SU411400A1 - - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к электрическим методам измерени  неэлектрических величин, а также к магнитным измерени м.The invention relates to electrical methods for measuring non-electrical quantities, as well as to magnetic measurements.

В магнитных устройствах дроссельного типа выходными параметрами  вл ютс  активна  ч реактивна  (индуктивна ) составл ющие комплексного сопротивлени  его обмотки. Такие измерени  производ т обычно по первой гармонике с помощью селективных по частоте приборов. Переход к магнитным характеристикам в этом случае  вл етс  весьма приближенным , так как сами эти характеристики, как правило, сугубо нелинейны.In magnetic devices of throttle type, the output parameters are active reactive (inductive) components of the complex resistance of its winding. Such measurements are usually performed on the first harmonic using frequency selective instruments. The transition to magnetic characteristics in this case is very approximate, since these characteristics themselves, as a rule, are highly nonlinear.

Известные способы измерени  магнитных характеристик с учетом их нелинейности при наличии единственной обмотки магнитопровода основаны на питании обмотки симметричным током (в частном случае - синусоидальным ), напр жение на обмотке стробируют пр моугольными импульсами, фаза которых устанавливаетс  в квадратуре с фазой составл ющей напр жени , вызванной активным сопротивлением обмотки, при этом среднее значение отстробированного напр жени  пропорционально максимальному значению потока в магнитопроводе Фт и не зависит от активного сопротивлени  обмотки. При стробировании напр жени  на обмотке в фазе с током и при компенсации или учете активного сопротивлени  обмотки измер ют величину остаточногоThe known methods of measuring magnetic characteristics, taking into account their nonlinearity in the presence of a single winding of the magnetic core, are based on feeding the winding with a symmetric current (in the particular case of a sinusoidal current), the voltage on the winding is strobed by square pulses, the phase of which is set in quadrature with the component voltage active resistance of the winding, while the average value of gated voltage is proportional to the maximum value of the flux in the magnetic circuit Ft and does not depend on the active of winding resistance. When gating the voltage on the winding in phase with the current and when compensating or considering the active resistance of the winding, measure the residual

потока в магнитопроводе. Таким образом, известный способ позвол ет измер ть две характерные точки частотного цикла перемагничивани  Фт и Ф,..flow in the magnetic core. Thus, the known method makes it possible to measure two characteristic points of the frequency cycle of magnetization reversal Φ and Φ, ..

Описываемый способ позвол ет определ ть мгновенные значени  потока при квазистатическом перемагничивании, а также активное сопротивление обмотки. Сущность его заключаетс  в том, что составл ющую напр жени , вызванную активным сопротивлением обмотки , компенсируют внещним напр жением, по форме совпадающим с намагничивающим током . Это достигаетс  стробированием суммы напр жений узкими пр моугольными импульсами в моменты, соответствующие максимальным значени м тока, регулировку величины внещнего напр жени  производ т до равенства нулю отстробированного напр жени .The described method allows to determine the instantaneous flux values during quasistatic magnetization reversal, as well as the active resistance of the winding. Its essence lies in the fact that the component of the voltage caused by the active resistance of the winding is compensated by an external voltage that coincides in form with the magnetizing current. This is achieved by gating the sum of voltages with narrow rectangular pulses at times corresponding to the maximum values of the current, adjusting the magnitude of the external voltage until the gated voltage is equal to zero.

На фиг. 1 представлен симметричный частный цикл квазистатического перемагничивами ; на фиг. 2 - форма тока питани  устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы.FIG. Figure 1 shows a symmetric private cycle of quasistatic by reversal; in fig. 2 - the form of the device power supply current; in fig. 3 - time diagrams.

При питании обмотки устройства переменным током /, например синусоидальным, в его сердечнике образуетс  переменный магнитный поток Ф (см. фиг. 3, а), создающий напр жение на обмотке UL (см. фиг. 3,6), пропорциональное производной потока. Кроме этого, на обмотке образуетс  напр жение Ur (см. фиг. 3,в), определ ющеес  активным сопротивлением обмотки и наход щеес  в фазе с юком /. Напр жение Иг, складыва сь с U, образует суммарное напр жение на обмотке t/s (см. фиг. 3, г); напр жением на обмотке, вызванным индуктивностью рассе  1и , мы пренебрегаем .When the device is energized by an alternating current /, for example, sinusoidal, an alternating magnetic flux F (see Fig. 3, a) is generated in its core, creating a voltage on the winding UL (see Fig. 3.6) proportional to the derivative of the current. In addition, the winding voltage Ur is formed on the winding (see Fig. 3, c), which is determined by the winding resistance and is in phase with the lump. Voltage IG, added to U, forms the total voltage across the winding t / s (see Fig. 3, d); the voltage on the winding caused by the inductance of the scattering 1i we neglect.

