Ферромагнитное запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G06F13/08 

(54) ФЕРРОМАГНИТНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к автоматике, приборостроению и средствам связи и может быть использовано для регулирования сигналов в многоканальных системах связи.

По основному авт. св. № 157157 известно ферромагнитное запоминающее устройство, содержащее ферромагнитный сердечник из магнитожесткого материала с тремя отверстиями и обмотками, равмещенньоми на крайних ветвях, в центральном отверстии которого размещено ферромагнитное кольцо из магнитомягкого материала с обмотками, размещенными на противоположных сторонах кольца и двух других отверстиях магнитожесткого сердечника. С целью повьЕиения быстродействия в используемых сердечниках вводятся немагнитные зазоры или изоляторы с большим магнитным сопротивлением 1 .

Однако существенным недостатком известных устройств является высокий уровень их нелинейных искажений, сужающий область применения таких устройств в автоматических устройствах регулирования сигналов. В частности, из-за; нелинейных искажений невозможно применение ферромагнитных запоминающих устройств в аппаратуре многоканальной дальней связи для регулирования усиления в групповых уси.лителях.

Цель изобретения - расширение области применения ферромагнитного запоминающего устройства путем регулирования величины выходного сигнала.

to

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит трехстержиевой трансформатор, один из крайних стержней которого выполнен с зазором, с выходной обмоткой, располоt5 женной на данном стержне, входной; обмоткой, расположенной на другом крайнем стержне, и обмоткой регулирования, расположенной на юреднем стержне и соединенной с одной из об20 моток, расположенных на управляемой магнитной цепн устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

2S Ферромагнитное запоминающее устройство содержит трехстержневой трансФорматор 1,управляшций сердечник 2, управляемый сердечник 3, входную обг мотку 4,обмотку 5 регулирования ре30 г улируемой цепи, выходную обмотку 6,

обмотку 7 компенсации регулируемого сигнала выходной цепи, обмотку 8 поддержания намагниченности левой части управляющего сердечника, управляющую обмотку 9 управляющего сердечника, управляемую обмотку 10 левой части управляемой магнитной цеп управляемую обмотку 11 правой части управляемой магнитной цепи.

Трехстержневой трансформатор 1 выполнен на трехстержневом сердечнике с крайним 12, средним 13 и другим крайним 14 стержнями. Управляющий сердечник 2 состоит из левой 15 и правой 16 ветвей, а управляемый сердечник 3 - из левой 17 и правой 18 ветвей.

Обмотки 10 и 11 включены последовательно и образуют единый поток в сердечнике 3, обмотка 5 - параллельно обмоткам 10 и 11. Выходная обмотка 6 включена последовательно компенсирующей обмотке .7, образуя единую дифференциальную схему выходнрй цепи,1

В исходном состоянии сердечник 3 намагничен до насыщения полем правой и левой ветвей сердечника 2. Этот режим обеспечивается, путем подачи на обмотки В--и 9 намагничивающего импульса, плис которого прикладывается к верхней части проводников управляющей цепи. Образующиеся потоки в ветвяй 15и 16, складываясь , полностью насыщают сердечник 3.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал, подлежащий регулированию, от источника напряжения подключается к обмотке 4. Переменный поток этой обмотки разветвляется по двум другим участкам трансформатора I, В стержнях 13 и 14 величина потоков определяется состоянием сердечника 3. Если сердечник 3 насьпцен, то индуктивное сопротивление сЗбмоток 10 и 11 минимально, а обмотка 5 трансформатора 1 зашунтирована индуктивностью малой величины, В этом режиме обмотка 5 закорочена малым индуктивным сопротивлением обмоток 10 и 11. Следовательно, большая часть переменного магнитного потока обмотки 4 направлена по стержню 14 несмотря на наличие воздушного зазора 19.

Если к управляющей обмотке 9 подвести серию нарастаквдих импульсов тока противоположного знака, приводящее к перемагничиванию правой ветви 16 сердечника 2, то величина намагничивающего поля через сердечник 3 уменьшается. Индуктивное сопротивление обмоток 10 и 11 увеличивается и тем самым уменьшается шунтирующее действие этих обмоток на обмотку 5 регулировочного трансформатора. В этом режиме магнитный поток сердечника 1 стремится ПОЙТИ по пути наименьшего сопротивления, т.е. по стержню 13. Выходное напряжение на обмотке 6 при зтом уменьшается.

При минимальной намагниченности сердечника 3 и минимальном шунтиро вании обмотки 5 можно добиться с помощью обмотки компенсации 7 практически нулевого напряжения на выходе трансформатора.

Характерной особенностью регулирования переменным током в предлагаемом ферромагнитном запоминающем устройстве по сравнению с известными является малость нелинейных иОкажений. Результаты экспериментов с опытными образцами показывают, что во всем диапазоне регулирования нелинейные искажения могут быть уменьшены до тысячных долей процента.

Малые нелинейные искажения в прелагаемом ферромагнитном запоминающем устройстве получаются за счет использования стационарного режима управляемой магнитной цепи, которая намагничена до насыщения полем ветви 15 и 16. Поскольку переменные магнитные поля катушек 10 и 11 сердечника 3 никогда не совпадают с полем ветвей 15 и 16 сердечника 2, то в. режиме глубокого насыщения сердечника 3 в нем возбуждаются спиновые колебания. При этом электромагнитное поле катушек 10 и 11 преобразуется в спиновое поле в сердечнике 3. И, наоборот, спиновое поле сердечника 3 преобразуется в электромагнитное поле катушек 10 и 11. Следовательно, в режиме глубокого насыщения сердечник 3 вместе с катушками ведет себя как активная система с неиндукционными свойствами, т.е. как активное сопротивление с нулевой фазовой характеристикой между током и напряжением в ее цепи.

Таким образом, регулируемая магнитная цепь, состоящая из сердечника 3 и катушек 10 и 11, в режиме глубокото насы11ения позволяет осуществлять регулирование переменных токов в трансформаторе без частотных и нелинейных йскаикений. Причем как .нелинейные, так и частотные искажения определяются добротностью взаимосвязи обмоток 10 и 11 с обмоткой 5. В идеале обмотки 10 и 11 сердечника 3 и обмотка 5 сердечника 1 должны быть сверхпроводимыми. При выполнении обмоток из обычного провода выбирают сечение провода минимально .возможным.

Формула изобретения

Ферромагнитное запоминающее устрство по авт. св. 157157, о т л и . чающееся тем, что, с целью расширения области применения устроЬтва путем регулирования величины в одного сигнала, оно содержит трехстержневой трансформатор, один из крайних стержней которого выполнен с зазором, с выходной обмоткой, расположенной на данном стержне, входной обмоткой, расположенной на другом крс1йнем стержне, и обмоткой регулирования , расположенной на среднем стержне и соединенной с одной Вход t

из обмоток, расположенных на управляемой магнитной цепи устройства.

Источники информации, принятые во внимание при эkcпepтиэe

1. Авторское свидетельство СССР I 157157, кл. G 06 F 13/08, 1962 (прототип) . Т/мг ifftpoBfltMU/t