Преобразователь постоянного тока

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. 387495, о .т л и чающийс я тем, что,со целью повьашения чувствительности, расширения динс1мического диапазона и обеспечения возможности управления передаточной характеристикой, в него введены избирательный усилитель и фазосдвигающий блок, а на каждый ферромагнитный сердечник нанесена дополнительная обмотка, причем вход, избирательного усилителя подключен . ,к выходным обмоткаи, а выход - к входу фазосдвигающего блока, в выходную цепь которого включены обе дополнительные обмотки.

4 145 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (И) З(5)) Q 01 )(19/20) Н 03 Р 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

6t. ГДЕ g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д ." " : "". ()(Ц ЩД, .ь )(К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 387495 (21) 3452008/18-21 (22) 11.06.82(46) 30,09.83. Бюл. У 36 (72) В.П.Холодков, Н.И.Горбатенко, В.И. Лачин, A.Ê.Ìàëèíà и В.A. Буняев (71) Новочеркасский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621. 375. 3 (088. 8) (56) l. Авторское свидетельство СССР (Ф 387495, кл. Н 03 F 9/00, 1971. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

ТОКА по авт.св. 9 387495, о .т л ич а ю шийся тем, что, .с целью повышения чувствительности, расширения динамического диапазона и обеспечения возможности управления передаточной характеристикой, в него введены избирательный усилитель и . фазосдвигающий блок, а на каждый ферромагнитный сердечник нанесена дополнительная обмотка, причем вход. избирательного усилителя подключен ,,к выходным обмоткам, а выход — к входу фаэосдвигакицего блока, в выходную цепь которого включены обе дополнительные обмотки.

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и автоматике и предназначено для испол1.зования при реализации контроля постоянного тока с гальванической развязкой цепью измеряемогo тока и измерительной аппаратурой.

По основному авт.сь.. ?Ф 387495 известен преобразователь постоянного тока, содержащий магHEIKFIEIii усилитель на двух тороидальньв< фер1 ромагнитных сердечниках с вход!!ыми и выходными обмотками, нанесенными нсв>речно по отношению к обмоткам ноэбуждения, генератор затухающих колебаний, выход которого соединен с ji5 обмотками возбуждения, интегрирующее звено, вход которого подключен к выходным обмоткам <1)

Иедостатки известного устройства определяются неудовлетворительной п чунстниTBJI EiocTIEQ, неприемлемой, например, для построения ныс1ококачественных компараторов, малым дина-: мическим диаrlaзоном, Ограничива1ощим применение преобразователя для измерения токов, изменяющихся с большой амплитудой. Кроме того, известное устройство облагает неизменной передаточной характеристикой, т.е. егo Hefiocpeдстненное использонание качестве функциопагьного преобра.— зователя оказывается весьма затруднительным.

Пель изобретения -- повышение <- УFJCTR!1TB Jrb EIOCтн УCTPOFrCтва с РаС . ширение pipî динамичес кого,циапа зона и обеспече! пе возможности упранлеHИЯ ПЕPc- Да т ОЧ HO и Ха PclК Л ЕРИСTИКО ?1

Постав>:ен -".ая ель дос с>тгается

TBM c rT0 Н IIPBÎáPñr 3 OÁñ3 TÐË> IIO CTOH E

H0Г0 т01(а,, сОдеp><<а!азий ма IIHTHH-и !

>силl. тель 1!с! Дв 7х т01..0ицс1л нных ir>BP— ромаг:1ит1 r!тс ерде IIIHхах <1 входными и Dt EOJIrrr=":EIH Обмоткам!1, iiciilPOBIIEI;нстре--ir10 по отношению к обмоткам возбуждения, T err epeòîð =iaтухающих " 45 колебаний, выход которого соединен с обмотками возбуждения, интегрирующее эне!1О, вход которогo:подключен

К выходиым обмоткам,. ьведены избирательный усилитель H фаэосцнигаю!ций 5О блок, а на каждый ферромагнитный серДЕЧНИ1< ErcrEIBÑB с .а. ДОПОЛВ ИТ?сЕЛЬ На Я Обмотка„причем вход избирательного усилителя подключен к .выходным обмоткам а выход — к входу фа"-,0- 55 сдвига!о!-!его блока, в выходну>о цепь которого нкл>счены Обе,дс>пол1<ительные обмотки.

На ЧЕРТЕ>!<Е ПРЕДСтаНЛс 11а фУ>П< циона>п.11ан схема предлагаемого преобразонателя.

