Устройство для измерения мощности магнитных потерь

 

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 - достигается тем, что в заявленном устройстве исключается погрешность, обусловленная наличием активного сопротивления намагничивающей катушки и соединительных проводов, а также для получения информации о мощности магнитных потерь не требуется проводить никаких расчетов. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, первый 2 и второй 10 сумматоры, намагничивающую катушку 3, катушку 4 обратной связи, резистор 5, дифференциатор 6, выпрямитель 7, управляемый усилитель 8, интегратор 9, измерительную катушку 11, перемножитель 12 и регистрирующий блок 13. На выходе устройства формируется сигнал, пропорциональный непосредственно мощности магнитных потерь в исследуемом образце. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (JN (1И ())у С 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4452512/24-21 (22) 29.06 ° 88 (46) 30.06.90. Бюл. У 24 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.Г. Селищев, С.С. Торопов, В.Ф. Проценко и А.В. Губин (53) 621 . 31 7, 44 (088, 8) (56) Чечерников В.И. Магнитные измерения. М.: Изд. МГУ, 1969, с. 230-231. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЦНОСТИ МАГЕ1ИП111Х ПОТЕРЬ (57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для.измерения мощности магнитных потерь в магнитопроводах индуктивных элементов. Цель изобретения — повышение точности и производиИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения мощности магнитных потерь в магнитопроводах индуктивных элементов.

Цель изобретения — повышение точности и производительности измерений.

3а счет того, что в устройстве исключается погрешность, обусловленная наличием активного сопротивления намагничивающей катушки и соединительных проводов, а также для получения информации о мощности магнитных потерь в исследуемом образце не требуется проводить никаких расчетов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

2 тельности измерений — достигается тем, что в устройстве исключается погрешность, обусловленная наличием активного сопротивления намагничивающей катушки и соединительных проводов, а также для получения информации о мощности магнитных потерь не требуется проводить никаких расчетов. Устройст" во содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, первый 2 и второй 10 сумматоры, намагничивающую катушку 3, катушку 4 обратной связи, резистор 5, дифференциатор 6, выпрямитель 7, уп" равляемый усилитель 8, интегратор 9, измерительную катушку 11, перемножитель 12 и регистрирующий блок 13. На выходе устройства формируется сигнал, пропорциональный непосредственно мощности магнитных потерь в исследуемом образце. 1 ил.

Устройство для измерения мощности магнитных потерь содержит генератор

1 прямоугольных импульсов, первый сумматор 2, намагничивающую катушку

3, катушку 4 обратной связи, резистор

5, дифференциатор 6, выпрямитель 7, управляемый 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 связи соединены между собой и подключены к выходу первого сумматора 2, второй вывод катушки 4 обратной связи присоединен ко второму входу первого сумматора 2,,а второй вывод намагничивающей катуш1575144 ки 3 подключен к первому входу второго сумматора 10, входу дифференциа,тора 6 и первому выводу резистора 5, второй вывод которого соединен с об5 щей шиной устройства, выход дифференциатора 6 через выпрямитель 7 подключен к управляющему входу управляемого усилителя 8, выход которого подключен ко второму входу второго сум- 10

,матора 10, первый вывод измерительной ! катушки 11 соединен с общей шиной ,устройства, а второй вывод — со вто рья входом перемножителя 12, выход

,,генератора 1.прямоугольных импульсов 15

1 . соединен с первым входом первого сум матора 2 и входом интегратора 9, вы:ход которого подключен ко входу управ::ляемого усилителя 8, выход второго

; сумматора 10 соединен с первым входом 20 . перемножителя 12, выход которого сое. динен с регистрирующим блоком 13.

Устройство для измерения мощности магнитных потерь работает следуюаим образом. 25

Напряжение e(t), имеющее прямоугольную форму, которое в течение полупериода можно рассматривать как постоянное, от генератора i поступает на первый вход первого сумматора 2, имеющего единичный коэффициент передачи по напряжению, и передается на намагничивающую катушку 3. Выходной ток протекая по катушке 3, возбужда-. ет «ЗДС взаимной индукции в катушке 4 обратной связи.

Катушки 3 и 4 имеют Равные числа витков и наматываются бифилярно.

Вследствие этого коэффициент связи между ними практически равен единице, а ЭДС самоиндукции и взаимной индукции, наводимые в них,равны.

Катушка 4 обратной связи подключена к второму входу первого сумматора

2, имеющего высокое входное сопротивление, поэтому входной ток i< пренебрежимо мал.

