Учебный прибор по электротехнике

 

Изобретение относится к учебным приборам по электротехнике и позволяет повысить наглядность графической демонстрации процессов, протекающих в однофазном двухтактном статическом преобразователе постоянного напряжения в переменное. Прибор состоит из неподвижной лицевой панели 1 с нанесенными на нее диаграммами петли гистерезиса и временных зависимостей магнитной индукции и выходного напряжения насыщения, на отдельных участках которых выполнены прорези 4,5,8,9 и 10,11 соответственно, и подвижного движка 2, установленного за панелью 1 в направляющих 3 и имеющего цветные метки в виде прямых линий 12-14 и закрашенных кругов 15. При перемещении движка вправо цветные метки пересекают прорези диаграмм, образуя в них движущуюся рабочую точку как по петле гистерезиса, так и по временным зависимостям. При этом перемещение рабочей точки на участках А-Б, Г-Д характеризует протекающие в устройстве медленные процессы, а на участках Б-Е, Ж-Д - быстрые процессы, обусловленные перемагничиванием магнитопровода и сменой состояний входящих в преобразователь транзисторов соответственно. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (1)5 G 09 В 23/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4427487/40-12 (22) 20,05.88 (46) 23.10.90. Бкп. ¹ 39 (72) Ю.М.Любченко, Н.И.Олейник и Ю.Г.Березкин (53) 381.136.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1449994, кл. G 09 В 23/18, 1987. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ (57) Изобретение относится к учебным приборам по электротехнике и позволяет повысить наглядность графической демонстрации процессов, протекающих в однофазном двухтактном статическом преобразователе постоянного напряжения в переменное. Прибор состоит из неподвижной лицевой панели 1 с нанесенными на нее диаграммами петли гистерезиса и временных зависимостей магнитной индукции и выходного напря2 жения насыщения, на отдельных участках которых выполнены прорези 4, 5, 8, 9 и 10 11 соответственно, и подвижного движка 2, установленного за панелью I в направляющих 3 и имеющего цветные метки в виде прямых линий

12 — 14 и закрашенных кругов IS. При перемещении движка вправо цветные метки пересекают прорези диаграмм, образуя в них движущуюся рабочую точку как по петле гистерезиса, так и по временным зависимостям. При этом перемещение рабочей точки на участках

А-Б, Г-Д характеризует протекающие в устройстве медленные процессы, а на участках Б-Е, Ж-Д " быстрые процессы, обусловленные перемагничиванием маг3 нитопровода и сменой .состояний, входящих в преобразователь транзисторов соответственно. 2 ил. С:

3 1601626

Изобретение относится к области демонстрационных приборов и может быть использовано, например, при изучении принципа работы однофазного статического преобразователя постоян,ного напряжения в переменное.

Цель изобретения — повышение на,дежности графической демонстрации ,,процессов, протекающих в однофазном 10 двухтактном статическом преобразова-! теле постоянного напряжения в пере;менное.

На фиг,l изображен прибор, общий вид; на фиг.2 — расположение и поря.док построения цветных линий, пере;крывающих прорези в зоне петли гис терезиса.

Учебный прибор по электротехнике

Iсодержит неподвижную лицевую панель ! 1 с нанесенными на ней двумя временными диаграммами изучаемых электроI магнитных процессов, на отдельных . участках которых выполнены сквозные !

; прорези, и движок 2, установленныи, 25 . в закрепленных с тыльной стороны

: панели направляющих 3 и имеющий нанесенные в зоне прорезей панели цветные метки для индикации на диаграммах динамики изменения параметров О . электромагнитных процессов.

На одной из диаграмм прорези выполнены по форме восходящей 4 и нисходящей 5 ветвей петли гистерезиса, концы которых(соединены линиями 6 и 7 графического изображения участков насыщения последней и на концах

8 и 9 участков насыщения.

На второй диаграмме прорези выполнены по форме двух синусоид, со- 40 ответствующих временным зависимостям магнитной индукции 10 и выходного напряжения насыщения магнитопровода

I1.

Цветные метки представляют собой три прямые линии и точечные закрашенные круги, постепенно перекрывающие участки прорезей 4, 5 и 8 - 11 при перемещении движка 2. При этом предназначенные дпя перекрытия прорезей 4 и 5 две линии 12, 13 выполнены по форме боковых сторон неравнобокой трапеции, у которых расстояние (фиг.2) между верхними концами равно ширине петли гистерезиса,. а расстояние между нижними концами больше ширины петли гистерезиса на длину отрезка, обозначающего на диаграмме период изменения магнитной индукции lO, Третья линия 14 направлена по оси ординат временных диаграмм и предназначенана для перекрытия прорезей вт орой диаграммы (синусоид 10 и 11) . Точечные закрашенные круги 15 выполнены в зоне, соответствующей прорезям

8 и 9 на концах участков насыщения петли гистерезиса. Кроме этого, на лицевой панели 1 нанесена схема 16 изучаемого преобразователя.

Прибор работает следующим обра" зом.