В состав устройства входят магнитный усилитель на тороидальных ферромагнитных сердечниках 1 и 2 с .входными 3 и 4, возбуждения 5 и б, выходным>! 7 и 8 и т1от! о т1н и тель ньяи 65

9 и 10 обмотками, генератор 11 затухающих колебаний,, интегрирующее звено 12, избирательный усилитель

13 и фазосдн1:гающий бЛок 14.

Ус>тройс. тво работает c Jeqymml образом.

Генератор 11 затухающих колебаыий т!ериодически вырабатывает пакеты затухающих колебаний тока ч-астотой

-1 н обмотках 5 и б возбуждения. При одновременном воздействии на сердечники 1 и 2.магнитньв< полей, создаваемых постоянньж измеряемым током

1!1 но входных обмотках 3 и 4 и эатухакщим пакетом тока в обмотках

5 и б возбуждения; происходит безт истереэисное намагничивание сердечников 1 и 2. Во время намагничивания последних в выходных обмотках

7 и 8 преобразователя индуцируется последовательность импульсов напряжения, результирующая вольт-секундная площадь которых является пропорциональной величине входного тока ?!111. Избирательный усилитель

13 ньделяет из напря>кения на выходных обмотках 7 и 8 гармонические колебания, частота которых равна

2?. фазосднигающий блок 14 осуществляет сдниг этих колебаний по фазе

На величину, пропорциональную напряжению IJ! . Таким образом, ток

)g н дополнительных обмотках 9 и 10 имеет удвоенную частоту по сравнению с током !!! н обмотках 5 и б возбуждения, а сдниг по фазе между указанными токами можно изменять, изменяя величину О!! . Созданные условия оказываются достаточными для по-! учения эффекта магнитного выпрям1ения н сердечниках 1 и 2.

Если,цля определенности рассматривать токи !8 и rg в виде косинусоид и фазу тока 1g не изменять, а изменять фазу r тока,<,<, то при эффект магнитного выпрямления отсутствует, а при g. О HEI>=!! является максимальнь1м, причем постоянные cocTанляющие магнитной индукции н каждом сердечнике, обусловленные магнит ьм ныпрямлением и соответствующие сдвигу по Фазе, равному ф = О и о> =ri, протинопбложны по знаку. Появление постоянной составляющей магнитной индукции н сердечниках 1 и 2 эквивалентно приращению тока во входных обмотках 3 и 4, т.е. вызывае- изменение чувствительности преобразователя.

При < = !! чувствительность предлага 2 емого устройства имеет такую же величину 5о, как в иэнестном устройстве. При <- "— чувствительность нозрас-

2 тает с уменьшением и достигает максимального значения 5,>, при <<> = О.

?>а Х .Прис! ъ g чувствительность уменьшается с ростом ф и достигает минимального значения 5>,, упри @ !r . При увеличении

1045145

Составитель Л.Морозов

Редактор Ю.Ковач Техред 3I.Пилипенко Корректор A ° ференц

Заказ 7505/46 Тираж 710 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 (p от Il доф fi чувствительность растет и достигает уровня бд при = 11 . дальнейший рост (f увеличивает чувствительность до максимального значения Ь,щд.

Из сказанного следует, что при безгистереэисном намагничивании в сердечниках 1 и 2 устанавливается величина магнитной индукции, пропорцнональная входному току Tg« но коэффициент пропорциональности (чувствительность)оказывается зависимьм 10 от величины управляющего напряжения

Ч

При воздействии следукщего пакета затухающих колебаний тока в обмотках 5 и б возбуждения первый импульс этого тока переводит сердечники 1 и 2 в насыщение. В результате происходит считывание информации, записанной в сердечниках 1 и 2.

Вольт-секундная площадв импульса нап-р ряжения, индуцируемого при считывании на выходных обмотках 7 и 8, является пропорциональной величине маг. нитной индукции в каждом сердечника, 1.б. отображает величину постоянного 25 входного тока Izq. Интегрирукецее

Звено 12 интегрирует импульсы на выходных обмотках 7 и 8, напряжение на его выходе также является проI порцнальньм входному току I «»

Последующйе импульсы пакета затухающих колебаний тока ig вновь вызывают безгистерезисное намагничивание сердечников 1 и 2 °

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает существенно улучшенйыми показателями. При U> соответствующем сдвигу по фазе.q равному О, устройство имеет максимальную чувствительность и может использоваться, например, в качестве компаратора. При ц равном М чувствительность устройства является минимальной а динамический диапазон - максимальным, и устройство может Выть использовано, например, для периодического измерения величины медленно изменяющегося в широких пределах входного тока 1е„. Наличие зависимости ц 8 1 = 1(tbq U g) позволяет управлять передаточной функцией устройства и применять его в качестве фун кцион аль ного преоб ра зова теля .