Магнитный усилитель

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в различных отраслях техники в качестве электрического генератора. Магнитный усилитель содержит замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания, при этом он снабжен двумя П-образными магнитопроводами, установленными полюсами своих вертикальных стержней на противостоящих друг к другу участках замкнутого магнитопровода вдоль его магнитной линии, а источник н.с. для подмагничивания замкнутого магнитопровода выполнен в виде двух постоянных магнитов, одни одноименные полюса которых устанавливаются с разных сторон одного П-образного магнитоповода к вертикальным его стержням, а вторые одноименные их полюса устанавливаются с разных сторон второго П-образного магнитопровода к вертикальным его стержням, при этом на горизонтальных стержнях упомянутых П-образных магнитопроводов размещены обмотки, а замкнутый магнитопровод выполнен в виде двух П-образных магнитопроводов, установленных с зазором между полюсами вертикальных их стержней. Технический результат – расширение функциональных возможностей магнитного усилителя. 4 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в различных отраслях техники в качестве электрического генератора.

Известен простейший магнитный усилитель, содержащий замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник намагничивающей силы (н.с.) для его подмагничивания в виде второй обмотки на замкнутом магнитопроводе, подключенной к источнику постоянного напряжения через дополнительную индуктивность (В.П. Миловзоров. Электромагнитные устройства автоматики. Изд. четвертое, «Высшая школа», М., 1983, стр. 34).

Известен также магнитный усилитель, используемый в качестве стабилизатора тока при изменении напряжения сети переменного тока в широких пределах. Он содержит замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания в виде постоянного магнита, полюса которого установлены на противостоящих друг к другу участках указанного магнитопровода (В.П. Миловзоров. Электромагнитные устройства автоматики. Изд. четвертое, «Высшая школа», М., 1983, стр. 114-115).

К недостатку рассмотренного магнитного усилителя можно отнести то, что он не может быть использован в качестве электрического генератора.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей рассмотренного магнитного усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что магнитный усилитель, содержащий замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания, снабжен двумя П-образными магнитопроводами, установленными полюсами своих вертикальных стержней на противостоящих друг к другу участках замкнутого магнитопровода вдоль его магнитной линии, а источник н.с. для подмагничивания замкнутого магнитопровода выполнен в виде двух постоянных магнитов, одни одноименные полюса которых устанавливаются с разных сторон одного П-образного магнитопровода к вертикальным его стержням, а вторые одноименные их полюса устанавливаются с разных сторон второго П-образного магнитопровода к вертикальным его стержням, при этом на горизонтальных стержнях упомянутых П-образных магнитопроводов размещены обмотки, а замкнутый магнитопровод выполнен в виде двух П-образных магнитопроводов, установленных с зазором между полюсами вертикальных их стержней.

Анализ известных технических решений (аналогов) среди электромагнитных устройств с использованием электрических и магнитных средств позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявленном магнитном усилителе, и признать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 схематически показан общий вид предлагаемого магнитного усилителя в исходном его положении;

на фиг. 2 приведена электрическая схема замещения магнитной цепи предлагаемого магнитного усилителя;

на фиг. 3 показано направление путей потоков, развиваемых постоянными магнитами и рабочей обмоткой для положительного полупериода изменения в ней тока;

на фиг. 4 показано направление путей потоков, развиваемых постоянными магнитами и рабочей обмоткой для отрицательного полупериода изменения в ней тока.

Магнитный усилитель (фиг. 1) включает в себя замкнутый магнитопровод в виде двух П-образных магнитопроводов 1, 2, установленных с зазором δ между полюсами вертикальных их стержней, с рабочей обмоткой 3. На противостоящих друг к другу участках замкнутого магнитопровода вдоль его магнитной линии - на противостоящих друг к другу вертикальных стержнях П-образных магнитопроводов 1, 2 полюсами своих вертикальных стержней установлены дополнительные П-образные магнитопроводы 4, 5. Для подмагничивания замкнутого магнитопровода - П-образных магнитопроводов 1 и 2 используются два постоянных магнита 6, 7. Одни одноименные полюса их через полюсные наконечники 8, 9 устанавливаются с разных сторон одного дополнительного П-образного магнитопровода 4 к вертикальным его стержням. Вторые одноименные их полюса через полюсные наконечники 10, 11 устанавливаются с разных сторон второго дополнительного П-образного магнитопровода 5 к вертикальным его стержням. На горизонтальных стержнях дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 размещены обмотки 12, 13.

