Dátum podania prihlášky 25. 6. 2002 (13) Druh dokumentu B 6Vestník UPV SR č. 6/2009(3 l) Číslo prioritnej prihlášky G 01 R 35/00(32) Dátum podania prioritnej prihlášky(33) Krajina alebo regionálna organizácia priorityÚRAD I (40) Dátum zverejnenia prihlášky a. 4. 2005 PRIEMYSELNEHO Vestník UPV SR č. 4/2006 VLASTNICTVA (47) Dátum sprístupneniaSLOVENSKEJ REPUBLIKY patentu verejnosti 25. 5. 2009(52) Číslo pôvodnej prihlášky v pripade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej prihlášky úžitkového vzoru v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT PCT/SK 2002/000014(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT W 02004/001437(96) Číslo podania európskej patentovej prihlášky(S 4) Názov Usporiadanie obvodu na simultánne skúšanie elektromerov so spojeným napäťovým a prúdovým obvodomUsporiadanie obvodu na simultánne skúšanie elektromerov so Spojenými napäťovými a prúdovými obvodmi pozostáva z rrmožstva uvedených elektromerov, ktoré majú všetky napäťové svorky prislúchajúce k tej istej fáze spojené paralelne s príslušným napäťovým zdrojom a každý z párov prúdových svoriek elektromerov pripojený na výstup individuálneho prúdového prevodníka s nulovým tokom. Vstupy prúdových prevodníkov s nulovým tokom, výstupy ktorých sú priradené k rovnakej fáze jednotlivých elektromerov, sú pripojené v sérii k príslušnému zdroju. Prúdový prevodník s nulovým tokom pozostáva zo vstupného vinutia, výstupného vinutia, snímacieho vinutią budiaceho vinutia, snímacieho jadra, budiaceho jadra a zosilňovača. Budiace vinutie zahmuje len budiace jadro a výstupné vinutie,výstupné vinutie a snímacie vinutie zahmujú tak snímacie jadro, ako aj budiace jadro. Snímacie vinutíe je pripojené na vstup zosilňovača a budiace vínutie je pripojené na nízkoimpedančný výstup zosilñovača.Vynález sa týka usporiadania elektrického obvodu určeného na súčasné skúšanie clektromerov so spojeným napäťovým a prúdovým obvodom.Potreba skúšania clektromerov s prepojenými napätovýrni a prúdovými obvodmi, t. j. uzatvorenými I - P spojkami, u výrobcov clektromerov, ako aj u ich prevádzkovateľoch rastie.Elektromery, ktoré neumožňujú rozpojiť spojku medzi prúdovým a napäťovým meracím obvodom (I - P spojka) na Skúšobné alebo kalibračné účely, sa používajú čoraz častejšie. Sú na to viaceré dôvody, ale najdôležitejším pre výrobcov Sú nižšie výrobné náklady clektromerov s jednou fázou využívajúcich odporový bočnik na meranie prúdu. Poskytnutie možnosti oddeliť prúdové a napäťové dráhy týchto clektromerov by malo za následok značne zvýšené výrobné náklady.Pri normálnej činnosti by toto oddelenie ani nebolo technicky možné. Dôvodom na používanie elektromerov s neodoberateľnýrni I - P spojkarni je predísť ich neoprávnenému požívaniu na podvod. Ďalším dôvodom na skúšanie clektromerov so Spojenými napätbvými a prúdovýrni obvodrni by mohlo byt redukovanie dodatočnej práce potrebnej na manipuláciu so spojkarni pred skúškou a po skúške, t. j. nárast skúšobnej kapacity a zníženie ceny vo vysokokapacitných skúšobniach.Počas skúšania elektromera sa zdroj bežne používa ako zdanlivá záťaž poskytujúca Skúšobné prúdy a napätia aplikované tak na skúšaný elektromer, ako aj na referenčné meradlo. Prúd tečúci do prúdových svoriek je dodávaný samostatne od požadovaného