Способ контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля сердечников, идущих на изготовление накопительных магнитных усилителей. Известен метод амперметра-вольт.метра, основанный на, контроле сердечников по основным магнитным параметрам, таким как индукция насыщения Бд , остаточная индукция В,- , коэр цитивная сила Нр, которые определяются по измеренному значению напряжения , пропорционального намагничивающему току и напряжению, наводимого в измерительной обмотке, при пере магничивании контролируемого сердечника по предельной петле гистерезиса 1 . Однако этот метод характеризуется тем, что точность измерения его недостаточна. Известен способ 2j контроля ферромагнитных сердечников по средней проницаемости на частотном цикле, Заключающийся в перемагничивании контролируемого ферромагнитного сердечника по частным циклам vC измерении напряжений, пропорциональных приращению индукции и напряженности поля в сердечнике. По отношению вели чины напряжения, пропорционального приращению индукции сердечника к величине напряжения, пропорционального приращению напряженности перемагничивающего поля,судят о значении сре ней проницаемости р ферромагнитного сердечника на частном цикле бг-Bi ь0 рср- цТц/Чн где л В, йН - соответственно приращения индукции и напряженности поля в сердечнике при перемагничивании ег по частному циклу. Недостатком данного сп-особа является низкая точность контроля сердеч ников, используемых для изготовления накопительных магнитных усилителей. Это обусловлено тем, что величина средней магнитной проницаемости по которой судят о качестве сердечника по известному способу, неоднозначно характеризует максимальную ма нитную проницаемость, являющуюся основньм магнитным параметром, определяющим характеристики накопительного магнитного усилителя. Неоднозначност связи средней и максимальной/ищд с магнитной проницаемости иллюстрируется фиг. 1а и б, на которой показаны два частных цикла гистерезиса, имеющие одинаковые значения Ш(.р и разные значения Цель изобретения - повышение точности контроля сердечников для накопительных магнитных усилителей. Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля сердеч НИКОВ для накопительных магнитных усилителей, заключающемуся в пере- . магничивании сердечников по частньму циклу и измерении напряженности перемагничивающего поля, перемагничивают сердечники последовательностью знакопеременных, прямоугольных импульсов ЭДС с заданной амплитудбй индукций, выделяют один из полупериодов напряженности перемагничивающего поля, формир5тот прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной среднему значению напряжённости на выделенном полупериоде, и синхронный с перемагничивающей ЭДС, сравнивают напряженность перемагничивающего поля со сформированным импульсом и.по амплитуде среднего значения их разности за полупёриод судят о магнитной проницаемости сердечника. На фиг. 1 представлены частные циклы гистерезиса; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу способа; на фиг. 3 - устройство, реализующее данный способ; на фиг. 4 временные диаграммы, поясняющие ра- боту устройства. Перемагничивание сердечника по симметричному частному циклу с предварительно заданной амплитудой индук ции Д.В const соответствует его рабочему режиму перемагничивания в накопительном магнитном усилителе. При ЭТОМ;как следует из выражения (1), магнитная проницаемость однозначно определяется разностью напряженностей Л Н. Причем, для определения магнитной проницаемости на |аосходящей (нисходящей) ветви част|ного цикла необходимо определять (разность напряженностей ДН, соответствующую выбранному участку (для восходящего участка цикла на фиг. 1 - йН ). Эта разность, может быть определена по текущему значению напряженности. Как видно из фиг. 2, да кОторрй изображены временные диаграммы перемагничивающих сердечников по частным циклам ЭДС е (t) и напряженности поля в сердечнике Н (-t) , а также разности Л Н (t) и среднего значе.нияЩ) на положительном полупериоде , разносил. равна удвоенному максимальному значению разности текущей напряженности на полупериоде ti Ц лс , соответствующем интересующему участку цикла (восходящему, нисходящему), и ее среднего значения на этом полупер оде. с учетом сказанного, для максимального значения абсолютной магнитной проницаемости сердечника на час.тном 1цикле выражение (1) принимает вид Iff н Нэ ftnaxLM(i)-Hcfl .lt;.tH;4l .j-mQx H(t) .t,.f J (2) где к - постоянный коэффициент. Устройство содержит источник 1 прямоугольных импульсов ЭДС, подклю ченный через шунт-2 к намагничивающей обмотке 3, суммирующий усилител 4, один из выходов которого подключен к шунту 2, другой - к выходу усилителя 5с регулируемым коэффициентом передачи, вход усилителя 5 подключен к одному из выходов источника 1 , интегратор 6, вход которого через ключ 7 подключен к выходу суммирующего усилителя 4/ нуль орган 8, вход которого через ключ 9 подсоединен к выходу интегратора 6, Схему 10 управления, вход которой подсоединен к одному из выходов источнийа 1, а выход - к управляющим входам ключей 7 и 9, амплитуднай Де 1тектор 11/ вход которого подключен выходу интегратора 6, измерительный прибор 12, подключенный на выходе амплитудного детектора 11. Намагничивающая обмотка 3 Наносится на кон тролируемый сердечник 13. . .На фиг. 4 приведены временные ди граммы работы устройства для трех зна;чений напряжения Uj на выходе усилителя 5 с регулируемым коэффициентом передачи: напряжение Ug на выходе усилителя 5 меньше/напряжения, соответствующего среднему, .значению напряжения поля в сердечнике за выделенный полупериод ( ) , напряжение и5 на-выходе усилит ля 5 равно напряжению, соответствую щему среднему значению напряжения за полупериод () напряжение I) 5-на выходе усилителя 5 больше напряжения, соответствующего средне му значению напряженности поля за полупериод ( i t). Способ осуществляется следующим образом. Сердечник 13 от источника 1 прямоугольных импульсов ЭДС перемагничивается по частным циклам с заданн амплитудой индукции, йтот режим соо ветствует рабочему режиму перемагни чивания сердечника накопительного м нитного усилителя. НапряжениеU|{(фиг 4), пропорциональное намагничивающему, току и, следовательно, напряже ности поля в сердечнике 13, снимается с шунта .2 и подается на один и входов суммирующего усилитеЛя 4. На другой вход усилителя 4 с выхода ус лителя 5 .с регулируемым коэффициентом передачи полается напряжение Uf по величине пропорциональное сред нему значению напряженности поля в сердечнике за выделенный полупериод, а по.знаку - обратное полярности наг пряжения Оц. Признаком, по Которому коэффициент передачи усилителя 5 устанавливается таким образом, что амплитуда напряжения на его выходе пропорциональна по величине среднему значению напряженности на выделенном полупериоде, является равенство напряжения U навыходе интегратора б за выделенный полупериод - нулю (фиг. 3 при Ц i t с ±2). Выделение одньго из полупериодов напряжения Uy пропорционального разности В - Нср : или Нсь - И) осуществляется ключом 7. Выбор того или иного полупериода по существу определяет ту часть частного цикла (восходящую, либО: нисходящую ), на которой производится измерение магнитной проницаемости. Выборка напряжения Ugc интегратора б в конце полупериода на вход нуль-органа 8 осуществляется ключом 9. Работой ключей 7.и 9 управляет схема 10, работа которой Синхронизируется источником 1. Амплитуда напряжения U на выходе интегратора б преобразуется амплитудным детектором 11 в постоянное напря жение и измеряется прибором 12. Следует отметить, что форма реального частного цикла несколько отличается jOT его аппроксимации (фиг. 1) и текущая напряженность поля в сердечНике близка по форме напряжению Up (фиг. 4). Поэтому о магнитной проницаемос и сердечника судят не по амплитуде разности Н - , которая Ножет быть измерена на выходе суммирующего усилителя 4, а по амплитуде среднего значения этой р зности. При этом напряжение t/4 на выходе амплитудного детектора 11 связано с разностью напряженностей выражением: &ср-ГгТв УН ,0625 . где К,, К - соответственно коэффициенты передачи сумми-, рующего усилителя 4.и амплитудногО детектора 11,, W(j,Вер-соответственно число витков обмотки 3 на контролируемом сердечнике 13 и длина средней маг-. нитной силовой линии сердечника 13/ длительность периода прямоугольных импульсов ЭДС источника 1, . {-6 постоянная времени интегратора 6,