В исходном положении усилителя, когда рабочая обмотка 3 не подключена к источнику переменного напряжения, магнитный поток Ф1, развиваемый постоянным магнитом 6, шунтируется через левые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 1, а магнитный поток Ф2, развиваемый постоянным магнитом 7, - через правые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 2.

Зазор δ между полюсами вертикальных стержней П-образных магнитопроводов 1, 2 и соответствующие ему магнитные сопротивления Rδ1 и Rδ2 (фиг. 2) введены с целью исключения прохождения магнитных потоков Ф1 и Ф2 через вертикальные стержни П-образных магнитопроводов 1, 2.

При включении магнитного усилителя - подключении рабочей обмотки 3 к источнику переменного напряжения по горизонтальным и вертикальным стержням П-образных магнитопроводов 1, 2 (замкнутому магнитопроводу) проходит переменный магнитный поток Фр, изменяющийся по синусоидальному закону

где Фm - амплитудное значение магнитного потока, образованного рабочей обмоткой 3, при прохождении через нее переменного тока.

Для положительных полупериодов изменения тока в рабочей обмотке 3 (фиг. 3) в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 2 магнитные потоки Фр и Ф2 суммируются, а в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 1 магнитные потоки Фр и Ф1 вычитаются, в результате чего магнитное сопротивление R2 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 2 увеличивается, а магнитное сопротивление R1 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 1 уменьшается. Поэтому магнитный поток Ф2, развиваемый постоянным магнитом 7, разветвляется на два потока. Один из них Ф2-1 проходит через горизонтальный и левый вертикальный стержни дополнительного П-образного магнитопровода 4, горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 1, левый вертикальный и горизонтальный стержни П-образного магнитопровода 5. Другой поток Ф2-2 проходит через правые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 2.

Значения потоков Ф2-1 и Ф2-2 определяются по законам Кирхгофа из электрической схемы замещения магнитной цепи усилителя (фиг. 2) для узла, обведенного пунктиром.

Принимая во внимание, что магнитное сопротивление воздушных зазоров Rδ1 и Rδ2 во много раз больше магнитных сопротивлений R1 и R2, можно принять, что для магнитных потоков Ф1 и Ф2

Тогда

Для отрицательных полупериодов изменения тока в рабочей обмотке 3 (фиг. 4) в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 2 магнитные потоки Фр и Ф2 вычитаются, а в горизонтальном стержне П-образного магнитопровода 1 магнитные потоки Фр и Ф1 суммируются, в результате чего магнитное сопротивление R2 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 2 уменьшается, а магнитное сопротивление R1 горизонтального стержня П-образного магнитопровода 1 увеличивается (фиг. 2). Поэтому магнитный поток Ф1, развиваемый постоянным магнитом 6, разветвляется на два потока. Один из них Ф1-2 проходит через горизонтальный и правый вертикальный стержни дополнительного П-образного магнитопровода 4, горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 2, правый вертикальный и горизонтальный стержни дополнительного П-образного магнитопровода 5. Другой поток Ф1-1 проходит через левые вертикальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4,5 и горизонтальный стержень П-образного магнитопровода 1.

Значения потоков Ф1-2 и Ф1-1 определяются по законам Кирхгофа из электрической схемы замещения магнитной цепи усилителя (фиг. 2) для узла, обведенного пунктиром.

С учетом выражения (2)

Так как магнитные сопротивления R1 и R2 переменные, то и магнитные потоки Ф2-1 и Ф1-2, проходящие по горизонтальным стержням дополнительных П-образных магнитопроводов 4, 5, являются переменными. Поэтому в обмотках 12, 13, размещенных на них, наводится э.д.с.

где Ф - магнитный поток Ф1-22-1), проходящий через горизонтальные стержни дополнительных П-образных магнитопроводов 4 и 5;

- частота синусоидального тока, протекающего через рабочую обмотку 3;

wk - число витков в одной из обмоток 12 (13), размещенной на горизонтальном стержне дополнительного П-образного магнитопровода 4 (5).