skúšobného napätia. Takéto usporiadanie je predmetom US patentu 2599378. Týmto usporiadaním na skúšanie clektromerov sa umožňuje simultánne skúšanie akéhokoľvek počtu clektromerov obmedzeného len mechanickou a výkonovou kapacitou skúšobného systému. Oddelenie meracích obvodov napätia a prúdu na každom elektromere sa dosahuje rozpojením spojok V svorkovnici (I-P spojky). Rozpojením sa vyhne interakcii prúdových a napäťových obvodov, a tým veľkej nepredvídateľnej chybe merania, čo sa môže vyskytnúť v usporiadaní uvedenom v US patente 2989696.Ak má skúšaný elektromer spojené I-P spojky, potom by sa prepojenie medzi napäťovým a prúdovým okruhom malo eliminovať. Princíp skúšania so Spojenými I-P spojkami je založený na izolácii jednotlivých napäťových a prúdových zdrojov každého elektromera namiesto izolovania napäťových a prúdových okruhov elektromera.Ak je skúšobný Systém určený pre jednofázové elektromery, izolácia každého elektromera sa dá realizovať buď použítím individuálneho izolovaného napäťového zdroja, alebo použitím individuálneho izolovaného prúdového zdroja pre každý inštalovaný elektromer.Izoláciu napäťového zdroja je možné riešiť buď použitím individuálneho presného napäťového transformátora, výhodne S pomerom l l pre každý elektromer, alebo použitím špeciálneho spoločného napäťového transformátora s oddeleným výstupným napätovým vinutím pre každý elektromer. V tomto prípade musí byt skúšobný stojan vybavený viacnásobným napäťovým rozvodom na individuálne pripojenie napäťových svoriek každého elektromera k zodpovedajúcemu vinutiu spoločného transformátora (tento transformátor je vo všeobecnosti známy ako multisekundámy napäťovo izolačný transformátor alebo MSIVT).Počet sekundárnych vinutí sa aspoň rovná počtu skúšaných clektromerov plus, prídavné vinutie na pripojenie referenčného meradla. Tieto transformátory sú na tento účel špeciálne vyrobené a kalibrované a vinutia sú typicky na presnosť v rámci 0,1 . Prídavná chyba vnesená transformátorom závisí od záťažovej impedancie vytvorenej napäťovým obvodom skúšaného elektromera. Pretože impedancia napäťového obvodu elektromera nie je predmetom metrologickej špecifikácie, chyba j ednotlivého vinutia izolačného transformátora je nepredpovedateľná, najmä pri skúšaní rôznych clektromerov. Takéto usporiadanie je ukázané v US patente 5539304 na obr. ll.Požadovanú izoláciu je možné dosiahnut použitím transfomiátorov v prúdových okruhoch s jedným prúdovým transformátorom na fázu pre každú skúšanú pozíciu. Týmto spôsobom je každý skúšaný elektromer napájaný izolovanýnni skúšobnými prúdrni. Tieto transfonnátory majú výhodne prúdový prevod 11 a majú mať amplitúdovú a fázovú chybu v požadovanom prúdovom rozsahu dostatočne malú, tak aby nevniesli významné dodatočné chyby. Prúdové transformátory majú byť konštruované na prenos relativne veľkého rozsahu (približne 5 dekád) prúdu používaného na skúšanie clektromerov. Veľkosť, hmotnosť a cena takéhoto transformátora je dôležitá, vzhľadom na výpočet využívajúci maximálny prenášaný výkon a zanedbateľnú fázovú chybu V porovnaní s použitým presným referenčným meradlom.Pri klasickom prístupe nelinearita inherentná v týchto transfomiátoroch znižuje celkovú presnosť systému pri nižších prúdoch.Preto je predmetom vynálezu poskytnúť