Преобразователь электрическогосигнала

ОП ИСАНИНА

И 306РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii 849095 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 12.07.79 (21) 2795956/18-21 с присоединением заявки РЙ (28) Приоритет (51)М. Кл .

G 01 R 25/00

Гееударстееяяый комитет

Опубликовано23.07.81. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 23.07.81 ае делам нзебретеняй и еткрытяй (5З) >6< б21.З17..77 (088.8) (72) А-втор изобретения

В. В. Леонтьев

Ленинградский институт авиационного приборостроения, Минйстерства высшего и среднего специального образования РСФСР

1

1 (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах автоматического управления частот- но-регулируемого привода.

Известно устройство для получения элек- .. трического сигнала в виде постоянного тока, среднее значение которого пропорционально отношению действующего значения первой гармоники контролируемого напряжения к его частоте, содержашее трехфазный линейный (ненасышенный) дроссель, обмотка котозо рого подключена к контролируемой сети переменного тока (например, выходу вентильного преобразователя частоты) и образует эквивалентную нулевую точку через . трехфазный мостовой выпрямитель, в цепь постоянного

15 тока которого включено низкоомное входное сопротивление исполнительного каскада устройства управления (1).

Недостатком этого устройства является наличие-потенциальной связи между входными и выходными зажимами, значительная пульсация выходного сигнала, пропорционального отношению напряжения к частоте, и трудность регупирования тока в обмотках дросселя при постоянстве отношения между напряжением и частотой, обусловленная технологической сложностью размещения управляющен обмотки подмагннчивания сердечника дросселя.

Известно также устройство, содержащее три шихтованных цилиндрических сердечника, gsa иэ которых расположены соосно в расточке внешнего сердечника, в пазах которого уложена трехфаэная обмотка дросселя, выполненная по типу обмоток машин переменного тока. В лазах первого внутреннего сердечника уложена тороидальная управляющая обмотка подмагничивания сердечника щюсселя, а в пазах второго — группа изолированных друг от друга многофазных измерительных обмоток, имеющих пространственный сдвиг по отношению друг к другу. Выходы каждой грутп1ы измерительных обмоток подсоединены к многофаэным выпрямителям, подключенным по цепи постоянного тока параллельно низкоомному входному сопротивлению исполнительного каскада устройства управления.

849095

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — его принципиальная схема.

Устройство содержит внутззенний цилиндрический сердечник 1 дросселя, внешний цилиндРический сердечник 2 дросселя, измерительный цилиндрический сердечник 3, дополнительный цилиндрический сердечник 4, многофазная измерительная обмотка 5, управляющая обмотка 6 подмагничивания сердечника дросселя, группа многофаэных измерительных обмоток 7, левое боковое ферромагнитное кольцо 8, правое боковое ферромагнитное кольцо 9, многофазный выпрямитель ?О, низкоомный резистор 11.

Это устройство позволяет получить регулируемый по величине электрический сигнал в виде постоянного тока, среднее значение которого пропорционально отношению действующего значения первой гармоники выходного на5 пряжения вентильного преобразователя частоты (ВПЧ) к его частоте, и на его основе строить системы автоматического управления, обеспечивающего выполнение пропорционального управления, закона постоянства магнит- 10 ного потока, если момент нагрузки на валу двигателя постоянен, или закон, обеспечивающий компаундирование величины выходного напряжения ВПЧ в функции дополнительной контролируемой переменной (2) .

Недостатком известного устройства является технологическая сложность укладки тороидальной управляющей обмотки подмагничивания сердечника дросселя.