Перед началом демонстрации обучае1 мым объясняют, что в однофазном двух. тактном преобразователе постоянного напряжения в переменное при его работе периодически протекают медленные и быстрые процессы.

Медленный процесс соответствует перемагничиванию магнитопровода от значения индукции насыщения .(-В ) до (+В ) и наоборот при которых скорость изменения магнитного потока, а следовательно, и напряжения на обмотках трансформатора, постоянна. Рабочая точка при этом медленно перемещается от значений (-Вз) до (+Ве) — участок А-Б петли гистерезиса, и от (+В ) до (-В ) — участок Г-Д петли гистерезиса.

Быстрый процесс соответствует смене состояний входящих в преобразователь транзисторов, т.е, процесс перехода рабочей точки ранее открытого транзистора из области насыщения в область отсечки, а рабочей точки ра-. нее закрытого транзистора из области отсечки в область насыщения, что характеризуется на схеме петли гистерезиса участками Б-Е, Е-Г и Д-Ж, Ж-А соответственно, Затем устанавливают прибор в исходное состояние, при котором движок 2 полностью закрыт панелью 1, В результате этого линия 12 находится слева от прорези 5, линия

13 расположена между прорезями 4 и 5 линия 14 совпадает с осью ординат временных диаграмм, а точечные цветные круги 15 располагаются так, что один из них совпадает с прорезью 9.

После этого, перемещая движок 2 влево, демонстрируют принцип работы преобразователя. В результате переме. щения движка 2 вправо рабочая точка (цветная метка 15, видимая в прорези

9 петли гистерезиса) мгновенно переходит в точку А вследствие пересечения прямой линией 13 прорези 4, что

5 16016 соответствует быстрому процессу (переключению транзисторов), Ири дальнейшем перемещении движка 2 рабочая точка перемещается от точки А к точке Б относительно медленно, .что соот5 ветствует медленному процессу, обусловленному процессом перемагничив ания магнитопровода от значения индукции (-В ) до (+В ), При достижении точки Б рабочая точка мгновенно перемещается в точку Е (появление метки

15 в прорези 8), а затем в точке Г (появлении линии 12 в прорези 5), что соответствует быстрому процессу, обусловленному обратным переключением транзисторов. В результате дальнейшего перемещения движка 2 рабочая точка движется по петле гистерезиса от тсчки Г до точки Д, что соответст- 20 вует медленному процессу, характеризующемуся перемагничиванием магнитопровода уже or индукции (+В ) до (-В ). Далее рабочая точка мгновенно перемещается в точку Ж (метка 15 сов- 25 падает с прорезью 9), что соответствует началу быстрого процесса.

Каждому положению рабочей точки на петле гистерезиса соответствует определенное ее положение на временных 30 диаграммах магнитной индукции 10 и выходного напряжения насьпцения магнитопровода 11. Этот процесс демонстрируется также одновременным пере" мещением рабочей точки по этим диаграммам за счет пересечения линией 14 прорезей 10 и 11.

Использование изобретения позволяет достоверно и наглядно демонстрировать характер медленных и быстрых,4п процессов, протекающих в однофазном двухтактном преобразователе постоянного напряжения в переменное, и их связь с выходными параметрами устройства. 45

Формула иэ обретения

Учебный прибор по электротехнике, содержащий неподвижную лицевую . 50

26 6 панель с нанесенными на ней двумя временными диаграммами изучаемых электромагнитных процессов, на отдельных участках которых выполнены сквозные прорези, и движок, установленный в закрепленных с тыльной стороны панели направляющих и имеющий нанесенные в зоне прорезей панелей цветные метки для индикации на диаграммах динамики изменения параметров электромагнитных процессов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения наглядности графической демонстрации процессов, протекающих в однофаэном двухтактном статическом преобразователе постоянного напряжения в переменное, на одной из диаграмм прорези выполнены по форме восходящей и нисходящей ветвей петли гистерезиса, концы которых соединены линиями графического изображения участков насыщения последней и на концах участков насыщения, а на второй диаграмме прорези выполнены по форме двух синусоид, соответствующих временным зависимостям магнитной индукции и выходного напряжения насьпцения магнитопровода, цветные метки представляют собой три прямые линии и точечные закрашенные круги, постепенно перекрывающие участки прорезей при перемещении движка, при этом пред" назначенные для перекрытия прорезей в зоне петли гистерезиса две линии выполнены по форме боковых сторон неравнобокой трапеции, у которых расстояние между верхними концами равно ширине петли гистерезиса, а расстояние между нижними концами больше ширины петли гистерезиса на длину отрезка, обозначающего на диаграмме пе" риод изменения магнитной индукции, третья линия направлена по оси ординат диаграмм. и предназначена для перекрытия прорезей второй диаграммы, а точечные закрашенные круги выполнены в зоне, соответствующей расположению концов участков насыщения петли гистерезиса.

1 60 1626

Составитель Р,Ужвий

Редактор Е.Папп Техред М.Дидык Корректор Л.Бескид

Заказ 3271 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям к открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101