Изобретение представляет собой электронную модель катушки с ферромагнитным сердечником, позволяющую моделировать предельные и частные циклы магнитного гистерезиса.
В известных электронных моделях подобного рода в качестве элемента, вводящего многозначность, применяют электронные схемы, используемые для моделирования люфта, или же релейные схемы, что делает модель сложной при плохом качестве аппроксимации реальных кривых намагничивания.
Предлагаемая модель отличается от известных моделей тем, что в пей в качестве элемента, вводящего многозначность, применено дополнительное интегрирующее звено, содержащее диодные ограничители и. включенное параллельно основному интегрирующему звену.
Кроме того, с целью моделирования магнитного гистерезиса при любой форме входного сигнала, в цепи вводящей многозначность включена время-импульсная схема, изменяющая входную проводимость дополнительного интегратора.
Такое выполнение модели упрощает ее конструкцию и улучщает качество аппроксимации реальных кривых намагничивания, а также обеспечивает моделирование кривых намагничивания при любой форме входного сигнала.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема модели; на фиг. 2 - семейство гистерезисных кривых; на фиг. 3 - электронная модель катущки с ферромагнитным сердечником.
Силу тока / в катущке с ферромагнитным сердечником и напряжение и можно связать уравнениями:
где- - потокосцепление шф;
i. ).
№ 114822- а -
5 - некоторая нелинейная операция, аппроксимирующая свойства кривых намагничивания, и далее S- операция обратная S.
Модель состоит из двух частей (фиг. 1): основного интегрирующего звена с нелинейным устройством 1 (обычный функциональный преобразователь) и дополнительного интегрирующего звена с диодным ограничителем 2, включенного параллельно основному.
Основное звено позволяет определять однозначную зависимость между напряженностью магнитного поля Я к индукцией В в сердечнике. Дополнительное звено дает возможность учитывать гистерезис с элементами, вводящими многозначность.
Если моделируют только предельные гистерезисные циклы, то применяются постоянные запирающие напряжения -зап. и Ч-зал. (фиг. П.
Для моделирования частных rHCTqpesHCHbix циклов запирающие папряжения ставятся в зависимость от амплитуды тока /, потокосцепления , или от какой-либо комбинации этих переменных. Такие напряжения можно снять с выхода какого-либо сглаживающего устройства, на вход которого подана одна из указанных переменных, или их комбинация. Это сглаживающее устройство может быть собрано из двух диодов и двух конденсаторов с щунтирующими проводимостямиЭффективность предлагаемого способа моделирования иллюстрируется семейством кривых на фазовой плоскости Я и S на фиг. 2, причем запирающие напряжения были пропорциональны амллитуде потокосцепления.
Для получения возможности моделировать магнитный гистерезис при произвольной форме токов и напряжений во входную цепь дополнительного интегратора 3 (фиг. 3) включается диодный ключ 4, управляемый специальной время-импульсной схемой. Эта схема состоит из суммирующей цепи 5, выдающей сигнал, с помощью которого осуществляется изменение результирующей проводимости входной цепи, -интегратора вспомогательного переменного напряжения 6 с частотой 5-10 кгц и устройства 7, вырабатывающего управляющее напряжение, равное абсолютной величине разности между напряжением Ui на выходе дополнительного интегратора 3, в данный момент и тем предельным напряжением или -Ода, к которому приближается величина U при существующем в данный момент направлении ее изменения. Другими словами, если величина Ui возрастает, то берется разность (.); если же величина Ui убывает, то берется модуль разности (). На вход
г,dB
схемы подается напряжение и., пропорциональное , , где В - индукция сердечника. На выходе получается напряжение О, пропорциональное напряженности магнитного поля Я (т. е. силе тока в катущке).
Предмет изобретения
1. Электронная модель катущки с ферромагнитным сердечником, содержащая интегрирующее звено, нелинейное, рещающее звено, аппроксимирующее однозначную кривую намагничивания и подключенное к выходу интегрирующего звена, и элемент, вводящий многозначность типа частного или предельного гистерезисного цикла, отличающаяся тем, что, с целью упрощения модели и улучщения качества аппроксимации реальных кривых намагничивания, в качестве элемента, вводящего многозначность, в модели применено дополнительное интегрирующее звено, имеющее диодные ограничители и включенное параллельно основлому интегрирующему звену.
2. Электронная модель катушки с ферромагнитным сердечником по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью моделирования магнитного гистерезиса при любой форме входного сигнала, в цепи, вводящей многозначность, включена время-импульсная схема, изменяющая входную проводимость дополнительного интегратора.
Приоритет по п. 1 - 26 февраля 1956 г., по п. 2 - 7 августа 1957 г
и 6и
-и.
