Przekształtnik AC/AC wysokiej częstotliwości 100kHz część 3

Pomiar prądu AC

Jako źródło prądu przy próbach wykorzystany został wymuszalnik prądu 120 A 7,5 V, a regulacja prądu została zrealizowana przez regulację napięcia pierwotnego wymuszalnika przy pomocy autotransformatora.
Aby uzyskać sinusoidalny charakter wymuszenia wstępnie obciążono autotransformator grzałką o rezystancji 30 Ω. Na rys. 1 przedstawiono tymczasowy układ zbudowany na potrzeby ujednolicenia pomiarów. Jest on oparty na optotriaku , który wyzwala triak na początku sinusoidy. Triak ten zasilał stronę pierwotną wymuszalnika prądowego.

Rys. 1 Tymczasowy układ do wyzwalania triaka w zerze.
Rys. 2 Schemat układu do badania obciążenia przekładnika po stronie DC

Na rys. 2  przedstawiono układ do badania obciążenia przekładnika po stronie DC, zbudowany w oparciu o miniaturowy przekładnik prądowy. Prąd pierwotny jest prostowany a następnie mierzony jest spadek napięcia na rezystorze R1 . Kondensator C2 powoduje wygładzenie przebiegu.

 

Rys. 3 Obciążenie przekładnika po stronie DC – przebieg napięcia wyjściowego układu ze schematu.

  Na rys. 3 przedstawiono przebieg wyjściowy doświadczalnego układu pomiaru prądu gdzie obciążenie przekładnika prądowego znajdowało się po stronie DC.  Układ osiąga pełne szczytowe napięcie pomiaru w 3 okresie przebiegu, jednak przebieg posiada duże tętnienia.

 
Rys. 4 Wyłączenie prądu 19,20A przy obniżonych nastawach.

Na rys. 4 przedstawiono przebieg prądu przekładnika (zielony) i przebieg napięcia (niebieski) na cewce przekaźnika sterującego.  Po podaniu sygnału załączenia tymczasowego układu do wyzwalania triaka w zerze(rys. 1). Następuje załączenie uzwojenia wtórnego wymuszania prądowego i przepływ prądu przez przekładnik prądowy.  Przełączenie styku przekaźnika LOGO! nastąpiło w czasie 1,5 okresu (wartość zmierzona 26,40ms). Aby przeprowadzić tę próbę obniżono nastawy zabezpieczenia tak, aby zabezpieczenie bezzwłoczne działało przy 10A, a wyzwalanie oscyloskopu odbywało się funkcją wykrywania zbocza narastającego na stykach przekaźnika LOGO!.

Pomiar napięcia AC

  Do pomiaru napięcia przemiennego wykorzystano miniaturowy przekładnik napięciowy zdemontowany z uszkodzonego fabrycznego zabezpieczenia Micom. W ramach sprawdzenia przekładnika wykonano pomiary przekładni napięciowe, rezystancji uzwojeń strony pierwotnej i wtórnej oraz rezystancji izolacji w układzie AN – an oraz an/AN – uziemiony ekran.

Na rys. 5 przestawiono przebieg napięcia trafiającego na wejście analogowe przekaźnika (przebieg niebieski) oraz przebieg wymuszonego napięcia(przebieg zielony). Po około 5 okresach od załączenia napięcia na wyjściu układu pomiaru napięcia wartość badana stabilizuje się. Po czasie około 30 ms od wyłączenia napięcia wartość napięcia na wyjściu układu pomiaru spada poniżej 5 V, a po kolejnych 30 ms ma już wartość mniejszą od 2,5 V.

 

Widok zmontowanego układu pomiaru prądu przedstawiono na rys. 6

Rys. 5 Przebieg napięcia na wyjściu układu pomiaru napięcia AC
Rys. 6 Widok na PCB układu pomiaru prądu i napięcia od strony warstwy TOP