Устройство контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей

 

(7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СЕРДЕЧНИКОВ

ДЛЯ НАКОПИТЕЛЬНЫХ ИАГНИТН6!Х УСИЛИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля сердечников применяемых для изготовления накопительных магнитных усилителей.

Известно устройство для измерения

5 магнитных параметров ферромагнитных сердечников, состоящее из источника напряжения, намагничивающей и измерительной обмоток, нанесенных на конт-, ролируемый сердечник, амперметра, включенного в цепь намагничивающей обмотки, и вольтметра, включенного на выходе измерительной обмотки $ 1 ).

Однако это устройство несмотря на свою простоту, не может быть использовано. в массовом крупносерийном производстве накопительных магнитных усилителей потому, что не позволяет непосредственно измерять маг.юо нитную проницаемость, являющуюся основным магнитным параметром, определяющим увствительность накопительного магнитного усилителя по току.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство контроля сердечников попетле дифференциальной магнитной проницаемости, состоящее из генератора напряжения, служащего для перемагничивания контролируемого сердечника и подключенного через шунт к намагничивающей обмотке. Шунт со- единен с входом усилителя горизонтальной развертки осциллографа. Выход измерительной обмотки подключен к входу усилителя вертикальной развертки осциллографа I 2).

Однако это устройство обладает низкой точностью контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей, в основе рабочего процесса которых лежит перемагничивание по частным циклам.

Цель изобретения - повышение точности контроля сердечников.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля сер.

3 100 дечников для накопительных магнитных усилителей, содержащее генератор напряжения, подключенные к его выходу последовательно соединенные намагничивающую обмотку и шунт, а также суммирующий усилитель, первый вход которого подключен к шунту, и измерительный прибор, дополнительно введены последовательно соединенные первый ключ, интегратор, второй ключ и нуль-орган, а

1 также блок управления и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к второму выходу генератора напря>кения, а выход - к второму входу су>л>лиру . ющего усилителя, вход блока управления подключен к третьему выходу генератора напряжения, а выходк вторым входам первого и второго ключей, вход первого ключа связан с выходом суммирующего усилителя и с входом измерительного прибора, На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаг раммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 напряжения, подключенный через шунт ? к намагничинающей обмотке

;3, нанесенной на контролируемый сердечник 4, Шунт 2 подключен к одно му из входов су>л>лирующего усилителя 5, другой вход которого соединен с выходом усилителя 6 с регулиру емым коэффициентом передачи. Выход суммирующего усилителя 5 подключен к входу интегратора через ключ 8, а выход интегратора 7 — через ключ 9 к входу нуль-органа 10, Работой ключей управляет блок 11 управления.

Устройство включает также измерительный прибор 12 (вольтметр) подключенный к выходу суммирующего усилителя

Устройство работает следующим образом, Известно, что для режима неполного перемагничивания в слабых полях характер зависимости индукции от напряженности поля в сердечнике качественно совпадает со статической петлей гистерезиса, которая для торроидальных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, применяемых в накопительных магнитных

0955 ф усилителях, достаточно точно может быть аппроксимирована выражением

Н

10 ,Ц вЂ” — — (2) .ЬБ К н тн н+н

25 где ЬВ - предварительно заданная величина индукции перемагничивания сердечника;

К вЂ” коэффициент

Сердечник 4 от генератора 1 напря30 жения перемагничивается по частным циклам с заданной амплитудой индукции. Напря>кение 0 фиг. 2), пропорциональное намагнйчивающему току и, следовательно, напряженности поля в сердечнике 4, снимается с шунта

2 и подается на один из входов суммирующего усилителя 5, на другой вход которого с выхода усилителя 6 с регулируемым коэффициентом пере40 дачи поступает напряжение U<, по величине пропорциональное коэрцитивной силе сердечника, а по знаку обратное ей. Напряжение О, пропорциональное разности значений напряженности поля в сердечнике и его коэрцитивной силы, поступает на измерительный прибор 12. Как показано выше (выражения 1 и 2), величина этой разности однозначно характеризует магнитную проницаемость сердечника. На фиг. 2 приведены временные диаграммы для трех значений напряжения на выходе усилителя 6: напряжение на выходе усилителя 6 меньше напряжения, соответствующего коэрцитивной силе сердечника (t+cW t+); . напряжение на выходе усилителя 6 равно напряжению, соответствующему

H = jHc+p с (1)

5 где Н, В - соответственно значение напря>кенности;л индукции в сердечнике; коэрцитивная сила сердечника; абсолютная магнитная проницаемость сердечника, В рабочем режиме сердечник накопительного магнитного усилителя перемагничивается по циклу с предь=:рительно заданной постоянной амплитудой ин— дукции. Для такого режима перемагничивания магнитная проницаемость сердечника рс! однозначно определяется

20 разностью напряженности поля Н в . сердечнике и его коэрцитивной си лы Но

5 10009 коэрцитивной силе сердечника (t

Интегратор 7, ключи 8 и 9, блок 5

11 управления ключами и нуль-орган

10 предназначены в устройстве для задания напряжения на выходе усилителя 6, пропорционального -коэрцитивной силе контролируемого сердечника.

Коэффициент передачи усилителя 6, а следовательно, напряжение на его выходе (U ) изменяют до тех пор, пока значение напряжения на выходе интегратора 7 (0 ) за полупериод перемагни- 1> чивающего сердечник напряжения не будет равно нулю (t t t>), что on1 ределяют по состоянию нуль-органа 10.

Равенство напряжения на выходе интегратора 7 нулю в конце полупериода 20 кэремагничивающего сердечник напряжения характеризует соответствие напряжения на выходе усилителя 6 (uz) коэрцитивной силе сердечника. Выборка напряжения (Uq) на вход интегратора 5 осуществляется ключом 8, а съем нап,ряжения (u ) с выхода интегратора в конце каждого полупериода - клю,чом 9. Управление ключами 8 и 9 осуществляется блохом 11 управле- зо ния, работа которого синхронизирует ся генератором 1 напряжения.

Формула изобретения

Устройство контроля сердечников для накопительных магнитных усили55 6 телей, содержащее генератор напряжения, подключенные к его выходу последовательно соединенные намагничивающую обмотку и шунт, а также суммирующий усилитель, первый вход которого подключен к шунту, и измерительный прибор, о т л и ч à Io щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля сердечников, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый ключ, интегратор, второй ключ и нуль-орган, а также блок управ. ления и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, вход которого подключен к второму выходу генератора напряжения, а выход — к второму входу суммирующего усилителя, вход блока управления подключен к третьему выходу генератора напряжения, а выход - к вторым входам первого и второго ключей, вход первого ключа связан с выходом суммирующего усилителя и с входом измерительного прибора.

Источники информации,,принятые во внимание. при экспертизе

1. Розенблат М. А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники, М., "Наука", 1974, с. 128.

2. Синегубов А. П., Пегливанян Г.С.

Межвузовский сборник "Элементы и технические средства управления и регулирования", Новочеркасск, 1977, с. 82. ернии

Риа 1

Составитель М. Клыков

Редактор А. Лежнина Техред H. Tenep Корректор И. Шулла Заказ 1380/49 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4