УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ В МАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКАХ Советский патент 1973 года по МПК G01R33/12 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке и контроле различных магнитных элементов, работающих в режимах двухполяриого и однополярного перемагничивания от источника прямоугольных импульсов напряжения.

Известное устройство для измерения потерь в магнитных сердечниках в режиме двухполярного симметричного перемагиичивания в широком диапазоне частот характеризуется невозможностью вариации режима неремагничивания и неизбежным самопрогревом сердечников при симметричном перемагничивании от источника прямоугольных импульсов напряжения, имеюн|их скважность, равную двум, что приводит к неопределенности температурного режима при измерениях.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Для этого в предлагаемом устройстве ограничитель выполнен в виде двух параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно соединенный резистор, диод и источник Э.Д.С., общая точка резисторов соединена с одним из концов намагничивающей обмотки сердечника, а измерительный прибор подключен параллельно резисторам, образующим дифференциальный щунт.

На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - зависимость магнитного потока Ф от намагничивающей силы F нри однополярном неремагничивании; на фнг. 3 - временные диаграммы.

Намагничивающая обмотка 1 испытуемого сердечника 2 подключена к источнику возбуждения, состоящему из источника тока 3 и двух ограничителей напряжения, построенных на

диодах 4 и 5 и источниках э.д.с. постоянного тока 6 и 7. Дифференциальный шунт, составленный из резисторов 8 и 9, средней точкой подсоединен к намагничивающей обмотке, а крайними точками - к диодным ограничителям. Измерительный прибор (вольтметр) 10 подключен параллельно дифференциальному шунту.

Магнитное состояние ферромагнитного сердечника нри его однополярном перемагничивании изменяется по частному гистерезисному циклу оаЬсо (см фиг. 2). Площадь Si фигуры oabd определяет энергию Ль отдаваемую источником во. время рабочего импульса. Площадь Sz фигуры ocbd определяет энергию AZ,

запасаемую в сердечнике во время рабочего импульса. В зависимости от условий работы сердечника эта энергия после окончания импульса частично расходуется во внешних цепях, а частично рассеивается в самом сердечнике. Площадь 5п фигуры оаЬс определяет

энергию потерь Лц в сердечнике при условии полного возврата после окончания импульса всей запасенной в сердечнике энергии во внешние цени. В этом случае

S, S,-S,HA A,-A,.(1)

Практически энергия Az определяется величиной заряда, протекающего во внешней цени, подключенной к намагничивающей обмотке, по окончании рабочего импульса.

Энергия потерь в сердечнике равна

Л„ Л/,.(2)

гг

Если , то

Л„ о (,-(,),(3)

где 1 J , -Т - заряд, протекщий по

намагничивающей обмотке за время

cit l - /cpj

то же за время . Тогда

Л„ ТЕ, (/ср. - /ср,) ,(4)

где/cp /cpi - /ср, -среднее за период значение (активная составляющая) намагничивающего тока.

Токи ii и iz протекают по плечам дифференциального шунта, составленного из резисторов 8 и 9, в разных направлениях относительно средней точки, поэтому падение нацряжения на шунте -будет пропорционально разности токов fi и 12, а измеренное вольтметром 10 среднее за период значение нанряжения Уср - среднему за период значению намагничивающего тока /ср, т. е.

ср - срАШ

если величины сопротивлений резисторов 8 и 9, составляющих плечи шунта, равны (Ri

Rm)

образом следует, что

А, ТЕ,.и,

(6)

Ср

ш

где /С -- -постоянная для данного ре°ш

жима измерения.

Таким образом, энергия потерь в сердечнике при его однополярном перемагничивании легко определяется приборами постоянного тока с высокой степенью точности.

Если , то измерения производятся аналогичным разобранному случаю образом при выполнении соотношения i ,

(7)

1Яа

Для измерений в других режимах перемагничивания, например симметричном двухнолярном или двухполярном со скважностью, большей двух (для уменьшения саморазогрева сердечников), достаточно источник тока 3 выполнить соответствующим образом.

Предмет изобретения

Устройство для измерения потерь в магнитных сердечниках при импульсном перемагничивании, содержащее магнитный сердечник с

нанесенной на него намагничивающей обмоткой, подключенной к источнику возбуждения, состоящему из источника тока и ограничителя напряжения, и измерительный прибор постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей устройства, ограничитель выполнен в виде двух параллельных ветвей, 1каждая из которых содержит последовательно соединенные резистор, диод и источник Э.Д.С., общая точка резисторов соединена с одним из концов намагничивающей обмотки сердечника, а измерительный прибор подключен параллельно резисторам, образующим дифференциальный шунт.

16

У.

5f

4ZD1 г

JO

Ф„

/

r

-

Фиг. г

-2 ,

К

К.

k

%

f,/w

/1

W J

/