nové a zlepšené usporiadanie skúšobného obvodu s izolačným usporiadaním znižujúcim veľkost a cenu a súčasne s vysokou schopnosťou presnosti.Usporiadanie obvodu na simultánne skúšanie elektromerov so Spojenými napäťovými a prúdovými obvodmi pozostáva z množstva uvedených elektromerov, ktoré majú všetky napäťové svorky prislúchajúce k tej istej fáze spojené paralelne s príslušným napäťovým zdrojom a každý z párov prúdových svoriek elektromerov pripojený na výstup individuálneho prúdového prevodníka s nulovým tokom. Vstupy prúdových prevodníkov s nulovým tokom, výstupy ktorých sú priradené k rovnakej fáze jednotlivých elektromerov, sú pripoj ené v sérii k príslušnému prúdovému zdroju.Prúdový prevodník s nulovým tokom pozostáva zo vstupného vinutia, výstupného vinutia, snímacieho vinutía, budiaccho Vinutia, snímacieho jadra, budiaceho jadra a zosilňovača. Budiace vinutie zahmuje len budiace jadro a výstupné vinutie, výstupné vinutie a snímacie vinutie zahmujú tak snímacie jadro, ako aj budiace jadro. Snímacie vinutie je pripojené na vstup zosílňovača a budiace vinutie je pripojene na nízkoimpedančný výstup zosilňovača.V možnom altematívnom usporiadaní obvodu, budiace vinutie zahrnuje len budiace jadro, snímacie vinutie zahmuje len snímacie jadro a vstupné vinutie a výstupné vinutie zahmujú tak snímacie jadro, ako aj budiace jadro. Snímacie vinutie je pripojené k vstupu zosilňovača a budiace vinutie je pripojene k výstupu zosilňovača.Opis obrázku na výkreseObr. l znázorňuje príklad usporiadania na súčasné skúšanie dvoch jednofázových elektromerov s uzavretými spojkami.Funkcia obvodového usporiadania je ukázaná na príklade dvoch jednofázových elektromerov so spojenými prúdovo-napäťovýrni IPL. Tento príklad je jednoducho rozšíriteľný na mnohopočetné elektromery pridaním ďalších elektromerov a/alebo ďalších fázových napäťových a prúdových obvodov do elektromerov s rovnakou konñguráciou oddeľovacích obvodov prúdu.Napäťové svorky elektromerov prináležiace k tej istej fáze sú spojené paralelne k zodpovedajúcemu zdroju napätia U. Páry prúdových svoriek elektromera sú pripojené k výstupnému vinutiu OW individuálnych prúdových prevodníkov s nulovým tokom ZFCT. Vstupy prúdových prevodníkov s nulovým tokom ZFCT vytvorené vstupným vinutím IW sú pripojené v sérii na prúdový zdroj I.Budiace vinutie DW prúdových prevodníkov s nulovým tokom ZFCT zahrnuje len budiace jadro DC. Vstupné vinutie IW, výstupné vinutie OW a snímacie vinutie SW zahmujú tak snímacie jadro SC ako aj budiace jadro DC. Snímacie vinutie SW je pripojené k vstupu zosilňovača A a budiace vinutie DW je pripojené k výstupu zosilňovača A. Ak je počet závitov tak budiaceho vinutia DW, ako aj snímacieho vinutía SW v rovnakom pomere, tak napäťový zisk zosilňovače A sa rovná jednej.Toto usporiadanie zabezpečuje nulový magnetický tok v snímacom vinutí SW vybudením rovnakého indukovaného napätia na závit na budiacom vinutí DW, ako je súčet indukovaných napätí na závit tak na budiacom vinutí DW, ako aj na snímacom vinutí SW. Týmto spôsobom je indukované napätie na snímačom vinutí SW nulové. Prúdový prenos zo vstupného vinutia IW na výstupné vinutie OW je potom prakticky určený len pomerom závitov. Prúdový prenos je takto nezávislý od magnetických vlastností a vybudenia jadra