Способ контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СЕРДЕЧНИКОВ ДЛЯ НАКОПИТЕЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ , заключающийся в перемагнйчивании сердечйиков по частотному циклу и измерении напряженности перемагничивающего поля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, перемагничивают сердечники последовательностью знакопеременных, прямоугольных импульсов ЭДС с заданной амплитудой индукции, выделяют один из полупериодов напряженности перемагничивающего поля, формируют прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной .среднему значению напряженности на выделенном полупериодё, и синхронный с перемагничивающей ЭДС, сравнивают напряженность перемагничивающего поля со Сформированным импульсом и по амплитуде среднего значения их разности за полупериод судят о маг- g ;нитной проницаемости сердечника.
СОЮЗ GOBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(51) 6 01 R 33 12 г
Ij
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП4РЫТИЙ (21) 3410248/18-21
;(22) 19.03. 82 (46) 30.06.83. Бюл. В 24 (72) А ° П. Сииегубов и A. В. Портянников (53) 621. 317. 44 (088. 8) (56) 1. Розенблат Н. A. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М., "Наука", 1974, с. 128.
2. Кифер И. И.,Испытание ферромагнитных материалов. М; "Энергия", 1969, с. 21, 285. (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СЕРДЕЧНИКОВ
ДЛЯ НАКОПИТЕЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ, заключающийся в перемагничивании сердечников по частотному циклу и измерении напряженности перемаг„.SU„„, О2 1 А ничивающего поля, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыщения точности контроля, перемагничивают сердечники последовательностью знакопеременных, прямоугольных импульсов ЭДС с заданной амплитудой индукции, выделяют один из полупериодов напряженности перемагничивающего поля, формируют прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной,среднему значению напряженности на выделенном полупериоде, и синхронный с перемагничивающей ЭДС, сравнивают напряженность перемагничивающе. го поля со сформированным импульсом
:и по амплитуде среднего значения их разности за полупериод судят о маг- О
:нитной проницаемости сердечника.
1026101
Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля сердечников, идущих на изготовление накопительных магнитных усилителей.
Известен метод амперметра-вольт- 5 .метра, основанный на контроле сердечников по основным магнитным параметрам, таким как индукция насыщения 5>, остаточная индукция Ьг, коэрцитивная сила Нс, которые определя- 30 ются по измеренйому значению напряжения, пропорционального намагничивающему току и напряжению, наводимого в измерительной обмотке, при перемагничивании контролируемого сердечника по предельной петле гистерезиса (1) .
Однако этот метод характеризуется тем, что точность измерения его недостаточна.
Известен способ (2j контроля ферромагнитных сердечников по средней проницаемости р р на частотном цикле, заключающийся в перемагничивании контролируемого ферромагнитного сердечника по частным циклам и измерении напряжений, пропорциональных приращению индукции и напряженности поля в сердечнике. По отношению величины напряжения, пропорционального приращению индукции сердечника к величине напряжения, пропорционального приращению напряженности перемагничивающего поля, судят о значении средней проницаемости (ц< ферромагнитного сердечника на частном цикле 35
5@- 81 b м = — — 1 (1)
Н,- Н„hH
1 где ь В, 6 Н вЂ” соответственно приращения индукции и напряженности поля q0 в сердечнике при перемагничивании его
nо частному циклу.
Недостатком данного способа является низкая точность контроля сердечников, используемых для изготовления накопительных магнитных усилителей. Это обусловлено тем, что величина средней магнитной проницаемости, по которой судят о качестве сердечника по известному способу, неоднозначно характеризует максимальную маг-) нитную проницаемость, являющуюся основным магнитным параметром, определяющим характеристики накопительного магнитного. усилителя. Неоднозначность связи среднейр и максимальной)Ц 1п с ср магнитной пронйцаемости иллюстрируется фиг. 1а и б, на которой показаны два частных цикла гистереэиса, имеющие одинаковые значения p qp u разные значения Ъц ;е
Цель изобретения - повышение точности контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей.
Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу контроля сердеч-,65 ников для накопительных магнитных усилителей, заключающемуся в перемагничивании сердечников по частному циклу и измерении напряженности пере" магничивающего поля, перемагничивают сердечники последовательностью энако" переменных, прямоугольных импульсов
ЭДС с заданной амплитудой индукции, выделяют один из полупериодов напряженности перемагничивающего поля, формируют прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной среднему значению напряженности на выделенном полупериоде, и синхронный с перемагничивающей ЭДС, сравнивают напряженность перемагничивающего поля co сформированным импульсом и.по амплитуде среднего значения их разности за полупериод судят о магнитной проницаемости сердечника.
На фиг. 1 представлены частные циклы гистерезиса, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие .работу способа; на фиг. 3 - устройство, реализующее данный способ, на фиг. 4.временные диаграммы, поясняющие ра- - боту устройства.
Перемагничивание сердечника по симметричному частному циклу с предварительно заданной амплитудой индук ции b.9 = const соответствует его рабочему режиму перемагничивания в накопительном магнитном усилителе.
