SU1575144A1 - Устройство дл измерени мощности магнитных потерь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  мощности магнитных потерь в магнитопроводах индуктивных элементов. Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерений - достигаетс  тем, что в за вленном устройстве исключаетс  погрешность, обусловленна  наличием активного сопротивлени  намагничивающей катушки и соединительных проводов, а также дл  получени  информации о мощности магнитных потерь не требуетс  проводить никаких расчетов. Устройство содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, первый 2 и второй 10 сумматоры, намагничивающую катушку 3, катушку 4 обратной св зи, резистор 5, дифференциатор 6, выпр митель 7, управл емый усилитель 8, интегратор 9, измерительную катушку 11, перемножитель 12 и регистрирующий блок 13. На выходе устройства формируетс  сигнал, пропорциональный непосредственно мощности магнитных потерь в исследуемом образце. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  мощности магнитных потерь в магнитопроводах индуктивных элементов.

Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерений.

За счет того, что в устройстве исключаетс  погрешность, обусловленна  наличием активного сопротивлени  намагничивающей катушки и соединительных проводов, а также дл  получени  информации о мощности магнитных потерь в исследуемом образце не требуетс  проводить никаких расчетов.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство дл  измерени  мощности магнитных потерь содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, первый сумматор 2, намагничивающую катушку 3, катушку 4 обратной св зи, резистор 5, дифференциатор 6, выпр митель 7, управл емый усилитель 8, интегратор 9, второй сумматор 10, измерительную катушку 11, перемножитель 12 и регистрирующий блок 13, при этом одноименные выводы намагничивающей катушки 3 и катушки 4 обратной св зи соединены между собой и подключены к выходу первого сумматора 2, второй вывод катушки 4 обратной св зи присоединен ко второму входу первого сумматора 2, ,а второй вывод намагничивающей катушСЛ J

сд

NMk

Јь

4

5 ....

31575144

ки 3 подключен к первому входу второго сумматора 10, входу дифференциатора 6 и первому выводу резистора 5, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, выход дифференциатора 6 через выпр митель 7 подключен к управл ющему входу управл емого усилител  8, выход которого подключен ко второму входу второго сум- tO матора 10, первый вывод измерительной катушки 11 соединен с общей шиной устройства, а второй вывод - со вторым входом перемножител  12, выход генератора 1.пр моугольных импульсов 5 соединен с первым входом первого сумматора 2 и входом интегратора 9, выход которого подключен ко входу управ- л емого усилител  8, выход второго сумматора 10 соединен с первым входом 20

перемножител  12, выход которого соединен с регистрирующим блоком 13.

Устройство дл  измерени  мощности магнитных потерь работает следующим

образом.25

Напр жение e(t), имеющее пр моугольную форму, которое в течение полупериода можно рассматривать как посто нное , от генератора 1 поступает на первый вход первого сумматора 2, JQ имеющего единичный коэффициент передачи по напр жению, и передаетс  на намагничивающую катушку 3. Выходной ток 14 протека  по катушке 3, возбуждает ЭДС взаимной индукции в катушке 4 обратной св зи.

Катушки 3 и 4 имеют равные числа витков и наматываютс  бифил рно. Вследствие этого коэффициент св зи между ними практически равен единице, Q а ЭДС самоиндукции и взаимной индукции , наводимые в них,равны.

Катушка 4 обратной св зи подключена к второму входу первого сумматора 2, имеющего высокое входное сопротив- .. ление, поэтому входной ток :Ц пренебрежимо мал.

При указанных допущени х, легко выполн емых на практике с высокой точностью, и предложенном соединении катушек 3 и 4 (последовательное и встречное), напр жение на втором входе первого сумматора 2 U6x будет равно сумме падений напр жени  на рас- пределенном активном сопротивлении Ј01 намагничивающей катушки 3 и сопротив- 55 лении резистора 5.

Действительно

35

50

гд

П

с н с  з р н л R г е и  

н е

... d Ч

зг MrA+ Mi,

5 ....

