Устройство для преобразования постоянного тока в переменный

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ , содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитны ми пластинами, каждая из которых выполнена с прямоугольным вырезом, образующим стержни, на которых расположены две обмотки индуктивности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности , устройство снабжено дополнительно четЬфьмя обмотками индуктивности , а каждая ферромагнитная пластина выполнена с дополнительным прямоугольным вырезом, причем вырезы каждой пластины расположены симметрично по ее краям и на каждом стержне расположена одна обмотка индуктивности, при этом обмотки индуктивности каждой из пластин, расположенные одна напротив другой, попарно соединены между собой последовательно согласно и соединены по мостовой схеме, причем одна диагональ моста предназначена для источника переменного тока, а s другая - для снятия выходного сигнала. (Л О5 ;о О5 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1076965 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,7х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3524204/24-07 (22) 23.12.82 (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) H А. Ахраров, А. M. Сафаров и A. Т. Шарустамов (53) 621.314.22.08 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 847464, кл. Н 02 М 7/42, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР № 920865, кл. Н 01 F 40/12, 1982. (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЛ, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитны ми пластинами, каждая из которых выполнеg 1) H 0l F 40/12; H 02 М 7/42 на с прямоугольным вырезом, образующим стержни, на которых расположены две обмотки индуктивности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, устройство снабжено дополнительно четырьмя обмотками индуктивности. а каждая ферромагнитная пластина выполнена с дополнительным прямоугольным вырезом, причем вырезы каждой пластины расположены симметрично по ее краям и на каждом стержне расположена одна обмотка индуктивности, при этом обмотки индуктивности каждой из пластин, расположенные одна напротив другой, попарно соедHHcíы между собой последовательносогласно и соединены по мостовой схеме, причем одна диагональ моста предназначена для источника переменного тока, а другая — для снятия выходного сигнала.

1076965

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве элемента автоматики, в частности при преобразовании постоянного тока в переменный.

Известно также устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, волненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными элементами, элемент Холла, собранный из последовательно соединенных звеньев, расположенных между ферромагнитными соединительными элементами (1)

Недостатком укаэанного устройства является большая погрешность, вызванная. температурной нестабильностью элементов

Холла.

Известно устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую шику, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными соединительными элементами, которые выполнены с прямоугольными вырезами, причем модулирующие обмотки расположены равномерно на каждом стержне соединительного элемента, а выходные обмотки охватывают одновременно оба стержня соединительного элемента и расположены по краям его выреза (2) .

Недостатками известного устройства являются низкая точность и малая чувствительность.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую Шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными пластинами, каждая из которых выполнена с прямоугольным вырезом, образующим стержни, на которых расположеHbl две обмотки индуктивности, снабжено дополнительно четырьмя обмотками индук,тивности, а каждя ферромагнитная пластина выполнена с дополнительным прямоугольным вырезом, причем вырезы каждой пластины расположены симметрично по ее краям и на каждом стержне расположена одна обмотка индуктивности, .при этом обмотки индуктивности каждой из пластин, расположенные одна напротив другой, попарно соединены между собой последовательносогласно и соединены по мостовой схеме, причем одна диагональ моста предназначена для источника переменного тока, а другая — для снятия выходного сигнала.

На фиг. 2 изображена одна ферромагнит20 ная пластина 8 с двумя отверстиями, на стержнях которой попарно размещены об1 3 2 4 или

На фиг. 1 приведена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— ферромагнитная пластина с отверстиями и расположение обмоток индуктивностей на ней; на фиг. 3 — электрическая схема соединения обмоток индуктивностей.

Устройство состоит из магнитопровода, выполненного из двух С-образных параллельно расположенных секций 1 и 2 (фиг. 1), соединенных между собой ферромагнитными пластинами 3 и 4, выполненными с двумя отверстиями, параллельность которых обеспечивается с помощью клинов из изоляционного материала 5 и 6, токопроводящей шины 7, четырех обмоток 8 и 9, 10 и 11, индуктивностей попарно размещенных на стержнях ферромагнитной пластины.

Принцип работы устройства заключается в следующем. мотки 8 и 9, 10 и 11 индуктивностей, соединенные в мостовую схему, к одной из диагонали которой подключен источник переменного тока. В каждой паре обмотки соединены. так, что поток, созданный переменными токами в каждой паре обмоток, замыкается только вокруг одного отверстия ферромагнитной пластины. Направление потоков этих обмоток показано на фиг. 2.

При отсутствии преобразуемого постоянного тока, ввиду равенства параметров обмоток индуктивностей и магнитных сопротивлений стержней, на которые намотаны обмотки 8 и 9, 10 и l l, индуктивности обмоток

L) и Ь, L, и L будут равными, следовательно, будут иметь одинаковые значения и индуктивные сопротивления обмоток. Поэтому сигнал на выходе другой диагонали мостовой схемы будет равен нулю, а условие равновесия запишется (фиг. 3) в виде

Li )-Ъ.L2 L4 (2)

При протекании преобразуемого постоянного тока = по шине 7 в каждой С-образной секции магнитопровода создается магнитный поток ф, часть которого, проходя по стержням, на. которые намотаны обмотки 8 и 9 (поток дФд) и 10 и 11 (поток ьФ„), совпадает по направлению, как показано на фиг. 2, с потоками, созданными. токами обмоток 8 и 11, и направлен встречно потокам, созданным токами обмоток 9 и 1О. В результате магнитная индукция в стержнях в первом случае увеличивается, во втором — уменьшается. Наличие нелинейной зависимости магнитной индукции от напряженности магнитного полк ферромагнитного материала приводит к изменению магнитного сопротивления стержней. Это приводит к изменению индуктивности каждой пары обмоток, что, в свою очередь, 1076965 ю

4 . рх

Ров. 3

Составитель А. Колачков

Редактор А. Власенко Техред И. Верес Кс>ррс ктор Л, 1lоах

Заказ 761/49 Тираж 683 Г1одсссс иое

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР но дела и иэобретени Д и от к рытн 11

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи наб., д 4/5

Филиал ППП <Патентi, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 меняет индуктивность каждой парь обмоток.

Так, индуктивности обмоток 8, 11 и 9, 10 соответСтвенно равны

1. -1. =

2„3 где Q =wz =w =w4w- число витков каждой обмотки индуктивности; „ 14Z кХ вЂ” ПОЛНОЕ МаГНИтНОЕ СОпротивление каждого из пары стержней с обмотками 8, 11 и 9, 10.

Изменение индуктивностей приводит к разбалансу мостовой схемы, т.е. к нарушению равенства (!). Вследствие этого на выходе мостовой схемы появляется выходной сигнал л Ц,ы„, пропорпиональный величине преобразуемого постоянного тока

1 = (д(1в „,= л f 1=).

Теоретические исследования и предвари тельные экспериментальные результаты показали, что предлагаемая схема включения позволяет повысить чувствительность и точность устройства по сравнению с прототипом

Устройство может быть использовано для

l0 преобразования постоянного тока в переменное напряжение, удобное для дальнейшей обработки, а также в качестве первичного датчика при автоматическом контроле и регулировании постоянных токов.

Ориентировочный технико-экономический расчет показал, что внедрение одного предлагаемого устройства в объектах для контроля и регулирования постоянных токов дает экономический эффект более 8 тыс. руб. в год.