a tým aj na amplitúde prenášaného prúdu.Magnetízačný prúd budiaceho vinutia DC je dodávaný zosilňovačom A. Vzhľadom na značné zníženie amplitúdovej a fázovej chyby usporiadania s nulovým magnetickým tokom v porovnaní s jednoduchým prúdovým transformátorom, obvod podľa vynálezu umožňuje významné zníženie objemu magnetického jadra, s výhodou význarrmého zníženia magnetizačného výkonu jadra.Pri praktickom testovacom obvode sa môže použit jednoduchý nízkovýkonový operačný zosilňovač na mieste zosilňovača A až do skúšobných prúdov rádovo 100 Ampérov s presnosťou transduktora rádovo 0,0 l pri zlornkovej hmotnosti a cene v porovnaní s klasickým prúdovým transformátorom.Usporiadanie, v ktorom snímacie vinutie zahmuje len snímacie jadro, pracuje podobne. Zosilňovač s vysokým získom udržuje priamo podmienku nulovćho toku v snímačom j adre.l. Usporiadanie obvodu na súčasné skúšanie elektromerov so vzájomne Spojenými prúdovými a napäťovými obvodmi pozostávajúce z množstva uvedených elektromerov rnajúcich všetky napäťové svorky priradené k rovnakej fáze pripojené paralelne k príslušnému napäťovému zdroju, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že každý z párov prúdových svoriek elektromerov je pripojený k výstupu individuálneho prúdového prevodníka s nulovým tokom (ZFCT) a vstupy tohto prúdovćho prevodnika s nulovým tokom (ZFCT), výstupy ktorých sú priradené k tej istej fáze jednotlivých elektromerov, sú spojené V sérii s príslušným prúdovým zdroj om.2. Usporiadanie obvodu podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že uvedený prúdový prevodník s nulovým tokom (ZFCT) pozostáva zo vstupného vínutia (IW), výstupného vínutia (OW), snímacieho vínutia (SW), budiaceho vínutia (DW), snímacieho jadra (SC), budiaceho jadra (DC) a zosilňovača (A),pričom uvedene budiace vinutie (DW) zahrnuje len budiace jadro (DC) a uvedené vstupné vinutie (IW), výstupné vinutie (OW) a snímacie vinutie (SW) zahrnujú tak snímacie jadro (SC), ako aj budiace jadro (DC) a uvedené snímacie vinutie (SW) je pripojené k vstupu zosilňovača (A), a uvedené budiace vinutie (DW) je pripojené k výstupu zosilňovača (A).3. Usporiadanie obvodu podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že uvedený prúdový prevodník s nulovým tokom (ZFCT) pozostáva zo vstupného vínutia (IW), výstupného vínutia (OW), snímacieho vínutia (SW), budiaceho vínutia (DW), snímacieho jadra (SC), budiaceho jadra (DC) a zosilňovača (A),pričom uvedené budiace vinutie (DW) zahrnuje len budiace jadro (DC), snímacie vinutie (SW) zahrnuje len snímacie jadro (SC), pričom vstupné vinutie (IW) a výstupné vinutie (OW) zahmujú tak snímacie jadro (SC),ako aj budiace jadro (DC), a uvedené snímacie vínutia (SW) je pripojene k vstupu zosilňovača (A), a uvedené budiace vinutie (DW) je pripojené k výstupu zosilňovača (A).

MPK / Značky

MPK: G01R 35/00

Značky: prúdovým, elektromerov, obvodom, usporiadanie, napäťovým, obvodů, simultánne, spojeným, skúšanie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-286853-usporiadanie-obvodu-na-simultanne-skusanie-elektromerov-so-spojenym-napatovym-a-prudovym-obvodom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Usporiadanie obvodu na simultánne skúšanie elektromerov so spojeným napäťovým a prúdovým obvodom</a>

Podobne patenty