O 5 0

где tfa , - потокосцеплени  катушек

3 и 4 ( V3 V4); .

ru ГП распределенные активные сопротивлени  катушек 3 и 4;

R - сопротивление резистора 5;

ii, i - токи намагничивающей катушки 3 и катушки 4 обратной св зи соответственно . Поскольку

. . . dtЗГ - ° 0, то

USxt re,+ напр жение с выхода перв ого сумматора 2 поступает в контур намагничивающей катушки 3, чем достигаетс  эффект присутстви  в этом контуре зависимого напр жени , величина которого равна сумме падений напр жени  на распределенном активном сопротивлении г0| катушки 3 и сопротивлении RJ- резистора 5. Направление зависимого напр жени  совпадает с направлением тока 115 поэтому происходит взаимна  компенсаци  зависимого напр жени  и падени  напр жени  на сопротивлени х г01и RJ.

U

BU

e(t)+ (r 01+R5)i ,.

Это напр жение прикладываетс  к намагничивающей катушке 3 и уравновешиваетс  напр жением, возникающим на ее выводах.

e(t) + (rp1-f-Rf)i1(r-0l+Rpi, + .

d Va Отсюда получаем e(t) .

dt

Таким образом, ЭДС, наводима  в намагничивающей катушке 3, не зависит от распределенного активного сопротивлени  См , что позвол ет поддерживать заданный закон ее изменени .

Ток потерь в магнитопроводе исследуемого образца определ етс  выражением

1 л - т : jj

515/5К

где 1 - намагничивающий ток катушки 3; . - -рок потерь в магнитопроводе

исследуемого образца; i, - суммарный ток катушки 3. В пределах каждого полупериода пр моугольного напр жени , когда его можно рассматривать как посто нное, намагничивающий ток измен етс  по ли- Q нейному закону

U

--- t,

где U - напр жение, прикладываемое к индуктивности намагничивающей катушки 3, равное напр жению e(t) генератора 1 пр моугольных импульсов; L - индуктивность намагничивающей

катушки 3; t - врем ,

Напр жение, возникающее на выводах резистора 5, поступает на первый вход второго сумматора 10 и на дифференциатор 6. После дифференцировани  напр жение поступает на выпр митель 7. Интегратор 9 формирует эталонный сигнал . Эталонный сигнал поступает на усилитель 8, который в соответствии со значением напр жени , поступающего с выпр мител  7, измен ет коэффициент усилени  и тем самым регулирует скорость нарастани  сигнала. С выхода усилител  8 эталонный сигнал поступает на второй вход сумматора 10, на выходе которого получаем разностное напр жение , пропорциональное току потерь

Это напр жение поступает на первый вход перемножител  12, на второй вход которого подаетс  напр жение e(t) с измерительной катушки 11. На выходе перемножител  12 формируетс  напр же- ние, пропорциональное мощности магнит- ных потерь в магнитопроводе, которое регистрируетс  блоком 13.

Q

5

0

5 0

0 5

46

Процесс измерени  мощности магнитных потерь автоматизирован, что позвол ет , сократить затраты времени при измерени х, а также повысить их точность ,

о р м. у л а изобретени  Устройство дл  измерени  мощности магнитных потерь, содержащее источник переменного напр жени , намагничивающую и измерительную катушки, резистор , первый вывод которого соединен с первым выводом намагничивающей катушки, выпр митель и регистрирующий блок, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности измерений,оно снабжено катушкой обратной св зи, двум  сумматорами, дифференциатором, интегратором , управл емым усилителем и перемножителем , источник переменного напр жени  выполнен в виде генератог- ра пр моугольных импульсов, при этом выход генератора пр моугольных импульсов подключен к первому входу первого сумматора и через интегратор - к входу управл емого усилител , выход первого сумматора подключен через катушку обратной св зи к второму входу первого сумматора, выход которого через намагничивающую катушку, включеннуэ последовательно-встречно с катушкой обратной св зи, соединен с первым входом второго сумматора и входом дифференциатора , второй вывод резистора подключен к общей шине устройства, выход дифференциатора через выпр митель соединен с управл ющим входом управл емого усилител , выход которого подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом перемножител , второй вход которого через измерительную катушку соединен с общей шиной устройства , выход1 перемножител  подключен к входу регистрирующего блока.

Claims (1)

1. Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения мощности магнитных потерь в магнитопроводах индуктивных элементов. Цель изобретения — повышение точности и производи-

   Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения мощности магнитных потерь в магнитопроводах индуктивных элементов.

   Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений.