Устройство для получения постоянного напряжения или тока, пропорционального произведению двух электрических величин

 

Класс 2le, 36

42d, 4 № 99679

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С. А. Гинзбург

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ИЛИ ТОКА, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО ПРОИЗВЕДЕНИЮ ДВУХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Заявлено 14 апреля 1954 г. за № 5942/449012 в Министерство электротехнической промышленности

Опубликовано 31 января 1955 г. н = н с т ="т .

Предлагаемое устройство для пояучения постоянного напряжения или тока, пропорционалыного про|изведению двух. электрииесыи х величин, в частности для преобразоваии я мгновенного значени я мощности переменного тоба в пропорц иональное значение тока, относится к широко известному типу устройств аналогичного назначени я, содержащих две системы выпрямителей, на;вход одной и з которых подается напряжение, пропорциональное сумме входных величин, а на вход другой — напряжение, пропорциональное разности этих величин; разность выходных токов этик двух систем выпрямителей подается на общий выход устройства.

С целью повышения тем пературной устойчивости подобного устройства последовательно с каждым из выпрямителей включают сопроти влени е и цепи, состоящие im выпрямителей и соответствующих им coпротивлений, соединяют параллельно через сопротивления дели|теля, подкл1оченного гк источии ку неизменного наиряжени|я. С помошью этого делителя на указа нные цепи подают электрические потенциалы, обеспечи зающие отпиран.ле выпрямителей при разных величинах входного на|пряженгия и тем самым получение ысочнолинейной апроксимации, квадратичной вольтамперной характеристики, необходимой для получения искомого про изведения.

На фиг. 1 представлена принципиаль ная электрическая схема преедлагаемого устройства, на фиг. 2— всльтагмперная характерйстика входягцих в устройство систем выпрямителей.

В схему предлагаемого устройства входят трансформатор напряжения ТН, трансформатор тока

ТТ, нагруженный сопротивлением

R т, и промежуточные трансформаторы Т и Тя.

Мгновеиные значения напряжения нa каждой половине вторичной обмотки трансформатора То и напряжения на сопротивлении тт т соответственно пропорциональны мгновенным значениим измеряемого тока и на пряжепгия

Мгновенные з начения U} H U2 ВТоричных на|пряжений . трансформаторов Ti и Т2 соответственно пропор№ 99679 циональны суMMp. и разяости напряжени и Ua u Ur.

U =k (1н + от) U, ==k (1н UI ).

К вторичной обмотке каждого из промежуточных трансформаторов Т, и Т2 присоедияена система выпрямятелей (заключенная на фиг. 1 в пунктирный контур), обесяечивающая получение на выходе то ка, мгновенное значение которого пропорционально мгновенному значению приложенного к системе напряжения.

Обе системы включены через выпрямители В1 и В2 таким образом, что при любой полярности напряжений

UI я1 U2 ток через;каждую систему выпрямителей течет в одном направлении.

Мгновенные значения то ков на выходе обеих систем выпрямителей составляют:

i,=k" U,; ir.,= — k".U, Разность ВТНх токов, подаваемая на выход устройства и проходящая через:шлейфы осциллографа, соста вляет:

1 2) 1@н+

+ 1т)"- (VII 1т) J

= 4 k" Ун т= 4 " н т 1с =

Таким образом, выходной так схемы пропорционален мгновенному значению мощности.

В каждой из си=тем выпрямителей последовательно с выпрям ителями В3.н В4 включены сопротивления

R2 и, соответственно, R3. Цепи, состоящие из выпрямителей В3 и В, соответствующих сопротивлений R2 и R3, и сопротивление Rl соединены параллельно и на них через сопротивления rb r2, r3 делителя подано опорное напряжение Е от стабилизированного источника неивменного яап,ряжевия.

Рассмотрение работы системы выпрям ителей, например, левой, показывает, что в точке а |при любой полярности напряжения UI появляется положительный потенциал. Получающаяся зависимость между выходным го ком системы и приложенным ж ней напряжением Ul показана на фиг. 2.

При возрастании на,пряжеяия UI потенциал точки а возрастает. Когда потенциал точки а станет больше потенциала точечки б (фиг. 1), появится ток il (точка 1, на фиг. 2), В пределах отрезка 1 — 2 (фиг. 2) выпрямители В3 и В4 заперты, так как потенциалы точек в и г (фиг, 1) больше потенциала точки а. Когда потенциал последней оказывается больше потенциала точки в, отпирается выпрямитель В3 (точка 2 на фиг. 2). Этому моменту соответствует отрезок 2 — 3 на. кривой. Пря дальнейшем увеличении напряжения UI отпирается выпрямитель В .

Таким образом,:квадратичная вольтам пер ная характеристика системы выпрямителей составлена из отрезков прямых ливий. Чем больше число отрезков, тем точнее кусочнолинейная апроксвмаци я квадра пичной вольтам перной хара кте ристики.

Уже прои трех отрезках (получается погрешность порядка + 1% по отношению к параболе. В завиеимости от требуемой точности может выбираться необходимое число отрезков и., соответственно, выпрямителей и сопротивлений R u r.

В качестве выпрямителей могут применяться купроксные выпрямители, ламповые или германиевые диоды. CoIIIpQTèBëå HHÿ, включаемые последовательно с выпрямителями, велики, и поэтому изменения характеристик послед ниах пра|кти чески не сказываются на показани|ях.

Для осциллографирования мощности трехфазного тока. могут применяться (две описанные схемы, включаемые в обычную схему двух ваттметров.

Суммарный ток двух однофазных преобразователей, отображающий мгновенное значение трехфазной мощности, яаправляется в нлейф.

Более высокая температурная устойчивость предлагаемого устройства по сравнению с известными однотипными уст ройства мв для получе ния постоянного напряженяя или тока, пропорционального произведению двух электр ические величия, обусловливается тем, что в яем достиакение нуж ной характеристики обеспечи|вается подбором последовательно соединенных с выпрямителямн сопроти1вленяй и величин запвра№ 99679 ющих напряженый, а не подбором выпрямителей с требуемым и вольтамперными хара ктерясти ками.

Предмет изобретения

Устройство для получения постоянного напряжения иаи тока, пропорцисонального прои зведени1ю двух электрически|х величин, содержащее две оистемы выпрями гелей, на вход одной из которых подается напряжение, пропорциональное сумме входных вели чин, п на вход другой— напряжение, п ропорциональное,разности этих величин, м разность выходных токов этих двух систем .выпрямителей подается vai общий выход устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения температурной стабильности устройства, последовательно с каждым яз выпрямителей:включено сопротивление, и цепи, состоящие оз выпрямителей и соответствующих им сопроти влений, соединены параллельно через сопротивления делителя, подключенного к источнику неизменного напряжения и служащего для подачи на указанные цепи электрических потенциалов, обеспечи вающи х отпира. ние выпрямителей,при 1разных величинах входного напряжения Hl тем самым кусочно-линейную апроксямацию квадратичной вольтамперной характеристики, необходимой для получен ия искомого пр ои зведен ия. № 99679

Фиг. 2

I 1

Отв. редактор И. В. Макаров

Л104752 от 13/IV 1955 г. Стандартгиз. Объем 0,25 п. л. Тир. 400. Цена 50 коп.

Типография изд.-ва «Московская правда», Потаповский пер., д. 3. Зак. 1299