Ut - сопротивление шунта 2, К - постоянный коэффициену.

Таким образом предлагаемый способ контроля сердечников позволяет определять максимальную магнитную проницаемость и, перемагннчивании по частным циклам и следовательно , повысить точность контроля сердечников для .накопительных магнитных усилителей. Кроме того, позволяет производить контроль сердечников, на-; нося на сердечник только одну обмотку с малым числом витков, которая может быть выполнена разъемной конструкции , что позволяет повысить производительность труда и уменьша- , ет расходы обмоточных материалов.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СЕРДЕЧНИКОВ ДЛЯ НАКОПИТЕЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ, заключающийся в перемагнйчивании сердечйиков по частотному циклу и измерении напряженности перемагничивающего поля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, перемагничивают сердечники последовательностью знакопеременных, прямоугольных импульсов ЭДС с заданной амплитудой индукции, выделяют один из полупериодов напряженности перемагничивающего поля, формируют прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной .среднему значению напряженности на выделенном полупериодё, и синхронный с перемагничивающей ЭДС, сравнивают напряженность перемагничивающего поля со Сформированным импульсом и по амплитуде среднего значения их разности за полупериод судят о маг- g ;нитной проницаемости сердечника.

Нг

СР ъ

--74/

N/

Фи9.2

EJ

УЧ

/

иц

7 В

S

t t

TV

I

Фиг.