Устройство для преобразования постоянного тока в переменную ЭДС Советский патент 1987 года по МПК H01F38/40 

Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано в качестве элемента автоматики, в частности при преобразовании постоянного тока в переменную ЭДС.

Целью изобретения является повышение точности и увеличение чувствительности устройства при преобразовании постоянного тока в переменную ЭД

На чертеже приведена конструктивная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из магнитной системы, выполненной из двух С-образ ных параллельно расположенных секций 1 и 2, соединенных между собой ферромагнитньми элементами 3 и 4, а в свою очередь эти ферромагнитные элементы снабжены съемной ферромагнитной перемычкой 5, причем в каждой С-образной секции с торца по его длине выполнено сквозное отверстие с образованием двух С-образных стержней, на которые намотаны модулирующие обмотки 6 и 7, 8 и 9 и они соединены между собой так, что при наличии модулирующего тока созданные магнитные потоки служат только для модуляции магнитных сопротивлений С-образных секций магнитопров одов, а ферромагнитные соединительные элементы и их перемычки выполнены со сквозными отверстиями по длине, через которые пропущены модулирующие обмотки 10-12 и. соединены между собой таким образом, что потоки созданные ампер- витками этих обмоток служат только для модуляции магнитных сопротивлений ферромагнитных соединительных элементов и их съемных перемычек. Устройство также состоит из токопро- вода 13, охваченного С-образными маг- нитопроводами, и выходных обмоток 14 и 15, расположенных на одном из ферромагнитных соединительных элементов на правой и на левой стороне ф рромагнитной перемычки, как показано на чертеже.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в следующем. При подключении модулирующих обмоток 6-12 к источнику переменного тока в магнитной системе устройства создаются магнитные потоки, которые служат только для модуляции магнитных сопротивлений магнитопровода магнитной системы устройства и при отсутствии преобразуемого тока в токопрово- де 13 на выходе выходных обмоток 14

и 15 индуктированные выходные ЭДС

Е. -равняются нулю даже при наличии

вь(х внешних магнитных полей потому, что

выходные обмотки 14 и 15 относитель- 5 но внешнего магнитного поля соединены между собой последовательно- встречно и индуктированные ЭДС, наведенные на выходных обмотках, взаимно компенсируются,

JO Если по токопроводу 13 пропустить преобразуемый ток I,,, то в С-образных магнитопроводах 1 и 2 создаются магнитные потоки Ф и Ф, равные между собой по величине и замыкаю- 15 щиеся через ферромагнитные соединительные элементы 3 и 4 и съемную

/

перемычку 5, причем их направление в перемычке 5 совпадает.

Под действием этих потоков Фд и Ф в выходных обмотках индуктируется ЭДС е gjji, которая с учетом того, что Ф Ф„ Ф и Wgj,|,,;, Wj,,,,- Wgj,,, , выражается в следующем виде:

d P

вЫХ ВЬ1.( ®вЫХ. dt

Если считать, что число витков токопровода W,( равно единице () и сечение магнитопроводов на всем пути потоков Фд и Фр, одинаково, то выражение (1) можно переписать в следующем виде:

еь.,. 2 W

вых

с т . ) 4dt

где |Uo- магнитная пocтoяннaяj

1 - длина пути магнитного потока Ф;

поперечное сечение магнито- провода пути потока Ф;

р - статическая магнитная проницаемость магнитопровода, которая определяется из формулы аппроксимации кривой f (Н).

Из определен ш (2) действующее значение выходной ЭДС основной гармоники

E,„ Цl oScтCWвы. О) где - коэффициент, определяемый

модулирующими магнитными индукциями и напряженностями, для рассматриваемого устройства « 0,45.

Из (3) видно, что выходная ЭДС линейно связана с преобразуемым токов 1)(, т.е. статическая характерно31292052

тика рассматриваемого устройства линейная, . потому что чувствительность

„ 10

S ,,Г W6,,,u, .e постоянна во всем диапазоне преобразуемого-тока 1 . С учетом этого выражения формулу (3) можно переписать в виде:

,. W Если требуется увеличить чувствительность устройства в два раза, то второй ферромагнитный соединительный элемент 3 тоже снабжается двумя выходными обмотками, вд люченными между собой последовательно-согласно. Б этом случае суммарная выходная ЭДС - пишется в виде

ESMX 2 SI. (5) Из (5) видно, что с увеличением чувствительности в два раза суммарная выходная ЭДС тоже увеличивается в два раза.

Из выражений (3)-(5) видно, что предлагаемое стройство успешно может применяться для преобразования

20

Изготовление ферромагнитной пере-j мычки съемной позволяет преобразовать постоянный ток в переменную ЭДС без разрьша токоведущих частей, что эко- номит время при переходе с одного предела преобразования постоянного тока в переменную ЭДС на другой.