Технико-экономический эффект предложенного технического решения заключается в расширении функциональных возможностей магнитного усилителя - использовании его в качестве электрического генератора.

Магнитный усилитель, содержащий замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания, отличающийся тем, что он снабжен двумя П-образными магнитопроводами, установленными полюсами своих вертикальных стержней на противостоящих друг к другу участках замкнутого магнитопровода вдоль его магнитной линии, а источник н.с. для подмагничивания замкнутого магнитопровода выполнен в виде двух постоянных магнитов, одни одноименные полюса которых устанавливаются с разных сторон одного П-образного магнитоповода к вертикальным его стержням, а вторые одноименные их полюса устанавливаются с разных сторон второго П-образного магнитопровода к вертикальным его стержням, при этом на горизонтальных стержнях упомянутых П-образных магнитопроводов размещены обмотки, а замкнутый магнитопровод выполнен в виде двух П-образных магнитопроводов, установленных с зазором между полюсами вертикальных их стержней.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в контактном электрошоковом оружии (ЭШО) и дистанционном электрошоковом оружии (ДЭШО), а именно в нелетальном электрошоковом оружии дистанционного действия, для правоохранительных служб и граждан.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при разработке средств формирования эталонных сигналов частоты. Технический результат – расширение функциональных возможностей - обеспечен на основе использования эффекта постоянства скорости распространения света в определенной светопроводящей среде, обеспечивающего возможность формирования стабильных по частоте импульсов за счет уменьшения факторов внутренней нестабильности.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования мощных СВЧ-импульсов заданной формы в составе передатчиков радиолокационных станций, использующих СВЧ-приборы с сеточным управлением.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Технический результат - повышение надежности гистерезисного триггера, используемого в самосинхронных схемах для построения индикатора окончания в них переходных процессов за счет реализации отказо- и сбоеустойчивости; относительно отказов и сбоев транзисторов; относительно обрывов проводов входов-выходов; относительно отказов источника питания, а также за счет интегрированной отказо- и сбоеустойчивость относительно отказов и сбоев транзисторов, обрывов проводов входов-выходов и отказов источника питания.

Изобретение относится к области микроэлектроники. Технический результат заключается в расширении диапазона допустимых значений напряжений питания, повышении быстродействия и снижении энергопотребления синхронных триггеров.

Изобретение относится к генераторам импульсов. Достигаемый технический результат – осуществление управления количеством энергии, отводимой от накопителя энергии для формирования на выходной нагрузке серий производительных электрических импульсов с переменной амплитудой.

Rs-триггер // 2604682
Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи и может использоваться в специализированных цифровых структурах, системах автоматического управления и передачи цифровой информации.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для решения задач преобразования частоты в напряжение. Техническим результатом изобретения является повышение точности преобразования частоты в напряжение за счет формирования характеристики преобразования частоты в напряжение, близкой к линейной при больших значениях крутизны наклона.

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для преобразования напряжения в частоту импульсов. Достигаемый технический результат - уменьшение неравномерности расстановки выходных импульсов во времени и расширение диапазона входных напряжений, в котором отсутствует эффект слипания выходных импульсов.

Использование: для питания импульсных источников света, искровых камер, лазеров и ускорителей. Сущность изобретения заключается в том, что первая ступень умножения состоит из первого накопительного конденсатора, первого дросселя, общего коммутатора и внешнего накопительного конденсатора, соединенных последовательно, при этом один вывод внешнего накопительного конденсатора соединен с общей шиной, а другой подсоединен к выводу дополнительного источника зарядного напряжения с полярностью, противоположной полярности основного источника зарядного напряжения.

