Устройство для преобразования постоянного тока в переменный Советский патент 1984 года по МПК H01F38/40 H02M7/42 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве элемента автоматики, в частности при преобразовании постоянного тока в переменный.

Известно также устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, волненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитныгии элементами, элемент Холла, собранный из последовательно соединенных звеньев, расположенных между ферромагнитными соединительными элементами (1).

Недостатком указанного устройства является большая погрешность, вызванная, температурной нестабильностью элементов Холла.

Известно устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитными соединительными элементами, которые выполнены с прямоугольными вырезами, причем модулирующие обмотки расположены равномерно на каждом стержне соединительного элемента, а выходные обмотки охватывают одновременно оба стержня соединительного элемента н расположены по краям его выреза (2J.

Недостатками известного устройства являются низкая точность и малая чувствительность.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности устройства.

Поставленная цель достигается тем. что устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее токопроводящую Шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитны.ми пластинами, каждая из которых выполнена с пря.моугольным вырезом, образующим стержни, на которых расположены две обмотки индуктивности, снабжено дополнительно четырьмя обмотками индук,тивности, а каждя ферромагнитная пластина выполнена с дополнительным прямоугольным вырезом, причем вырезы каждой пластины расположены симметрично по ее краям и на каждом стержне расположена одна обмотка индуктивности, .при этом обмотки индуктивности каждой из пластин, расположенные одна напротив другой, попарно соединены между собой последовательносогласно и соединены по мостовой схеме, причем одна диагональ моста предназначена для источника пере.менного тока, а другая - для снятия выходного сигнала.

На фиг. I приведена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - ферромагнитная пластина с отверстиями и расположение обмоток индуктивностей на ней; на фиг. 3 - электрическая схема соединения обмоток индуктивностей.

Устройство состоит из магнитопровода, выполненного из двух С-образных параллельно расположенных секций 1 и 2 (фиг. 1), соединенных между собой ферромагнитными пластинами 3 и 4, выполненными с двумя отверстиями, параллельность которых обеспечивается с помощью клинов из изоляционного материала 5 и 6, токопроводящей щины 7, четырех обмоток 8 и 9, 10 и II, индуктивностей попарно размещенных на

стержнях ферромагнитной пластины.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

На фиг. 2 изображена одна ферромагнитная пластина 3 с двумя отверстиями, на стержнях которой попарно размещены обМотки 8 и 9, 10 и II индуктивностей, соединенные в мостовую схему, к одной из диагонали которой подключен источник переменного тока. В каждой паре обмотки соединены, так, что поток, созданный пере.менными токами в каждой паре обмоток, замыкается только вокруг одного отверстия ферромагнитной пластины. Направление потоков этих обмоток показано на фиг. 2. При отсутствии преобразуемого постоянного тока, ввиду равенства параметров обмоток индуктивностей и магнитных сопротивлений стержней, на которые намотаны об.мотки 8 и 9, 10 и 11, индуктивности обмоток LI и L., LJ и L будут равными, следовательно, будут и.меть одинаковые значения и индуктивные сопротивления обмоток. Поэтому сигнал на выходе другой диагонали мостовой схе.мы будет равен нулю, а условие равновесия запишется (фиг. 3) в виде

wLj-wLj wLj-wL

Ь,-ЬгЦ-Ь,

(2

При протекании преобразуемого постоянного тока I по шине 7 в каждой С-образной секции .магнитопровода создается ма1нитный поток ф, часть которого, проходя по стержням, на.которые намотаны обмотки 8 и 9 (поток лФл) и 10 и 11 (поток дфп), совпадает по направлению; как показано на фиг. 2, с потоками, созданными токами обмоток 8 и 11, и направлен встречно потокам, созданным токами обмоток 9 и 10. В результате магнитная индукция в стержнях в первом случае увеличивается, во втором - уменьшается. Наличие нелинейной зависимости магнитной индукции от ||апряженности магнитного пол5Г ферромагнитного .материала приводит к изменению магнитного сопротивления стержней. Это приводит к из.менению индуктивности каждой пары обмоток, что, в свою очередь. меняет индуктивность каждой пары обмоток. Так, индуктивности обмоток 8, II и 9, 10 соогветственно равны W L,s- , .1 v где Vi rWj Wj : V4 w-число витков каждой обмотки индуктивиости;Z, и L. j. полное магнитное сопротивление каждого из пары стержней с обмотками 8 11 и 9, 10. Изменение индуктивностей приводит к разбалансу мостовой схемы, т.е. к нарушению равенства (I). Вследствие этого на выходе мостовой схемы появляется выходной сигнал д . пропорциональный величине преобразуемого постоянного тока J (-«UsHX-Af Г). Теоретические исследования и предвари тельные экспериментальные результаты показали, что предлагаемая схема включения позволяет повысить чувствительность и точность устройства по сравнению с прототипом Устройство может быть использовано для преобразования постоянного тока в переменное напряжение, удобное для дальнейшей обработки, а также в качестве первичного датчика при автоматическом контроле и регулировании постоянных токов. Ориентировочный технико-экономический расчет показал, что внедрение одного предлагаемого устройства в объектах для контроля и регулирования постоянных токов да-, ет экономический эффект более 8 тыс. руб. в год.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ, содержащее токопроводящую шину, проходящую через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образных параллельно расположенных секций, соединенных между собой двумя ферромагнитны ми пластинами, каждая из которых выполнена с прямоугольным вырезом, образующим стержни, на которых расположены две обмотки индуктивности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, устройство снабжено дополнительно четЬфьмя обмотками индуктивности, а каждая ферромагнитная пластина выполнена с дополнительным прямоугольным вырезом, причем вырезы каждой пластины расположены симметрично по ее краям и на каждом стержне расположена одна обмотка индуктивности, при этом обмотки индуктивности каждой из пластин, расположенные одна напротив другой, попарно соединены между собой последовательно согласно и соединены по мостовой схеме, причем одна диагональ моста предназначена для источника переменного тока, а s другая - для снятия выходного сигнала. (Л О5 ;о О5 ел

10

fJ