Цель изобретения — упрощение укладки управляющей обмотки подмагничивания сердечника дросселя, т.е, упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее измерительный шихтованный цилиндрический ферромагнитный сер- 2 дечник, соосно установленный с. двумя коак.сиально расположенными внутреннимИ и внешними шихтованными цилиндрическими сердечниками дросселя, управляющую обмотку подмагничивания, размещенную на поверхности внешне- 30 го ферромагнитного сердечника дросселя, и изолированных многофазных измерительных обмоток, размещенных в пазах измерительного цилиндрического сердечника, подключенных параллельно низкоомному резистору, соединенному с многофазным выпрямителем, снабжено дополнительным цилиндрическим ферромагнитным сердечником с установленным на каждой его торцовой поверхности ферромагнитным кольцом, при этом, управляющая обмотка 40 расположена в плоскости, перпендикулярной образующей цилиндрической поверхности дросселя.

В установившемся режиме работы при отсутствии подмагничивания индуктивность дросселя постоянна и выходное напряжение преобразователя определяется выражением:

U ь ?вых = <

f где К = Ктр.К х.К, — постоянный коэффициент, равный произведению коэффициентов трансформации трансформатора тока

Ктр, схемы выпрямления Ксх и коэффициента преобразова ния К, =.?,35/2ITL;

Оф — действующее значение фазного напряжения преобразователя; — частота выходного напряжения преобразователя.

Подключение управляющей обмотки 6 цодмагничивания к источнику постоянного напряжения приводит к образованию постоянного магнитного потока, направленного под прямым углом к основному вращающемуся потоку, созданному равномерно распределенными в пространстве измерительными обмотками 5. Постоянный поток подмагничивания (в зависимости от направления тока в обмотке 6) последовательно проходит по следующим четырем участкам: внешний цилиндрический сердечник 2 дросселя, левое боковое кольцо 8, дополнительный цилиндрический сердечник 4, правое боковое кольцо 9, пРиводя к изменению их магнитного состояния, В результате магнитная проницаемость внешне го сердечника 2 дросселя уменьшается, что приводит к уменьшению индуктивного сопротивления дросселя, а следовательно, и увеличению тока в его обмотках. Выходное напряжение устройства в этом случае определяется по формуле

I где К вЂ” переменный коэффициент, зависящий от степени насыщения магнитопровода.

Таким образом, путем регулирования величины тока в управляющей обмотке 6 подмагничивания можно изменять значение коэффи. циента пропорциональности выходного сигнала устройства, равного отношению величины действующего значения первой гармоники выходного напряжения преобразователя к его частоте.

Предлагаемое устройство характеризуется возможностью регулирования величины выход5 84909 ного сигнала устройства, равного отношению величины контролируемого напряжения к его частоте, т.е. сохраняет все основные достоинства известного, но отличается технологической простотой укладки управляющей обмотки под- маггнчивания сердечника дросселя.

Применение предлагаемого устройства особенно эффективно при использовании его в системах автоматического управления частотно-регулируемого привода, что позволяет от- 10 казаться от применения дополнительных согласующих устройств, связывающих выходные цепи измерительных элементов, кроме того, это устройство позволяет реализовать практически любой статический закон частотного 1$ управления, обеспечивающий оптимальные условия работы привода. В качестве сигнала управления может быть использован электрический сигнал постоянного тока; пропорциональный любой из переменных системы час- эо тотно-регулируемого привода: полному току, его активной составляющей, абсолютному скольжению и т. д.

Формула изобретения

Преобразователь электрического сигнала, содержащий измерительный шихтованный ци5 4 люшрический ферромагнитный сердечник,. соосно установленный с двумя коаксиально расположенными внутренним и внешним шихтованными цилиндрическими сердечниками дросселя, управляющую обмотку подмагиичивания, размещенную на поверхности внешнего ферромагнитного сердечника дросселя, и изолированных многофаэных измерительных обмоток, размещенных в пазах измерительного цилиндрического сердечника, подключенных параллельно низкоомному резистору, соединенному с многофазным выпрямителем, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, он снабжен дополнительным цилиндрическим ферромагнитным сердечником с установленным на каждой его торцовой поверхности ферромагнитным кольцом, при этом, управляющая обмотка расположена в плоскости, перпендикулярной образующей цилиндрической поверхности дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 362255, кл. G 01 R 25/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Р 520548, кл. G 01 R, 1976.