Устройство для измерения потерь в магнитном сердечнике

 

Союз Соввтсиих

Социалнстичеекнз

Республик

О П

ИЗО

К АВТОРСК (61) Дополнительи (22)Заявлено 13. с присоединением (23) Приоритет

Опубликован

Дата опубли

9мударатвааш6 квлвтвт

СССР во авлан «зебрвтвний в вткрмтвй (72) Авторы изобретения

Т. П. Лобанова, А. П. Пакидов и В. Л. Широков

Ленинградский институт авиационного приборострое я (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ В МАГНИТНОМ

СЕРДЕЧНИКЕ

Изобретение относится к электрическим и магнитным измерениям и может быть исполу зовано для измерения магнитных характеристик сердечников магнитных элементов.

Известен прибор для проверки магнитных характеристик сердечников, состоящий из двух V-образных сердечников с зазором, в котором расположена катушка с компенсацией магнитного потока и помещен образец, поглощающий часть магнитного потока и наводящий в катушке ЭДС. По измеренному напряжению, наведенному в катушке с компенсацией магнитного потока при введении исследуемого сердечника рассчитываются потери в сердечнике (1J.

Недостатками прибора являются невысокая точность измерений и ограничения по форме исследуемого сердечника, что объясняется применением катушки с компенсацией магнит ного потока, обладающей погрешностью измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, представляющее собой мост, два плеча которого образованы двойным полумостом с общим анодом, а два других плеча — резистивным шунтом, включенным по дифференциальной схеме с искус ственной средней точкой. В плечи диодного полумоста к катодам диодов последовательно и встречно включены источники ЭДС. Исследуемый сердечник с обмоткой намагничивани4 включен в диагональ моста между общим анодом и искусственной средней точкой дифференциального шунта. В другую диагональ параллельно резистивному шунту включен вольтметр. Параллельно любому плечу мосва, содержащему диод и источник ЭДС, включен импульсный источник тока. Обмотка намагни3%. чивания возбуждается от импульсного источника тока через одно сопротивление резистивиого шунта, а обратный ток протекает через второе сопротивление. Таким образом, вольтметр регистрирует разностное напряжение на шунте, пропорциональное потерям при перемагничивании сердечника (2) .

Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения, вызванная на-

35

55

90195 личием в схеме двух источников ЭДС и двух" сопротивлений шунта, а также импульсного источника тока.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения потерь в магнитном сердечнике, содержащее обмотку намагничивания, диодный полумост с общим анодом и последовательно соединенные генератор по; стоянного тока и вольтметр с резистивным шунтом, введены диодный полумост с общим катодом, образующий с первым диодным полумостом мостовой выпрямитель, и четыре управляемых ключа, шунтирующнх диоды мостового выпрямителя, причем вход послед,него подключен к генератору постоянного тока и вольтметру, а выход — к обмотке намагничивания.

На фиг. 1 представлена электрическая прин20 ципиалъная схема предлагаемого устройства; иа фиг. 2 — временные диаграммы токов, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит обмотку 1 намагничивания с сердечником 2, подключенную к вы25 ходу мостового выпрямителя на диодах 3-6, Йход которого подключен к вольтметру 7 с резистивным шунтом 8 и генератору 9 постоянного тока, причем параллельно диодам

3-6 включены соответственно управляемые ключи 10 — 13.

ЗО

Устройство работает следующим образом.

Управляемые ключи 10 — 13 включаются и выключаются попарно и поочередно, например, сначала включены ключи 1О и 13 на время

t, затем через время Т ) t отсчитываемое с момента включения управляемых ключей

1Î и 13, включаются управляемые ключи 11 и 12 также на время t (фиг. 2б). Время

t включенного состояния управляемых ключей может принимать значения в пределах

О 4 т„СТ, т.е. в пределах первого полуцериода намагничивающего тока в катушке, что, таким образом, обеспечивает требуемое изменение формы намагиичивающего тока.

При включении управляемых ключей 10 и 13 иамагничивающий ток от генератора 9 протекает через управляемый ключ .10 (фиг. 2а), обмотку 1 намагничивания, управляемый ключ 13 (фиг. 2а), резистивный шунт 8 (фиг. 2е), ток резистивного шунта 8 i < равен в этом случае иамагничивающему току

it обмотки 1 намагничивания и току управляемых ключей 10 и 13. По истечении времеHH t управляемые ключи 10 и 13 включаются. Под действием ЭДС самоиндукции обратный ток протекает через обмотку намагнищтвания 1 (фиг. 2д), диод 5 (фиг. 2в), генератор 9 (фиг. 2а), резистивный шунт 8

6 4 (фиг. 2е) диод 4 (фиг. 2в). Ток резнстнвного шунта 8 ip равен обратному току дио ° дов 4 и 5 „а и току обмотки 1 намагничивания i<, причем в интервале времени

Т вЂ” t ток i а имеет противоположное направление. Во втором полуперноде процессы повторяются с той лишь разницей, что ток (фиг. 2е) обмотки 1 намагничивания меняет направление и происходит перемагничнвание сердечника 2 (фиг. 2г). Таким образом, через реэнстивный шунт 8 протекает ток, равный разности намагничивающего и обратного токов обмотки 1 намагничивания, что позволяет при измерении исключить погрешность балансировки резисторов дифференциального резистивного шунта, а применение одного генератора 9 исключает погрешность от несимметрии источников. Применение резистивного шунта 8 в виде одного сопротивления и одного генератора 9 возможно благодаря введению диодов 5 и 6 и управляющих ключей 10-13, которые осуществляют импульсный режим намагничивания от генератора 9, что исключает необходимость применения сложного специального импульсного источника тока. По измеряемому на резистивном шуите 8 напряжению U определяется разностный ток 1, следовательно, мощность потерь Р„в исследуемом сердечнике 2 равна произведению напряжения генератора 9 Е на разностный ток !:

Рн — Е 1 причем 1 — U/R,„, где R — сопротивление резистивного шунта 8, следовательно

Ри =- ! ш

При необходимости измерения потерь в сердечнике с постоянной составлякицей магнитного потока осуществляется коммутация только одной пары управляемых ключей, например 10 и 13. Интервалы включенного

te и выключенного Т вЂ” те состояний управляемых ключей могут бйть различными, вплоть до случая to — T. Выбор режима управления обеспечивается требованиями к циклу перемагничивання исследуемого сердечника. В качестве управляемых ключей могут быть использованы транзисторы или полностью управляемые тиристоры.

Формула изобретения

Устройство для измерения потерь в магнитном сердечнике, содержащее обмотку намагничивания, диодный полумост с общим анодом и последовательно соединенные генератор постоянного тока и вольтметр с резис5 901956 4 тинным шунтом, о т л и ч а ю щ е е с я ного тока и вольтметру, а выход — к обтем, что, с целью повышения точности измере- мотке намагничивания, I ний, в него введены диодный полумост с Источники информации, общим катодом, образующий с первым диод- принятые во вниманйе прн экспертизе ным полумостом мостовой выпрямитель, > 1. Патент США N 3940688, кл. G 01 R 33/12,, и четыре управляемых ключа, шунтируюших опублик. 1976. диоды мостового выпрямителя, причем вход 2. Авторское свидетельство СССР Р404031, последнего подключен к генератору постоян- кл. G 01 В 33/12, 1978.

901956

Редактор Л. Горбунова

Заказ 1237б/56

11

Составитель М. Клыков

Техред Л. Пекарь Корректор М. Шароши

Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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