Все перечисленные преим тцества рас расширяют область применения предлагаемого устройства в установке с различными токами, в частности для пре- образования постоянного тока в переменную ЭДС удобные для дальнейшей обработки, а также в качестве первичного датчика при автоматическом контроле и регулировании постоянных токов .

Внедрение изобретения, обладающего более высокой точностью и чувствительностью, чем известное з стройство, приводит к повышению качества выпускаемой продукции и 1еньшени1о брака, что в целом приводит к определенно7 с

малых и средних значений постоянного му экономическому эф4)екту.

тока в переменную ЭДС, имея линейную

а изобретения

Ф о р м у л

Устройство для преобразования пос-

статическую характеристику.

Технико-экономическим преимуп ест- вом изобретения по сравнению с известным устройством является большая точ- 0 тоянного тока в переменную ЭДС, со- ность и низкий порог чувствительности держащее токопровод, проходящий через в работе из-за модуляции всего маг- магнитопровод, выполненный в виде нитопровода магнитной системы и из-за двух С-образньгх параллельно располо- применения ферромагнитной съемной пе- женных секц1ш, соединенных между со- ремычки, которая уменьшает до нуля 35 бой двумя ферромагнитными элементами, воздушные зазоры на пути постоянных на одном из которых расположены две

магнитных потоков.

Снабжение устройства съемной перемычкой и расположение выходных обмоток по левой и по правой стороне от перемычки обеспечивает взаимную компенсацию сигналов, наводимых в выход .ных обмотках под действием внешних магнитных полей. Что приводит к увеличению чувствительности и точности данного устройства.

Изготовление магнитопроводов магнитной систег4ы устройства с модулирующими обмотками и снабжение соединительных ферромагнитных элементов съемными ферромагнитными перемычками

одновременно с увеличением чувствительности и точности обеспечивает повторяемость статической характеристики устройства от образца к образцу. 55 с ними.

ВНИИПИ Заказ 277/51 Тираж 6,99

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10

-

I

20

Изготовление ферромагнитной пере-j мычки съемной позволяет преобразовать постоянный ток в переменную ЭДС без разрьша токоведущих частей, что эко- номит время при переходе с одного предела преобразования постоянного тока в переменную ЭДС на другой.

Все перечисленные преим тцества рас- расширяют область применения предлагаемого устройства в установке с различными токами, в частности для пре- образования постоянного тока в переменную ЭДС удобные для дальнейшей обработки, а также в качестве первичного датчика при автоматическом контроле и регулировании постоянных токов .

Внедрение изобретения, обладающего более высокой точностью и чувствительностью, чем известное з стройство, приводит к повышению качества выпускаемой продукции и 1еньшени1о брака, что в целом приводит к определенно7 с

а изобретения

Ф о р м у л

Устройство для преобразования пос-

тоянного тока в переменную ЭДС, со- держащее токопровод, проходящий через магнитопровод, выполненный в виде двух С-образньгх параллельно располо- женных секц1ш, соединенных между со- бой двумя ферромагнитными элементами, на одном из которых расположены две

выходные обмотки, соединенные последовательно-согласно, модулирующие обмотки, отличающееся тем.

что, с целью повьшения точности и увеличения чувствительности, оно снабжено ферромагнитной съемной- перемычкой, в каждой С-образной секции магнито- провода с торца по его длине выполнено

сквозное отверстие с образованием двух С-образных стержней, на которых размещены одни модулирующие обмотки; ферромагнитные соединенные элементы и перег-шчка выполнены со сквозньп-п

отверстиями по длпне, через которые пропутцены другие модулирующие обмотки, съемная ферромагнитная перемычка установлена посредине между ферромагнитными элементами и соединена

Подписное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве элемента автоматики, в частности лри преобразовании постоян кого тока в переменную ЭДС. Цель изобретения состоит в повышении точности и увеличении чувствительности устройства при преобразовании постоянного тока в переменную ЭДС. Устройство содержит магнитную систему, выполненную в виде двух С-образных, параллельно располо 5епных секций 1 и 2, соединенных между собой двумя ферромагнитными элементами 3 и 4, которые в свою очередь соединены ферромагнитной съемной перемычкой 5. В каждой С-образной секции магнито- провода с торца по его длине выполнено сквозное отверстие с образованием двух С-образных стержней, на которых размещены модулирующие обмотки 6-9. Ферромагнитные соединительные элементы 3 и 4 и перемычка 5 выполнены со сквозными отверстиями по длине, через которые пропущены модулирующие обмотки 10-12. На ферромагнитных соединительных элементах 3 и 4 расположены выходные обмотки 14 и 15. Токопровод 13 охвачен С-образными сек- Q циями 1 и 2. Наличие съемной перемычки и расположение выходных обмоток по левой и правой стороне от перемычки обеспечивает взаимную компенсацию сигналов, наводимых в выходных обмотках, что приводит к увеличению чувствительности и точности данного устройства. 1 ил. Ц 8. II . (О ю ffО1 l4D ;j 7