При указанных допущениях, легко выполняемых на практике с высокой точностью, и предложенном соединении катушек 3 и 4 (последовательное и

50 встречное), напряжение на втором входе первого сумматора 2 U < будет равно сумме падений напряжения на рас пределенном активном сопротивлении намагничивающей катушки 3 и сопротив- 55 ленни резистора 5.

Действительно

Й Ч э < <у

-+ (r.+R)$„ аС «er потокосцепления катушек

3и4(4,= );,распределенные активныв сопротивления катушек Зи4; сопротивление резисто-, ра 5; токи намагничивающей катушки 3 и катушки 4 обратной связи соответственно. где

К

«

1 912

Поскольку

dna d 4<

- — -- — - -=О» i =0 то д в . 02 2 э

НВх = (" о + д1

Н „,„= (С)+ (» „+?<,)1, °

Это напряжение прикладывается к намагничивающей катушке 3 и .уравновешивается напряжением, возникающим на ее выводах.

e(t)+(r р,+ ) i,=(»«,+К ) i, «< э аv

Отсюда получаем е(») =--dt

Таким образом, ЭДС, наводимая в намагничивающей катушке 3, не зависит от распределенного активного сопротивления ь „, что позволяет поддерживать заданный закон ее изменения.

Ток потерь в магнитопроводе исследуемого образца определяется выраже-. нием

Это напряжение с выхода первого сумматора 2 поступает в контур намаг- ничивающей катушки 3, чем достигается эффект присутствия в этом контуре зависимого напряжения, величина которого равна сумме падений напряжения на распределенном активном сопротив-. лении »„ катушки .3 и сопротивлении

R резистора 5. Направление зависимого напряжения совпадает с направлением .тока i,, поэтому происходит взаимная компенсация зависимого напряжения и падения напряжения на сопротивлениях»„, и k .

S 15751 где ip — намагничивающий ток катушки 3; — i . — ток потерь в магнитопроводе исследуемого образца;

1, — суммарный ток катушки 3.

В пределах каждого полупериода прямоугольного напряжения, когда его можно рассматривать как постоянное, намагничивающий ток изменяется по линейному закону

1

L где U — напряжение, прикладываемое к индуктив ности намагничивающей катушки 3, равное напряжению

e(t) генератора 1 прямоугольных импульсов; 20

L — индуктивность намагничивающей катушки 3; время.

Напряжение, возникающее на выводах резистора 5, поступает на первый вход 25 второго сумматора 10 н на.дифференциатор 6. После дифференцирования напряжение поступает на выпрямитель 7, Интегратор 9 формирует эталонный сигнал, Эталонный сигнал поступает на 30 усилитель 8, который в соответствии . со значением напряжения, поступающего с выпрямителя 7, изменяет коэффициент усиления и тем самым регулирует скорость нарастания сигнала. С выхода усилителя 8 эталонный сигнал поступает на второй вход сумматора 10, на выходе которого получаем разностное напряжение, пропорциональное току потерь.

Это напряжение поступает на первый 10 вход перемножителя 12, на второй вход которого подается напряжение e(t) с измерительной катушки 11. На выходе перемножителя 12 формируется напряжение, пропорциональное мощности магнит- 5 ных потерь в магнитопроводе, которое регистрируется блоком 13.

4 6

Процесс измерения мощности магнитных потерь автоматизирован, что позволяет.сократить затраты времени при измерениях, а также повысить их точность.

Юормулаиэобретения устройство для измерения мошности магнитных потерь, содержащее источник переменного напряжения, намагничивающую и измерительную катушки, резистор, первый вывод которого соединен с первым. выводом намагничивающей катушки, выпрямитель и регистрирующий блок, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повъппения точности H производительности измерений,оно снабжена катушкой обратной связи, двумя сумматорами, дифференциатором, интегратором, управляемым усилителем и перемножителем, источник переменного напряжения выполнен в виде генерато ра прямоугольных импульсов, при этом выход генератора прямоугольных импульсов подключен к первому входу первого сумматора и через интегратор — к входу управляемого усилителя, выход первого сумматора подключен через катушку обратной связи к второму входу первого . сумматора, выход которого через намагничивающую катушку, включенну:а последовательно-встречно с катушкой обратной связи, соединен с первым входом второго сумматора и входом дифференциатора, второй вывод резистора подключен к общей пгнне устройства, выход дифференциатора через выпрямитель соединен с управляющим входом управляемого усилителя., выход которого подключен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом перемножителя, второй вход которого через измерительную катушку соединен с общей шиной устройства, выход перемножителя подключен к входу регистрирующего блока.,1575144

Составитель С ° Фоменко

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Кучерявая

Редактор И. Сегляник

Заказ 1783 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производствечно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101