Патент ссср 411400

О П И А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4П400

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14Х1.1971 (№ 1670274/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 15Х.1974

М. Кл. G Olr 33/00

G 01г 17/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 621.317.44(088.8) Автор изобретения

С. Л. Шапиро

Заявитель

СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННЫХ

ЗНАЧЕНИЙ ПОТОКА И АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ОБМОТКИ В МАГНИТНЫХ УСТРОЙСТВАХ ДРОССЕЛЬНОГО

ТИПА

Изобретение относится к электрическим методам измерения неэлектрических величин, а также к магнитным измерениям.

В магнитных устройствах дроссельного типа выходными параметрами являются активная ч реактивная (индуктивная) составляющие комплексного сопротивления его обмотки. Такие измерения производят обычно по первой гармонике с помощью селективных по частоте приборов. Переход к магнитным характеристикам в этом случае является весьма приближенным, так как сами эти характеристики, как правило, сугубо нелинейны.

Известные способы измерения магнитных характеристик с учетом их нелинейности при наличии единственной обмотки магнитопровода основаны на питании обмотки симметричным током (в частном случае — синусоидальным), напряжение на обмотке стробируют прямоугольными импульсами, фаза которых устанавливается в квадратуре с фазой составляющей напряжения, вызванной активным сопротивлением обмотки, при этом среднее значение отстробированного напряжения пропорционально максимальному значению потока в магнитопроводе Ф и не зависит от активного сопротивления обмотки. При стробировании напряжения на обмотке в фазе с током и при компенсации или учете активного сопротивления обмотки измеряют величину остаточного потока в магнитопроводе. Таким образом, известный способ позволяет измерять две характерные точки частотного цикла перемагничивания Ф и Ф,.

Описываемый способ позволяет определять мгновенные значения потока при квазистатическом перемагничивании, а также активное сопротивление обмотки. Сущность его заключается в том, что составляющую напряжения, 10 вызванную активным сопротивлением обмотки, компенсируют внешним напряжением, по форме совпадающим с намагничивающим током. Это достигается стробированием суммы напряжений узкими прямоугольными импуль15 сами в моменты, соответствующие максимальным значениям тока, регулировку величины внешнего напряжения производят до равенства нулю отстробированного напряжения.

На фиг. 1 представлен симметричный част20 ный цикл квазистатического перемагничивапия; на фиг. 2 — форма тока питания устройства; на фиг. 3 — временные диаграммы.

При питании обмотки устройства переменным током 1, например синусоидальным, в его

25 сердечнике образуется переменный магнитный поток Ф (см. фиг. 3, а), создающий напряжение на обмотке U< (см. фиг. 3, б), пропорциональное производной потока, Кроме этого, на обмотке образуется напряжение U„(cM.

З0 фиг. З,в), определяюшееся активным сопротив411400 лением обмотки и находящееся в фазе с lo. ком I. Напряжение U„, складываясь с U<, образует суммарное напряжение на обмотке Ui (см. фиг. 3, г); напряжением на обмотке, вызванным ипдуктивностью рассеяния, мы пренебрегаем.

Рассмотрим случай квазистатического персмагничивания, который отличаезся тем, что максимальные значения потока Ф, и напряженности поля Н совпадают во времени. В эти моменты производная потока равна нулю, а следовательно, функция U< (/) также проходит через нулевые значения.

В описываемом способе к напряжению на обмотке (например, с помощью мостовой или компенсационной схемы) добавляют напряжение Ui, (см. фиг. З,д), совпадающее по форме и находящееся в противофазе с током, а следовательно, и с составляющей папря>кепи»

U,, и предусматривают возможность его регулировки. Оба эти напряжения суммируют и стробируют узкими прямоугольными импульсами (см. фиг. З,е) в моменты, соответствующие максимальным значениям тока I„,. Регулировкой компенсационного напряжения добиваются того, чтобы величина отстробированного напряжения (например, его амплитудное значение) была равна нулю, при этом внешним напряжением компенсируют составляющую U, ñóììàðíîãî напряжения на обмотке (выполняется условие ZU=U ), а по величине внешнего напряжения определяют активное сопротивление обмотки, Дальнейшие измерения производят так же, как 11 в случае днуx обмоток магнитопровода. Например, дл» измерения мгновенных значений потока (определения всего цикла перемагничивания) можно применить феррометр (векторметр); для измерения максимального значения потока — достаточно применить вольтметр выпрямительной системы.

11з сказанного выше следует также, что описываемый способ позволят определять раздельно потери в меди (активное сопротивление обмотки) и потери в стали.

5 Форма тока намагничивания может быть любая. Для симметричного перемагничивания требуется лишь выполнить условие — 1, === ) I„,(. Форма компенсирующего напряжен н» должна совпадать с формой тока.

10 При применении феррометра, в котором предусмотрено стробирование прямоугольными полупериодными импульсами, нужно установить фазу стробирующих импульсов так, чтобы коммутация производилась в моменты, 15 соответствующие максимальным значениям тока в обмотке (см. фиг. 3, ж).

Компенсирующее напряжение нужно регулировать до равенства нулю мгновенного значения суммы напряжений в момент коммута20 ции, Такие измерения можно производить, например, визуальным наблюдением стробированного папря>кения при его осциллографировании.

Предмет изобретения

Способ раздельного измерения мгновенных значений потока и активного сопротивления обмотки в магнитных устройствах дроссельного типа при квазистатическом перемагничива30 пии магнитопровода переменным полем и интегрировании напр»>кения па обмотке, отл ич а ю LLL и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, стробируют сумму напряжений иа обмотке и компенсирующего иапря35 >кепи» узкими прямоугольными импульсами в моменты, соответствующие максимальным значениям тока, регулируют величину компенсирующего напряжения до равенства нулю отстробированного напряжения и определяют

40 измеряемую величину по величине компенсирующего напря>кения.

Т 2 2 2 Т

Ф г 3

Составитель Л. Устинова

Редактор М. Андреева Техред Л. Богданова Корректор Н. Торкина

Заказ 1116/18 Изд. М 1180 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2