Рассмотрим случай квазнстатического перемагничивани , который отличаетс  тем, что максимальные значени  потока Фт и напр женности пол  Нт совпадают во времени. В эти моменты производна  потока равна нулю, а следовательно, функци  Ub(t также проходит через нулевые значени .Consider the case of quasi-static magnetization reversal, which is distinguished by the fact that the maximum values of the flux Ft and the intensity of the field Ht coincide in time. At these moments, the derivative of the flux is zero, and therefore the function Ub (t also passes through zero values.

В описываемом способе к напр жепию на обмотке (например, с помощью мостовой или компенсационной схемы) добавл ют напр жение Uk (см. фиг. 3,д), совпадающее по форме и наход щеес  в противофазе с током, а следовательно, и с составл ющей напр жени  Ur, и предусматривают возможность его регулировки . Оба эти напр жени  суммируют и стробируют узкими пр моугольными имнульсами (см. фиг. 3, е) в моменты, соответствующие максимальным значени м тока /т- Регулировкой компенсационного напр жени  добиваютс  того, чтобы величина отстробированного напр жени  (например, его амплитудное значение) была равна нулю, при этом внещним напр жением компенсируют составл ющую Иг суммарного напр жени  на обмотке (выполн етс  условие 1,) а по величине внешнего напр жени  определ ют активное сопротивление обмотки. ДальпеЙЕНие измерени  производ т так же, как и в случае двух обмоток магнитопровода. Нанример, дл  измерени  мгновенных значений потока (определени  всего цикла перемагничиваии ) можно применить феррометр (векторметр); дл  измерени  максимального значени  потока - достаточно применить вольтметр выпр мительной, системы.In the described method, a voltage Uk (see Fig. 3, e) is added to the voltage across the winding (for example, using a bridge or a compensation circuit), which coincides in shape and is in antiphase with the current and, consequently, with Ur, and allow for its adjustment. Both of these voltages are summed and gated by narrow rectangular pulses (see Fig. 3, e) at times corresponding to the maximum current values / t. Adjusting the compensation voltage ensures that the gated voltage (for example, its amplitude value) was equal to zero, with an external voltage compensating for the component I of the total voltage on the winding (condition 1 is satisfied), and the resistance of the winding is determined from the external voltage. The distance measurement is performed in the same way as in the case of two windings of the magnetic circuit. A nanrimer, a ferrometer (vector meter) can be used to measure the instantaneous flux values (determine the entire cycle of the magnetization reversal); to measure the maximum value of the flow, it is sufficient to use a rectifying voltmeter system.

Из сказанного выще следует также, что описываемый способ позвол т определ ть раздельно потери в меди (активное сопротивление обмотки) и потери в стали. Форма тока намагничивани  может быть люба . Дл  симметричного неремагничиваин  требуетс  лишь выполнить условие |-/ml |/т|. Форма компенсирующего напр жени  должна совпадать с формой тока.From the foregoing, it also follows that the described method allows the loss in copper (active resistance of the winding) and the loss in steel to be determined separately. The shape of the magnetizing current can be any. For a symmetric non-magnetic, it only needs to satisfy the condition | - / ml | / t |. The form of the compensating voltage must match the shape of the current.

При применении феррометра, в котором нредусмотрено стробирование пр моугольными полупериодными имнульсами, нужно установить фазу стробирующих импульсов так, чтобы коммутаци  производилась в моменты,When using a ferrometer in which gating by rectangular half-period pulses is intended, it is necessary to set the phase of the gating pulses so that the switching takes place at times

соответствующие максимальным значени м тока в обмотке (см. фиг. 3, ж).corresponding to the maximum current values in the winding (see fig. 3, g).

Компенсирующее напр жение нужно регулировать до равенства нулю мгновенного значени  суммы напр жений в момент коммутации . Такие измерени  нроизводить, например, визуальным наблюдением стробированного напр жени  нри его осциллографировании .The compensating voltage must be adjusted to zero the instantaneous value of the sum of the voltages at the time of switching. Such measurements should be made, for example, by visual observation of the gated voltage on its oscillography.

Предмет изобретени Subject invention

Способ раздельного измерени  мгновенных значений потока, и активного сопротивлени  обмотки в магнитных устройствах дроссельного типа при квазистатическом перемагничиваНИИ магнитопровода переменным полем и интегрировании нанр жени  на обмотке, отличаю1цийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , стробируют сумму нанр жений на обмотке и компенсируюн;его напр жени  узкими пр моугольными имнульсами в моменты, соответствующие максимальным значени м тока, регулируют величину компенсирующего напр жени  до рав,енства нулю отстробированного напр жени  и определ ютThe method of separate measurement of instantaneous fluxes, and the active resistance of a winding in magnetic devices of a throttle type with a quasistatic magnetic reversal of the magnetic field with an alternating field and integration of the winding equipment, differs by the fact that, in order to improve the measurement accuracy, the amount of stress on the winding is compensated; the voltage of the narrow rectangular impulses in the moments corresponding to the maximum values of the current, regulate the value of the compensating voltage to equal to zero from trobirovannogo voltage and determining

измер емую величину по величине компенсирующего напр жени .measured value by the value of the compensating voltage.

Q cfQ cf

cvicvi

ФшЗFshz