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике и предназначено для управления тиратроном с холодным катодом серии ТДИ путем формирования импульсов поджига с нормированной крутизной фронта и следующих с высокой частотой следования импульсов. Устройство управления включает повышающий импульсный трансформатор напряжения (9), емкостной накопитель энергии (5), импульсный водородный тиратрон (15) и блок формирования импульса его запуска, содержащий тиристор (8), включенный в цепь первичной обмотки трансформатора (9), шунтирующий конденсатор (18), соединенный с управляющим электродом тиристора (8), дроссель насыщения (6) и второй шунтирующий конденсатор (7), уменьшающий скорость изменения напряжения на тиристоре (8). Для задержки подачи напряжения на сетку импульсного водородного тиратрона (15) относительно импульса запуска тиристора (8) к управляющему электроду тиристора (8) и к сетке водородного тиратрона (15) подключен генератор тактовых импульсов (19). Емкостной накопитель энергии (5) может быть подключен к сети переменного напряжения через повышающий импульсный трансформатор напряжения (9) и сетевой однотактный выпрямитель (1). Технический результат заключается в возможности использования устройства в схемах генераторов как с импульсной зарядкой накопительного конденсатора, так и с зарядкой постоянным током, в повышении надежности за счет уменьшения количества элементов и эффективности работы, обеспечении параллельной работы двух тиратронов серии ТДИ. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и импульсной силовой электронике и предназначено для использования в самолетных электроимпульсных комплексах, в частности - в противообледенительных системах и системах питания бортовых проблесковых огней предупреждения. Техническим результатом предложения является сохранение качества электроэнергии, потребляемой от источника электропитания, за счет непрерывности и равномерности потребляемого тока. Указанные технические результаты обеспечиваются тем, что в способе зарядки емкостного накопителя электроэнергии, по которому на первом этапе каждого высокочастотного цикла накапливают дозы энергии в балластном дросселе и промежуточном индуктивном накопителе, подключая их с помощью первого и второго ключей к источнику питания, а на втором этапе передают их в емкостный накопитель и в снабберный конденсатор вместе с дозой энергии источника, причем регулируют соотношение длительностей этапов в зависимости от напряжения емкостного накопителя, вводят третий этап, на котором сохраняют энергию индуктивного накопителя, шунтируя его вспомогательным ключом, причем длительность шунтирования регулируют в зависимости от среднециклического значения его потокосцепления. Кроме того накопленную к началу третьего этапа дозу энергии балластного дросселя вместе с дополнительной дозой энергии источника передают емкостному накопителю через последовательно с ним соединенный снабберный конденсатор, который затем на первом этапе следующего цикла передает накопленную им при этом дозу энергии индуктивному накопителю через первый основной ключ. Кроме того, в устройство для реализации указанного способа, содержащее входные выводы (1, 2), емкостный накопитель (3), первый блокирующий диод (4), индуктивный накопитель (5), балластный дроссель (6), снабберный конденсатор (7), второй блокирующий диод (8), первый и второй основные ключи (9, 10) и блок управления (11) с основными импульсно-модуляторными выходными выводами (12, 13), вводят вспомогательный ключ (14), третий и четвертый блокирующие диоды (15, 16), а блок управления снабжён вспомогательным выходным выводом (17). 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике в области преобразователей сигналов. Формирователь импульсов содержит микроконтроллеры, блок гальванической развязки, преобразователи питания, регуляторы напряжения, входы напряжения питания и входы сигнала тахометрических датчиков. Также формирователь содержит программируемые микроконтроллеры и управляемые ключи, при этом микроконтроллеры производят анализ входного сигнала и устанавливают определенный порог срабатывания в зависимости от результата анализа. Технический результат заключается в повышении гибкости функционирования формирователя импульсов таходатчика путем обеспечения адаптации порога срабатывания в зависимости от входного сигнала. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления СВЧ-приборами с сеточным управлением. Техническим результатом является упрощение модулятора импульсов и повышение его надежности. Модулятор импульсов содержит СВЧ-прибор с сеточным управлением, модуляторную лампу, генератор управляющих импульсов, импульсный трансформатор, источник смещения управляющей сетки модуляторной лампы, источники открывающего и закрывающего напряжений СВЧ-прибора, диодную сборку, источник коллекторного напряжения СВЧ-прибора, диодно-индуктивную сборку, два согласующих резистора. 4 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении быстродействия специализированных вычислителей таких как многозначный триггер. Указанный результат достигается за счет использования многозначного триггера, который содержит первый логический элемент с первым и вторым токовыми входами, а также первым и вторым токовыми выходами, второй логический элемент с первым и вторым токовыми входами, а также первым и вторым токовыми выходами, причем первый токовый вход второго логического элемента соединен с первым токовым выходом первого логического элемента, второй токовый вход первого логического элемента соединен с первым входом предустановки логического элемента памяти, второй вход второго логического элемента связан со вторым входом предустановки состояния устройства, второй токовый выход первого логического элемента связан с первым токовым выходом состояния устройства, второй токовый выход второго логического элемента связан со вторым токовым выходом состояния устройства. 3 з.п. ф-лы, 13 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области и предназначено для получения последовательности случайных чисел с заданными статистическими характеристиками. Технический результат - повышение независимости вырабатываемой последовательности случайных чисел от параметров источника шума и получение последовательности случайных чисел с заданными статистическими характеристиками. В способе для получения последовательности случайных двоичных чисел используют источник случайных событий - полупроводниковый шумовой диод. Формируют аналоговый сигнал, характеризующий наступление указанных событий, производят обработку сформированного аналогового сигнала и преобразование его в цифровую форму. Задают интервал времени, в течение которого определяют число знакоперемен (0 и 1). В полученном числе выявляют младший бит и записывают его. Из последовательности указанных младших битов формируют выходную последовательность случайных двоичных чисел. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области импульсной техники и может использоваться для питания обмоток возбуждения реверсивного двигателя возвратно-поступательного движения. Технический результат – упрощение устройства путем исключения одного источника питания и одного накопительного конденсатора. Генератор импульсов тока содержит зарядное устройство, накопительный конденсатор, два основных тиристора, две индуктивные нагрузки, коммутирующий конденсатор, два вспомогательных тиристора, два диода. 4 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электроснабжения. Технический результат заключается в повышении коэффициента усиления напряжения. Индуктивно-емкостный преобразователь содержит проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, выполненным из первой и второй секций, причем начало первой проводящей обкладки первой секции подключено к началу первой проводящей обкладки второй секции, конец первой проводящей обкладки первой секции подключен к концу второй проводящей обкладки второй секции, начало второй проводящей обкладки первой секции подключено к началу второй проводящей обкладки второй секции, конец второй проводящей обкладки первой секции подключен к концу второй проводящей обкладки второй секции. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано для улучшения линейности усиления многочастотных сигналов. Технический результат заключается в снижении динамического диапазона многочастотных сигналов. Предложенный способ позволяет определить начальные фазы гармонических колебаний многочастотного сигнала, обеспечивающие снижение динамического диапазона его огибающей и, как следствие, улучшение линейности усиления. 2 ил.

