Умножитель частоты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал исти меских

Республик (») 52164Î (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено03.04.72 (21) 1768277/07 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 15.07.763юллетень № 26 (45) Дата опубликования описания15.09.76 (51) М. Кл.

Н 02 М 5/32

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н открытий (53) УДК621. 314. .26(088.8) В. К. Кукушкин и Е. И. Кушнарев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к устройствам для умножения частоты синусоидального тока при помощи вращающегося магнитного поля.

Известны магнитные усилители с глубокой положительной обратной связью, позволяющие усиливать сигнал низких и инфранизких частот (.11. Недостатком известных усилителей является невозможность использования пх в качестве умножителей часто- 10 ты.

Известны также умножители частоты периодических напряжений и токов, содержащие кольцевой магнитопровод с магнитомягкими стержнями, на которых размещены 1а две обмотки 121. Однако такие умножители оказываются неработоспособными при умножении низких и инфранизких частот, когда величины э.д.с индуктируемые медленно i,ðàøàþùèìñÿ полем, становятся очень gp малыми и неразличимыми на фоне неизбежно возникающих помех.

Лля расширения области применения умножителя, а именно обеспечения умножения .частоты чзкого и сверхнизкого диапазонов 25 с использованием не только вращающегося магнитного поля, но и свойств магнитного бесконтактного реле, в предлагаемом умножителе соосно кольцевому магнитопроводу установлен второй аналогичный кольцевой магнитопровод, причем стержни обоих магнитопроводов обхвачены дополнительной обмоткой, а число стержней равно коэффициенту умножения.

На фиг. 1 изображена магнитная цепь описываемого умножителя и схема включения обмоток с элементами выделения полезного сигнала; на фиг. 2 — графики, поясняющие его работу.

Магнитная цепь умножителя состоит из двух идентичных кольцевых магнитопроводов

1 и 2, набранных из пластин изотропного ферромагнитного материала, быстро насышающегося в слабых магнитных полях.

Каждый магнитопровод имеет статорную часть и радиальные стержни, число которых одинаково и равно коэффициенту умножения тт . Каждая пара стержней различных магнитопроводов располагается строго в одной осевой плоскости. Пазы CL статор521640

4 умножаемой частоты значения резко возрастает н. с. рабочих обмоток, что соответствует резкому возрастанию тока нагрузки I . При дальнейшем изменении е н. с. вращающегося поля ток нагрузки изменяется незначительно вследствие насыщенного состояния материала сердечников.

По достижении намагничивающей силой знаИ чения 7 ток в нагрузке резко падает, а затем медленно возрастает до величины, определяемой точкой Б на характеристике управления магнитного реле, и возвращается к исходному значению, определяемому точкой А. Прохождение новой полуволны

16 н. с. вращающегося поля вызывает появление нового импульса тока нагрузки. За каждый оборот магнитного поля, т. е. за один период умножаемой частоты в случае, когда статор выполнен с одной парой полюсов, в рабочих обмотках каждого магнитЯО ного реле имеет место один импульс тока.

В нагрузках магнитных реле, сдвинутых относительно друг друга в пространстве, появляются импульсы P (I ) и Г (1 ) нН На Щ тока 1 и 1, сдвинутые на угол ф н1 на во времени.

Предлагаемый умножитель обеспечивает умножение низких и инфранизких частот.

Верхняя граница умножаемой частоты определяется инерционностью магнитных реле

® и находится в области нескольких десятков герц. Нижняя граница определяется устройством формирования вращающегося поля и может быть в пределах тысячных долей герца.

35 чены по схеме магнитного усилителя со смешанной положительной обратной связью, т. е. по схеме магнитного реле, управляемого намагничивающей силой вращающегося магнитного поля умножаемой частоты. Число таких магнитных реле равно коэффициенту умножения. Рабочие обмотки всех магнитных реле питаются от какого-либо одного источника переменного тока относительно высокой частоты с постоянным действующим значением напряжени U = G07) 5t, Значение суммарного коэффициента положительной обратной связи магнитного реле должно быть порядка 1, 05.

Характеристика управления магнитного реле приведена на фиг. 2 во втором квадранте. По вертикальной оси отложена намагничивающая сила 7 рабочих обмоток, а по горизонтали — н. с. управляющего сигнала Гу (в данном случае н. с. вращающегося магнитного поля умножаемой частоты). !

Отмеченные на графике значения н. с. F(Н и 7 соответствуют моментам скачкообразного увеличения и уменьшения тока I наг и рузки. Значение н. с. в точке А кривой соответствует условию отсутствия воздействия со стороны управляющего сигнала.

Положение точки А на характеристике определяется величиной тока в обмотке 6 смешения. Питание этой обмотки может ной части предназначены для укладки двухили трехфазных обмоток, создающих вращающееся магнитное поле, которое замыкается по стержням 3.

На каждый стержень намотаны одинаковь рабочие обмотки 4. Каждая пара стержней, расположенных в одинаковой плоскости, обхвачена обмоткой 5 обратной связи и обмоткой 6 смещения. Обмотки 4-6 вклюФормула изобретения осуществляться как от источника напряжения Б через выпрямитель, так и от какого-либо стороннего источника постоянного напряжения.

Волна намагничивающей силы 7 вращающегося магнитного поля умножаемой частоты в каком-либо стержне магнитопровода изменяется по гармоническому закону, причем время достижения ею экстремальных значений в каждом сердечнике одного и того же кольцевого магнитопровода пропорционально их угловому смешению относительно друг друга (углу Р на фиг. 2).

Волны н. с. двух рядом стоящих сердечников показаны на фиг. 2 в третьем квадранте. По достижении намагничивак щей силой вращающегося магнитного поля

Умножитель частоты, содержащий кольем

Ф цевой магнитопровод с магнитомягкими стержнями, на которых расположены две обмотки, отлич ающийся тем

9 что, с целью расширения области применения, соосно первому магнитопроводу уста45 новлен второй аналогичный кольцевой маг нитопровод, причем число стержней магнитопроводов выполнено равным коэффициенту умножения и стержни обхвачены дополнительной обмоткой.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Розенблат М. А. Магнитные усилители т. 1, "Советское радио, 1960.

2. Авт. св. ¹ 100859, кл. 21 d 52, 5f 1940.

521640 г./

Составитель A. Кецарис

Редактор A. Пейсоченко Техред Г р, д Корректор М РУснак

Заказ 4314/518 Тираж 882 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

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