Имитатор сверхпроводящей магнитной системы

 

Изобретение относится к измерительной технике Цель - расширение области использования имитатора за счет имитации активно-индуктивных сверхпроводящих магнитных систем Имитатор содержит нагрч зочные транзисторы 5, коллекторы которых обьединены, токоуравнивающий резистор 9, цепь 10 формирования отрицательной обратной связи, усилитель 11 обратной связи Цель достигается за счет новых электрических связей межд функциональными элементами , а также тем, что цепь формирования отрицательной обратной связи выпол йена частотно-зависимой с постоянной времени и коэффициентом хсиления, опре ie ляемыми по формулам, приведенным в они сании изобретения 2 и i о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1629881

А1

51 5 Gi 01 R 31 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4474747/21 (22) 15.08.88 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (7l ) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (72) В. А. Марапулец (53) 621.317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1272289, кл. G 01 К 31/28, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 817620, кл. G Ol R 31/28, 1980.

2 (54) ИМИТАТОР СВЕРХПРОВО11ЯЩЕЙ

МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель -- расширение области использования имитатора за счет имитации активно-индуктивных сверхпроводящHx магнитных систем. Имитатор содержит нагрузочные транзисторы 5, коллекторы которыi об.ьединены, токоуравнивающий резистор 9, цепь !О формирования отрицательной обратной связи, усилитель 11 обратной связи.

Цель досгигается <а счет новых электрических связей между функциональными элементами, а также тем, что цепь формирования отрицательной обратной связи выполнена частотно-зависимой с постоянной времени и коэффициентом усиления, определяемыми по формулам, приведенныii b <)IIII сании изобретения. 2 ил.

1629881

I I,обретение относится к измерительной ii II (и может быть использовано для наilе ки и испытаний источников питания ,. и(р п роводящих магнитных систем (СМС) .

1!ельк) изобретения является расширение

llI),п(е(и применения за счет имитации активli()-illi (уктивных сверхпроводящих магнитных систем. 11а фиг. 1 изображена принципиальная ,v(vè СМС; на фиг. 2 — функциональная . хема имитагора СМС.

СМС (фиг. .1) содержит активные сопрот)(ве(ения проводников, соединяющих сверх (роводящую обмотку с клеммами 1 криостат», величиной Я„р, проводников, соедиII5II()IIIIIõ клеммы 1 криостата и источник 2 питания, величиной RÄ, сверхпроводящую ()() м отку 3, обладающую индуктивность L, и подключенный параллельно обмотке сверх((роводящий ключ 4 (СПК), обладающий в нормальной фазе активным сопротивлением Rq. Эквивалентное сопротивление потерь и межвитковая емкость обмотки на (ри(пьипиальной схеме СМС не показаны ввиду их незначительного влияния по сравнению с реальными значениями Rn=R

С принятыми упрощениями характеристическое сопротивление СМС, полученное методом операционного исчисления, имеет

R (Ti Р+1)

Т2 P+1

Р +Рл где TI = — 1 постоянная времени

СМС;

Т2— — постоянная времени

СПК.

При сравнении Ti и Т2 следует, что отношение их величин всегда больше или равно единице: т, Ь.4-г.

Т2 Rð

Выходное характеристическое сопротивление усилителя с отрицательной обратной связью по напряжению имеет вид

1+ W„(P) K(P) где Z;(P) — выходное сопротивление усилителя при разомкнутой цепи обратной связи;

W„(P) — передаточная функция цепи отрицательной обратной связи;

К(Р) — передаточная функция усилителя при разомкнутой цепи обратной связи.

Для усилителя с разновидностью цепи отрицательной обратной связи, приведенной на фиг. 2, выходное характеристическое сопротивление имеет вид

R; Т2Р+!

z.(PI = —

К+1 T4Ð+1 где R, — выходное сопротивление нагрузочных транзисторов при разомкнутой

4 цепи отрицательной обратной связи

К вЂ” коэффициент усиления разомкнутого усилителя;

Tq=R С;

R.С

5 Т4

К+1

При этом отношение величин постоянных времени больше единицы:

10 К+ т„

Следовательно, амплитудно-частотная характеристика выражения Z„(P) тождественна выражению Z(P), что позволяет применить данный усилитель в качестве имита15 тора СМС у которого:

Я; — тождественно R;

К+1 л>

T2=R С тождественно Ti — — 1

RA+RE

@ Rк

R.С L

Т4 тождественно Т2= —.

Имитатор СМС содержит (фиг. 2) на25 грузочные транзисторы 5, коллекторы которых подсоединены к одному полюсу источника 6 питания, второй полюс которого подсоединен к одной общей входной клемме 7, вторая входная клемма 8 соединена через токоуравнивающие резисторы 9 с эмиттераЗ0 ми нагрузочных транзисторов 5 и входом цепи 10 отрицательной обратной связи, выход которой подключен к входу усилителя 11, выход которого соединен с параллельно соединенными базами нагрузочных транзисторов 5.

Для работы с имитатором следует выбрать необходимые величины К, R и С, обеспечивающие имитацию заданной СМС, ввести их в схему и подключить к входным клеммам испытуемый источник питания. Даль40 нейшая работа производится согласно инструкции по эксплуатации источника питания, Так как в практических СМС R)(q(R4, то величина R определяется в основном сопротивлением проводников, соединяющих

45 клеммы криостата и испытуемый источник питания, т. е. Rn R4

Имитатор СМС позволяет отказаться от дорогостоящего криомагнитного оборудования при наладке и испытаниях вторичных источников питания сверхпроводящих маг50 нитных систем.

Формула изобретения

Имитатор сверхпроводящей магнитной

5 системы, содержащий нагрузочные транзисторы, коллекторы которых объединены, эмиттер каждого из транзисторов соединен с первым выводом соответствующего токоуравнивающего резистора, вторые выводы

1629881

Составитель В. Степанкин

Редактор О. Юрковецкая Те)<ред А. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 438 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКI! 1 « . .<.)

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, iл. I;)ã;)ð<.«,<, <) I

5 которых подключены к первой входной клемме, цепь формирования отрицательной обратной связи, вход которой соединен с первой входной клеммой, а выход соединен с входом усилителя обратной связи, выход которого соединен с объединенными базами нагрузочных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет имитации активно-индуктивных сверхпроводящих магнитных систем, объединенные коллекторы нагрузочных тран- 1О зисторов соединены с первым входом источника питания, второй выход которого соединен с второй входной клеммой, цепь формирования отрицательной обратной связи выполнена частотно-зависимой с постоянной времени, определяемой по формуле

-Р

/Ь R)< где L — индуктивность имитируемой сверхпроводящей магнитной системы;

Яд — активное сопротивление проводников между сверхпроводя щей магнитной системой и выходом.источника питания;

Рк — активное сопротивление сверхпроводящего ключа сверхпроводяшей магнитной системы в нормальной фазе, причем коэффициент усиления усилителя обратной связи определяется по формуле = / я — ° где R; — выходное сопротивление нагрузочных транзисторов.