Устройство для моделирования поля короны постоянного тока

 

! тл . I

П И C А о НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Своз. Советских

Социалистических

Республик (») 60403.З (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено 15.07.75 (21) 2156285/24 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

& 0G G. 7/62.Государственный вомнтет

Соввта Министров СССР но делам нзооротоннй н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,04.78, Бюллетень %15 (45) Дата опубликояаиия описания 03.05.78 (53) УЙК 681.333 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. У. Тавадзе, П. В. Кофмак, В. A. Немцов и А. Н. Гегамов (71} Заявитель (54} TPOACTB0 LIJI M0 E HP0 AHH FI0JIA

КОРОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к вычислительной технике, применяемой для автоматизации эксттериментальных исследований и автоматизации ручного труда вычислителей при проведении исследований и обработке результа- 5 тов по изучению важнейших электрических характеристик поля короны постоянного тока, среди которых главной является величина произведения подвижности носителей элек врических зарядов К на плотность объемного 1О заряда Г, т.е. КЯ

Известна модель для исследований элект рнческих параметров поля короны постоянно, го тока, содержащая ксммутатор, генератор, зонд и регистрирутощий прибор tlj;

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для моделирования поля короны постоянного тока, содержащее высоковольт иый генератор инфраннзкой частоты, соедн- 20 пенный через высоковольтный выключатель со входом высоковольтного делителя напрвежения и входом зонда, выход которого подключен ко входу усилителя, выход высоковольтного делителя напряжения соединен с первым входом коммутатора, блок деления, регистрирующий блок, интеграторы и инвертор.

Известные устройства имеют низкую точность моделирования.

Иелью изобретения является повышение точности моделирования.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены блок задания параметров и констант и блок задания начальных условий, причем выход блока задания параметров и констант соединен с первым входом блока деления, выход которого соединен со входом регистрирующего блока, а второй входс выходом первого интегратора, соединенного с соответствующим выходом коммутатора, выход блока задания начальных условий подключен к первым входам первого и второго интеграторов, второй вход первого интегратора подключен к соответСтвующему выходу коммутатора, второй вход второго интегратора через инвертор соединен с соответствующим выходом коммтутатора, выход усилителя подключен ко второму входу коммутатора.

60401 3

На чертеже дана сг руктурная схема описываемого устройства.

Оно содержит высоковольтный генератор

1 инфранизкой частоты, высоковольтный выключатель 2 напряжения, высоковольтнььй делитель 3 напряжения, зонд 4 с измерительным сопротивлением, зашунтированным емкостью, измерительный усилитель 5, колол утатор 6, блок 7 задания начальных условий на интеграторах, интеграторы 8,9, инвертор 10, блок 11 задания параметров и констант (E0, и> ) блок 12 деления и регист

/ рируюшие блок 13.

Генератор 1 служит для выработки и задания инфрвнизкочастотного сигнала (О, 1

0;01 Гц) высоковольтного (порядка 10 киловольт) синусоидального напряжения, задаваемого на зонд 4 и высоковольтный делитель 3 напряжения. Выключатель 2 служит для включения и выключения высокого ин- 20 фрвнизкочастотного напряжения, вырабатываемого генератором 1. Делитель 3 задает инфранизкочастотный сигнал уменьшенной амплитуды на вход коммутатора 6. Зонд 4 с измерительным сопротивлением, звщупти- 25 рованным емкостью, является датчиком тока, служащим для ввода информации в схему устройства, он осуществляет забор носителей заряженных частиц (ионов) из пространства поля короны постоянного тока. Усили- 30 тель 5 служит для усиления малых (мкв) зондовых напряжений, снимаемых с измерительного сопротивления и пропорциональных эондовым токам (доли микроампера), коммутатор 6 управляет последовательностью пе- 35 реключений контактов реле, связывающих между собой интеграторы 8,9 и инвертор 10, которые образуют модель (аналоговую) электронного маятника, генерирующего напряжение, изменяющееся во времени по сину- 40 соидальному закону.

Блок 7 задает начальные условия на интеграторах 8 и 9. Интегратор 8 является блоком устройства, входящим в состав модели электронного маятника, интегратор 9 также, как и интегратор 8, входит в состав модели электронного маятника, предназначенного для генерирования синусоидального напряжения той же частоты. Инвертор 10 инвертирует выходное напряжение, поступаю- 50 шее на него с выхода интегратора 9 через коммутатор 6, и является неотьемлемой составной частью аналоговой модели электронного маятника.

