Преобразователь постоянного тока

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик о>789779 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250878 (21) 2662758/18-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 231280, Бюллетень Hо 47

Датаопубликованияописания 23 12.80 (зцм, кл.з

G 01 R 19/00//

H F 9/00

Государственный коннтет

СССР по деаам нзобретеннй н отнрытнй (53) УДК 621. 375..3(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Лачин, A.К. Малина, A П. Синегубо и A.Ñ. Дордий

Д ! (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике, но может быть использовано в различного рода устройствах автоматики при выполнении нуль-органов. 5

Известен преобразователь постоянного тока, построенный на основе магнитного усилителя с двумя тороидальными ферромагнитными магнитопроводами и феррорезонансного генератора 10 затухающих колебаний f13 .

Недостаток известного устройства заключается в малой чувствительнЬсти ко входному сигналу и нестабильности нуля, обусловленной гистерезисом. 15

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является греобраэователь постоянного тока, содержащий магнитный усилитель на двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводах, входные и выходные обмотки которого соединены согласно-последовательно, а обмотки воэбуждения— встречно-последовательно, генератор затухающих колебаний, выход которого 25 подключен к обмоткам возбуждения,и интегратор, вход которого соединен с выходными обмоткаМи (2) .

Однако известное устройство практически. непригодно для преобразова- 30 ния постоянного тока на фоне переменного тока, значительно превышающего постоянный и изменяющегося в широких пределах. Соотношение сигнала и помехи на входе и выходе известного устройства в подобном случае оказывается неизменным.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет преобразования постоянного тока на фоне переменного. указанная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного тока, содержащий магнйтный усилитель на двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводах, входные и

Выходные обмотки которого соединены согласно-последовательно, а обмотки возбуждения — встречно-последовательно, генератор затухающих колебаний, выход которого подключен к обмоткам возбуждения, интегратор, вход которого соединен с выходными обмотками, введены блок измерения среднего значения индукции и низкочастотный фильтр, а на каждый магнитопровод магнитного усилителя нанесена дополнительная обмотка, причем блок измерения среднего значения индукции установлен между выходом

78977,9 интегратора и входом низкочастотного фильтра, а дополнительные обмотки магнитного усилителя включены в замкнутый контур с согласно-последовательным соединением.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя постоянного тока.

Устройство содержит генератор 1 затухающих колебаний, магнитный усилитель 2, состоящий иэ двух магнитопроводов 3 и 4, на каждом иэ которых находятся обмотка 5 возбуждения, выходная обмотка б, входная обмотка

7 и дополнительная обмотка 8,интег ратор 9, блок 10 измерения среднего значения индукции и низкочастотный фильтр 11. Входные, выходные и дополнительные обмотки, магнитного усилителя 2 соединены между собой согласно-последовательно,а обмотки возбуждения — встречно-последователь но.

Преобразователь работает следующим образом.

При одновременном воздействии на мангитопроводы 3 и 4 магнитного усилителя 2 постоянного тока ЗВ, подаваемого во входные обмотки 7, и паке. та затухающего переменного тока, подаваемого в обмотки 5 возбуждения,магнитопроводы переходят в магнитное сос тояние, характеризующееся точками на безгистерезисной кривой намагничивания, соответствующими ЭВ„

Наличие дополнительных обмоток 8, соединенных соответствующими концами накоротко, не препятствует осуществлению безгистереэисного намагничивания при отсутствии входного сигнала, но существенно замедляет процессы установления индукции под действием Эь„ и переход на предельную петлю гистерезиса под действием первого импульса пакета. Указанное обстоятельство делает неприемлемым импульсный метод считывания,использующийся в известных преобразователях, и требует уменьшения декремента затухания пакета переменного трка.

Таким образом, при воздействии на магнитопроводы переменного тока, затухающего с малым декрементом, и постоянного тока 1 „ осуществляется их беэгистерезисное намагничива- ние. Считывание записанных значений магнитной индукции Вб„ и ВВ„, соответствующих входному постоянному току, происходит следующим образом.

