6.1 Проектирование принципиальной схемы датчика тока

В качестве датчика тока для АЭП в данной работе применим трансформатор тока. Датчики построенные по этому типу обеспечивают гальваническую развязку.

Принципиальная электрическая схема датчика тока на основе ТТ представлена на рисунке 6.1. Схема содержит три трансформатора тока, нагрузочные сопротивления, трехфазный мостовой выпрямитель.

Рисунок 6.1 - Принципиальная схема трансформаторного датчика тока.

Выбор ТТ произведем по первичному току:

,

где - действующее значение номинального тока ТТ,

- номинальное действующее значение тока якоря.

.

Тогда:

Из [4] выбираем ТТ типа ТЛ-0,66-I - для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления.

Трансформатор ТТ типа ТЛ-0,66-I имеет параметры:

Таблица 6.1-Параметры трансформатора тока типа ТЛ-0,66-I.

Определим величины нагрузочных сопротивлений .

Ом.

Из стандартного ряда сопротивлений Е24 принимаем Ом.

Из [5] выбираем резисторы типа С5-16В-8 Вт-0,43 Ом %.

Определим коэффициент трансформации трансформатора тока:

.

Определим коэффициент передачи датчика тока:

,

где - коэффициент передачи по току силового выпрямителя,

- коэффициент передачи измерительного выпрямителя.

.

Напряжение на выходе измерительного преобразователя:

В.

Принимаем сопротивление нагрузочного резистора .

Из [5] выбираем резистор типа МЛТ -0,125 Вт-1 кОм .

По диодному мосту будет протекать ток:

А.

А.

Максимальное обратное напряжение на диодах не должно превышать:

Выбираем диоды VD1-VD6 из [6] Д104 с

Рассчитаем и построим характеристику управления датчика тока:

Таблица 6.2арактеристика управления датчика тока

Рисунок 6.2 - Характеристика управления датчика тока.

Выберем элементы схемы переключателя характеристик:

Рисунок 6.3 - принципиальная схема переключателя характеристик.

Примем R1=10 кОм. Для того чтобы коэффициент усиления был равен 1 при различных направлениях тока якоря, должно быть выполнено равенство:

R1=R2=R3=10 кОм. Выбираем из [5] резисторы С2-33Н-0,125-10кОм±5%.

В качестве управляемого ключа применим полярный n-канальный транзистор типа 2П302А [7].

Параметры транзистора 2П302А:

- сопротивление сток-исток для полностью открытого ПТ при малых напряжениях сток-исток : R_вкл=150 Ом.

- напряжение затвор-исток: U_ЗИ=10 В.

- пороговое напряжение: U_Пmin=0,5 В.

U_Пmax=4 В.

В качестве операционного усилителя выбираем из [8] микросхему К140УД11 (быстродействующий ОУ). Параметры микросхемы:

Рисунок 6.4 - схема операционного усилителя К140УД11.

Цоколевка корпуса:

2- вход инвертирующий; 3-вход неинвертирующий; 4,7-питание;

1, 5, - коррекция; 8 - балансировка; 6 - выход.