Блок 11 служит для установления перед началом работы схемы устройства (вручную) величины напряжения ц, пропорциональной величине произведенйя константы и частоты сО а блок 12 — для деления двух

60 напряжений, одно иэ которых пропорционвльно величине 6 сО, в другое - пропорционально значению М2, поступающел у с выхс да интегратора 9, где - угол, сдвига фаз между током зонда и напряжением, задаваемым на зоня.

Блок 13 регистрирует выходное напряжение, поступающее с блока 12 и пропорциональное искомой величине произведения кЯ.

Выход генератора 1 соединен со входом делителя 3 через выключатель 2 напряжения. Зонд 4 соединен с измерительным усилителем 5 через измерительное сопротивление, звщунтированное емкостью, выход усилителя 5 соединен со входом коммутатора 6. Выход интегратора 8 и вход и выход интегратора

9 и вход инверторв 10 попарно связаны между собой через контакты реле коммутатора

6 системой двух последовательно соединенных контактов реле. Один иэ контактов каж» дой системы контактов нормально замкнут, а второй — нормально разомкнут. Нормально разомкнутые контакты срабатывают от напряжения, пропорционального зондовому току, а нормально замкнутые контакты размыкаются по сигналу, пропорциональному напряжению, задаваемому нв зонд.

Перед началом работы устройства на блоке 7 устанавливаются начальные условия на интеграторах 8 и 9, на блоке 1 1 устанавливается уровень напряжения, пропорциональный величине произведения о, иЗ

Зонд 4 помещается в исследуемую точку поля KopoHbI постоянного тока. Замыкается контакт выключателя 2, при этом нв зонд 4 поступает высокое напряжение инфрвниэкой частоты, генерируемое генератором 1. Напряжение, пропорциональное эондовому току, снимаемое с измерительного сопротивления, усиливается усцлителел 5 и подается на вход комл утатора 6.

Электронный маятник, построенный нв, интеграторах 8 и 9 и инверторе 1 О, запускается в работу теми начальными условиями, которые были заданы на блоке 7 задания начальных условий.

Останов электронного маятника осуществляется в момент времени, когда напряже ние, пропорциональное величине напряжения, задаваемого на зонд и действующее нв входе коммутатора 6, достигает уровня дискриминации; при этом контакты реле коммутатора разрывают связи между интеграторами 8 и 9 и инвертором 10, в результате чего нв них загоминвется мгновенное значение напряжения, пропорциональное синусу угла сдвига фаэ между током зонда и напряжением, задаваемым на зонд. Это напряжение подается на олок 12, реализующий операцию деления двух напряжений $0ud и Ы : ку= ." .

Ы3 Р

604013

° °

° ° °

° °

° °

° ° Фе °

Составитель И. Чичерюкина

Редактор Э. Пятигорский Техред 3. Фанта Корректор A. Власенко

Заказ 2098/42 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При этом BQ выходе блока 12 формируется напряжение, пропорциональное величине искомого произведения К, которое подается на блок 13 и регистрируется в нем.

Перемешая зонд 4 в другую точку исследуемого пространства и повторяя описанную выше процедуру, получим распределение величины произведения КЯ поля короны постоянного тока.

Таким образом, устройство для моделирования поля короны постоянного тока, благодаря новым элементам и связям, обладает большой точностью моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования поля короны постоянного тока, содержащее высоковольтный генератор инфранизкой частоты, соединенный через высоковольтный выключатель со входом высоковольтного делите- р ля напряжения и входом зонда, выход которого подключен ко входу усилителя, выход высоковольтного делителя напряжения соединен с первым входом коммутатора, блок деления, регистрирующий блок, интеграторы и инвертор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены блок задания па« раметров и констант и блок задания начальных условий, причем выход блока задания параметров и констант соединен с первым входом блока д лепия, выход которого сое= дннен со входом регистрирую него блока, а второй вход — с выходом первоп> интегратора, соединенного с соответствующим .выходом. коммутатора, выход блока задания начальных условий подключен к первым входам первого и второго интеграторов, втсрой вход первого интегратора подключен к соответствующему выходу коммутатора, второй вход второго интегратора через инвертор соединен с соответствующим выходом коммутатора, выход усилителя подключен ко второму входу коммутатора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Левптов В. И., Ляпин А. Г., Попков В. И. и Цин 11зян-яи.Методика зондовых.исследований поля короны постоянного тока с применением осциллографа, Известия АН СССР, 0TH — Энергетика и автоматика", 1962, Ме 2.

2. Веников В. А. Теория подобии и моделирования применительно к задачам. электроэнергетики, М., "Высшая школа, 1966, рис. 5,35.