Предлагаемый способ относится к области измерительной техники и предназначен для преобразования напряжения в частоту следования импульсов. Технический результат заключается в уменьшении абсолютной погрешности дискретности преобразования в код выходной частоты следования импульсов и расширение диапазона входных напряжений. В способе интегрируют преобразуемое напряжение и определяют в моменты синхронизации повторяющиеся периодически результаты интегрирования, и при условии, что в момент синхронизации результат интегрирования преобразуемого напряжения станет меньше заданного уровня, начинают интегрировать импульс стабильной площади, знак которого противоположен знаку преобразуемого напряжения, причем среднее значение площади импульса больше по абсолютной величине, чем любое преобразуемое напряжение из заданного диапазона, импульс стабильной площади действует в течение целого числа N периодов синхронизации, при этом N>1. 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в различных отраслях техники в качестве электрического генератора. Магнитный усилитель содержит замкнутый магнитопровод с рабочей обмоткой и источник н.с. для его подмагничивания, при этом он снабжен двумя П-образными магнитопроводами, установленными полюсами своих вертикальных стержней на противостоящих друг к другу участках замкнутого магнитопровода вдоль его магнитной линии, а источник н.с. для подмагничивания замкнутого магнитопровода выполнен в виде двух постоянных магнитов, одни одноименные полюса которых устанавливаются с разных сторон одного П-образного магнитоповода к вертикальным его стержням, а вторые одноименные их полюса устанавливаются с разных сторон второго П-образного магнитопровода к вертикальным его стержням, при этом на горизонтальных стержнях упомянутых П-образных магнитопроводов размещены обмотки, а замкнутый магнитопровод выполнен в виде двух П-образных магнитопроводов, установленных с зазором между полюсами вертикальных их стержней. Технический результат – расширение функциональных возможностей магнитного усилителя. 4 ил.

Наверх