Под воздействием каждого пакета затухающих колебаний точки,-характеризующие магнитное состояние магнито проводов 3 и 4, постепенно (из-эа наличия дополнительных обмоток 8, соединенных накоротко) переходят на предельную петлю гистерезиса и перемещаются по ней до тех пор,пока амплитуда этого затухающего тока достаточна для насыщения магнитопроводов. В процессе изменения индукции в магнитопроводах по предельной петле гистерезиса ее среднее значение равно нулю. По мере уменьшения амплитуды переменного затухающего тока точки, характеризующие магнитное состояние магнитопроводов,с предельной петли гистерезиса постепенно возвращаются обратно в исходное состояние. Таким образом, за

;время действия каждого пакета зату © хающих колебаний среднее значение индукции в магнитопроводах изменяется от значения 2Вб„ = В „„ + В 5„, cooTветствующего измеряемому постоянному току 3В, до нуля и затем вновь до

3Я значения 2ВВ, Путем измерения этих изменений среднего значения индукции определяется величина ЗВ„ Для этого в преобразователе используются интегратор 9, интегрирующий выходные рр импульсы, блок 10 измерения среднего значения индукции и низкочастотный фильтр 11.

Следует отметить, что затухающий ,переменный ток выполняет в устройстве двоякую роль. Вначале, пока его амплитуда достаточна для насыщения магнитопроводов, он используется для считывания индукции методом возврата, а затем, спадая до нуля, осуществляет беэгистереэисное намагничивание магЗО нитопроводов.

При воздействии на магнитопроводы

3 и 4 постоянного и переменного затухающего токов в выходных обмотках б возникает раэнополярная импульсная

3$ последовательность, воздействующая на интегратор 9. Постоянная времени интегратора 9 в 5-10 раэ превышает полупериод следования затухающих колебаний тока. Изменение напряжения на выходе интегратора соответствует изменению индукции в магнитопроводах при воздействии на них затухающего переменного тока.

Среднее значение напряжение на выходе интегратора 9 так же, как и среднее значение индукции в магнитопроводе, изменяется от некоторого значения до нуля и затем, по окончании пакета Затухающих колебаний, вновь возвращается к исходному значению. Для выделения этого среднего значения индукции используется блок

ЪО измерения среднего значения индук.ции, который может представлять собой интегратор с постоянной времени, в 5-10 раз большей постоянной времени интегратора 9.

С целью сглаживания высокочастотных составляющих в вйходном сигнале, т.е. для уменьшения погрешности

gg преобразования, напряжение с выхода блока измерения среднего значения индукции 10 подается на низкочастот,ный фильтр 11.

Таким образом, амплитуда напряжения Оеь1» на выходе Устройства

789779

Формула изобретения

Составитель Л. Морозов

Редактор A. Маковская Техред Н.Граб Корректор О.- Ковинская

Заказ 9026/39 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 оказывается пропорциональной величине постоянного тока, а его полярность соответствует направлению постоянного тока.

Наличие дополнительных обмоток 8, соединенных накоротко, приводит к уменьшению воздействия переменного тока помехи на магнитопроводы из-за возникновения в дополнительных обмотках размагничивающего тока.

Действительно, напряженность поля Н в магнитопроводе складывается из составляющей, обусловленной тоКоМ во входной обмотке 7 (обмотке управления) Н Н. + H, и составляющей, обусловленной током в дополнительных обмотках Ну, т.е. Н 15

Н„ + Hp. При достаточно малом сопротивлении цепи .дополнительной обмотки и неучете потерь на гистереэис выполняется равенство Ну= -Н и, следовательно,результирующая напряжен- 2О ность управляющего поля не будет содержать переменной составляющей, что является достаточным условием для исключения погрешности,обусловленной переменной составляющей тока.

Таким образом, наличие дополнительных обмоток 8, соединенных накоротко, снижает воздействие тока помехи на магнитопроводы, а наличие последовательно соединенных интегратора 9, блока 10 измерения среднего значения индукции и низкочастотного фильтра 11 позволяет получить выходную информацию при использовании дополнительных обмоток 8.

Преобразователь постоянного тока, содержащий магнитный усилитель на двух тороидальных ферромагнитных магнитопроводах, входные и выходные обмотки которого соединены согласнопоследовательно, а обмотки возбуждения -. встречно-посЛедовательно, генератор затухающих колебаний,выход которого подключен к обмоткам возбуждения, интегратор, вход которого соединен с выходными обмотками, отличающийся тем, что, с целью расширения функционадьных возможностей за счет преобразова- . ния постоянного тока на фоне переменного, в него введены блок измерения среднего значения индукции и низкочастотный фильтр, а на каждый магнитопровод магнитного усилителя нанесена дополнительная обмотка,причем блок измерения среднего значения индукции установлен между выходом интегратора и входом низкочастотного фильтра, а дополнительные обмотки магнитного усилителя включены в замкнутый контур с согласно-последовательным соединением.

1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР;

9 143429, кл. H 03 F 9/00 19602. Авторское свидетельство-СССР

9 387495, кл. H 03 F 9/00, 1971.