При этом как следует из выражения (1),.магнитная проницаемость однозначно определяется разностью напряженностей 6 Н. Причем, для опре" деления магнитной проницаемости на восходящей (нисходящей) ветви част ного цикла необходимо определять (разность напряженностей b Н, соответствующую выбранному участку цикл@ (для восходящего участка цикла на фиг. 1 - Н = H2-Н ). Эта разность. может быть определена по текущему значению напряженности. Как видно иэ фиг. 2,,на которой изображены временные диаграммы перемагничивающих сердечников по частным циклам
ЭДС Е(1) и напряженности поля в сердечнике Н(1), а также разности
g Н(Ц и среднего значенияН(1} на положительном полупериоде Н, разнос »
Н -Н равна удвоенному максимальному значению разности текущей напряженности на полупериоде С1 с t k t, », соответствующем интересукщему участи, цикла (восходящему, нисходящему), и ее среднего значения на этом полупел)1оде
I ФО Н(М+НсрЯ -"= с,,=, -. ) 1С учетом сказанного, для максимального значения абсолютной магнитной проницаемости сердечника на частном
)цикле выражение (1) принимает вид
1026101 ср t Òs
Ц К4КИ 00625 л (4 =кдМ, Що "6 ! ! где К у Кц соответственно коэффи циенты передачи сумми-, рующего усилителя 4,и ам-* плитудного детектора 11, Ф фср- соответственно число витков обмотки 3 на контролируемом сердечнике
13 и длина средней магнитной силовой линии
Т сердечника 13; к - длительность периода прямоугольных импульсов
ЭДС источника 1, ; сб — постоянная времени ин65 тегратора б; В ц. ь8 г макс Нъ-Н> Ггпа (Н()-НсрМ
$< tÈ; c )
1 (max) Н(0- Н, Д ° с с . (, (2) где к — постоянный коэффициент.
Устройство содержит источник 1 прямоугольных импульсов ЭДС, подключенный через шунт.Я к намагничивающей обмотке 3, суммирующий усилитель
4, один из выходов которого подключен к шунту 2, другой - к выходу усилителя 5 с регулируемым коэффициентом передачи, вход усилителя
5 подключен к одному из выходов источника 1, интегратор б, вход которого через ключ 7 подключен к выходу суммирующего усилителя 4, нульорган 8, вход которого через ключ 9 подсоединен к выходу интегратора б.
Схему 10 управления, вход которой подсоединен к одному из выходов ис" точника 1, а .выход - к управляющим входам ключей 7 и 9, амплитуднйй де« тектор 11, вход которого подключен к выходу интегратора 6, измерительный прибор 12, подключенный на.выходе амплитудного .детектора 11. Намагничивающая обмотка 3 йаносится на кон- 30 тролируемый сердечник 13. .На фиг. 4 приведены временные диа" граммы работы устройства для трех
I .значений напряжения 05 на выходе усилителя 5 с регулируемым коэф- . 35 фициентом передачи: напряжение 0 5 на выходе усилйтеля 5 меньше:напряжения, соответствующего среднему ,значению напряжения поля в сердечнике за выделенный полупериод (t Способ осуществляется следующим образом. Сердечник 13 от источника 1 прямоугольных импульсов ЭДС перемагни" чивается по частным циклам с заданной амплитудой индукции. Этот режим соответствует рабочему режиму перемагничивания сердечника накопительного маг нитного усилителя. Напряжением (фиг.. 4),. пропорциональное намагничивающему.току и, следовательно, напряженности поля в сердечнике 13, снимается с шунта 2 и подается на один из входов суммирующего усилитеЛя 4. На другой вход усилителя 4 с выхода усилителя 5,с регулируемым коэффициен том передачи подается напряжение 0 по величине пропорциональное сред.нему значению напряженности поля в сердечнике за выделенный полупериод, а по.знаку — обратное полярности на-. пряжения 0 (. Признаком, по которому коэффициент передачи усилителя 5 устанавливается таким образом, что амплитуда напряжения на его выходе пропорциональна по величине среднему значению напряженности на выделенном полупериоде, является равенство напряжения 06 на выхьде интегратора б за выделенный полупериод - нулю (фиг. 3 при t с t с t<). Выделение однаго из полупериодов напряжения Uy пропорционального разности Н - Н или Hq - Н) осу1цествляется ключом 7. ср Выбор того или иного полупериода по существу определяет ту Часть частного цикла (восходящую, либо нисходящую ), на которой производится измерение магнитной проницаемости. Выборка напряжения V0c интегратора б в конце полупериода на вход нуль"органа 8 осуществляется ключом 9. Работой ключей 7 и 9 управляет схема 10, работа которой синхронизируется источником 1. Амплитуда напряжения 06 на выходе интегратора 6-преобразуется амплитудным детектором 11 в постоянное напря . жение и измеряется прибором 12. Следует отметить, что форма реального частного цикла несколько отличается ;от et о .аппроксимации (фиг. 1) и текущая напряженность поля в сердечнике близка по форме напРяжению 0 (фиг. 4) . Поэтому о магнитной проR ,ницаемости сердечника судят не по Ъ амплитуде разности Н - Н р, которая может быть измерена на выходе суммирующего усилителя 4, à по амплитуце среднего значения этой разности. При этом напряжение 04 на выходе амплитудного детектора 11 связано с разностью напряженностей выражением: 1026101 3 — сопротивление шунта 2, К вЂ” постоянный коэффициент. Таким образом, предлагаемый способ контроля сердечников позволяет определять максимальную магнитную проницаемость при их перемагничивании по частным циклам и, следовательно, повысить точность контроля сер- дечников для .накопительных магнитных усилителей. Кроме того, позволяет производить контроль сердечников, на-, . нося на сердечник только одну обмотку с малым числом витков, которая может быть выполнена разъемной конструкции, что позволяет повысить производительность труда и уменьша-, ет расходы обмоточных материалов. 1026101 Составитель A.Ãóñüêîâ Техред В,Далекорей КорРектоР A Ильин Редактор Ю. Середа Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, _#_-35, Раушская наб., д. 4/5 Эаказ 4553/38 Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4
