Магнитный модулятор Советский патент 1981 года по МПК H01F27/42 

Изобретение относится к электро- технике, в частности к информационно измерительной технике, и может быть использовано для преобразования постоянных электрических величин в переменные электрические величины, например разности постоянных токов . или тока в переменное напряжение, а также для их измерения. Известен магнитный модулятор, содержащий разделенные обмотки для сигналов и выхода и обмотку возбуждения. Указанные обмотки размещены на двух 0-образных сердечниках при этом последовательно с обмоткой сигн ла включена индуктивность . Однако данный модулятор характери зуется недостаточной точностью измерения и большими габаритами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является магнитный модулятор, содержащий два встроенных один в другой сердечника разделенных изсшяционной прокладкой магнитный шунт, обмотки возбуждения дифференциальные обмотки и выходную обмотку причем дифференциальные обмотки и выходная обмотка расположены на смежных кернах сердечников, а обмотки возбуждения размещены на друних боковых кернах сердечников и соединены последовательно . Однако в этом устройстве при модуляции магнитного сопротивления в дифференциальной обмотКе наводятся гармонические составляющие высших порядков, амплитуда и состав которых изменяются с изменением величины входного сигнала, что снижает точность его измерения; кроме того устройство сложно в монтахсе. Цель изобретения - повыше.ние точности измерения и улучшение технологичности монтажа. Поставленная цель достигается тем, что в магнитном модуляторе, содержащем два рамочных магнитных сердечника, разделенных изоляционной прокладкой, включенные последовательно обмотки возбуждения, дифференциальные обмотки и выходную обмотку, один из магнитных сердечников выполнен П образным в средней части, на которой размещены дифференциальные обмотки, а на остальных его участках расположена изоляционная прокладка, выполненная в виде двух С-образных пластин с отверстиями посреди периметра, заполненными ферромагнитным материалом, при этом указанный магнитный с дечник установлен с жесткой посад к(М по С-образным пластинам изоляционной прокладки внутри другого магнитного сердечника, на средней части которого между С-образными пластинами изоляционной прокладки коаксиально с дифференциальными обмотка:ми размещена выходная обмотка, а на кер нах внешнего сердечника расположены обмотки возбуждения, включенные встречно относительно выходной обмот ки. На чертеже изображены предлагаемы магнитный модулятор и схема включени его обмоток. Магнитный модулятор содержит рамочные магнитные сердечники 1 и 2, Сердечник 1 выполнен П-образным в . средней части, на которой размещены дифференциальные обмотки 3 и 4 соответственно с числом витков Wj WK и постоянным токами ,0. На остальны участках сердечника 1 расположена изоляционная прокладка из немагнитного материала, выполненная в виде двух С-образных пластин 5 и б с отверстиями 7 и 8 посреди периметра, заполненными ферромагнитным материалом , При этом сердечник 1 установл с жесткой посадкой по С-образным пластинам 5 и б изоляционной проклад ки внутри магнитного сердечника 2, на средней части которого между Собразными пластинами 5 и 6 изоляцион ной прокладки коаксиально с дифферен циальными обмотками 3 и 4 размещена выходная обмотка 9 с числом витков . В ее плоскости на кернах внешнег С-образного сердечника 2 расположены обмотки 10 и 11 возбуждения с числом витков Wy , которые включены встречно относительно выходной обмотки 9, Принцип действия модулятора заклю чается в следующем. При изменении в дифференциальной обмотке 3 постоянного тока IJvj в магнитной системе модулятора создается постоянный резонансный магнитный поток Фу-, определяемый из выражения ( -л W..)/(p ii + p г) х- X X к к/ где Е, J 5. - средняя длина пути по:токаф соответственно на немодулируе мом и модулируемом участках магнитопровода, т.е. соответственно Б сердечниках 1 и 2, S , Sj - сечение магнитопровода на пути потока соответственно в сердечниках 1 и 2, Рм, . - удельное магнитное с противление магнитопровода на пути потока Ф соответственно на немодули руемом и модулируемом участках. В результате продольной модуляции / агнитного сопротивления сердечника напряжением Uf в обмотках 10 и 11 возбуждения на пути потока Ф в выходной обмотке 9 индуцируется переенная ЭДС, равная ; йф« / d t}. Магнитное сопротивление . rmpoKсимируется полиномом четвертой степени .. В реальной конструкции изменения Ji относительно оптимального значения j незначительны. В таком случае аппроксимирующий многочлен заменяется линейным членом и полезный сигнал определяется только составляющей sin2Wt амплитуда которой пропорциональна изменениям 3 . Для выделения в обмотке 9 полезного сигнала с частотой W модуляции магнитного сопротивления в цепи обмоток 10 и 11 включают диод (на чертеже не показан). Таким образом, в выходной обмотке 9 индуцируется сигнал, величина которого не зависит от гармонических составляющих высших порядков, вызываемых модулирующим потоком Фу поскОльку дифференциальная обмотка 3, в которой изменяется Зу, расположена на немодулируемом сердечнике 1. В результате достигается высокая точность измерения. Модулятор прост в монтаже. При сборке обмотки 3 и 4 размеидаются на сердечнике 1, обмотки 10 и 11 на сердечнике 2, а после посадки последнего внутрь сердечника 1 наматывается обмотка 10. Формула изобретения Магнитный модулятор, содержащий два рамочных магнитных сердечника, из которых один охватывает другой, разделенных изоляционной прокладкой, включенные последовательно обмотки возбуждения, дифференциальные обмотки и выходную обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и улучшения технологичности монтажа,один из магнитных сердечников выполнен П-образным в средней части, на которой размещены дифференциальные обмотки, а на остальных его участках расположена изоляционная прокладка, выполненная в виде двух С-образных пластин с отверстиями посреди периметра, заполненными ферромагнитным материалом, при этом указанный магнитный сердечник установлен с жесткой посадкой по С-образным пластинам изоляционной прокладки внутри сердечника, на средней части которого между Собразными пластинами изоляционной прокладки коаксиально с дифференциальными обмотками размещена выходная обмотка, а на кернах внешнего сердечника расположены обмотки возбуждения, включенные встречно относительно выходной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Розенблат МоА. Магнитные усилители. М., Сов. радио., 1956,рис. 2а.

2,Авторское свидетельство СССР № 406230, кл. Е 01 F 15/18, 1973,

м 10

i 0 0 0

V J

ф (. 3