[发明专利]一种宽量程电流变换器

说明书

本发明公开了一种宽量程电流变换器，包括变换器臂，一个零磁通电流互感器，一个电流取样电阻，一个磁平衡检测及驱动电路，多个比例绕组量程切换继电器，多个检测绕组量程切换继电器，其中，磁平衡检测绕组均匀绕制在环形铁芯Ⅰ上，然后将环形铁芯Ⅱ镶嵌在环形铁芯Ⅰ内部，再将比例绕组均匀绕制在环形铁芯Ⅰ和环形铁芯Ⅱ上，一次绕组也均匀绕制在环形铁芯Ⅰ和环形铁芯Ⅱ上；二次比例绕组N₂包括多个比例分段绕组，各比例分段绕组对应比例分段绕组端子，各比例分段绕组端子对应各比例绕组量程切换继电器。本发明解决了零磁通电流比例变换器电流量程适应性的问题；利用零磁通电流比例变换器，可实现对电流的自动检测。

技术领域

本发明及一种宽量程电流变换器，属电磁测量技术领域。

背景技术

电流的比例变换通常采用电流互感器，电流互感器具有准确度高，性能稳定等优点，但体积大笨重，一次、二次电流接线端子多，量程转换时需要按铭牌接线表对一次及二次端子的电流导线进行拆接，操作过程复杂，劳动强度大，效率低；应用电流互感器进行宽量程电流测量难度大。

发明内容

本发明的目的是为了解决电流测量过程中量程的程控切换问题，达到电流的宽量程测量，缩减电流比例变换设备的体积和重量，简化操作过程，降低劳动强度大，提高效率，本发明提供了一种宽量程电流变换器。

本发明的技术思路是：采用磁平衡原理构建零磁通电流比例变换器，包括变换器臂，每个臂部包括主开关元件，每个臂部的主开关元件可被切换为将对应臂部切换进和切换出对应DC端子与AC端子之间的电路，以控制AC端子处AC电压的形态；二次由磁平衡检测绕组、比例绕组、量程切换开关、磁平衡检测及驱动电路、电流/电压转换电阻构成；其中，磁平衡检测绕组均匀绕制在环形铁芯Ⅰ上，然后将环形铁芯Ⅱ镶嵌在环形铁芯Ⅰ内部，再将比例绕组均匀绕制在环形铁芯Ⅰ和环形铁芯Ⅱ上。一次绕组也均匀绕制在环形铁芯Ⅰ和环形铁芯Ⅱ上；比例绕组按比例输出电流经电流/电压转换后输出一次电流比例电压信号；比例绕组可设置多个测量切换抽头，用于扩展量程。

本发明通过下述技术方案来实现。一种宽量程电流变换器，包括变换器臂，每个臂部包括主开关元件，每个臂部的主开关元件可被切换为将对应臂部切换进和切换出对应DC端子与AC端子之间的电路，以控制AC端子处AC电压的形态；包括一个零磁通电流互感器，一个电流取样电阻，一个磁平衡检测及驱动电路，多个比例绕组量程切换继电器，环形铁芯Ⅰ和环形铁芯Ⅱ，其中，磁平衡检测绕组均匀绕制在环形铁芯Ⅰ上，然后将环形铁芯Ⅱ镶嵌在环形铁芯Ⅰ内部，再将比例绕组均匀绕制在环形铁芯Ⅰ和环形铁芯Ⅱ上。一次绕组也均匀绕制在环形铁芯Ⅰ和环形铁芯Ⅱ上；二次比例绕组N₂包括多个比例分段绕组，各比例分段绕组对应比例分段绕组端子，各比例分段绕组端子对应各比例绕组量程切换继电器；磁平衡检测绕组N_T的极性端T₁接磁平衡检测及驱动电路的信号输入端S_i，检测绕组的非极性端T₂接磁平衡检测及驱动电路的com端；二次比例绕组N₂的极性端S₁接输出端U_i，各比例绕组量程切换继电器的固定接点接磁平衡检测及驱动电路的电流输出端I_o；电流取样电阻串联在二次比例绕组N₂的起始端与公共com端之间，磁平衡检测及驱动电路的com端接公共com端。

进一步优选，包括五个比例绕组量程切换继电器J₀₁、J₀₂、J₀₃、J₀₄、J₀₅。