Устройство для измерения потерь в магнитном сердечнике Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ В МАГНИТНОМ

I

Изобретение относится к электрическим и {магнитным измерением и может быть нспопь зовано для измерения магнитных характеристик сердечников магнитных эпементов.

Известен прибор для проверки магнитных характеристик сердечников, состоящий из двух V-образных сердечников с зазором, в котором расположена катушка с компенсацией магнитного потока и помещен образец, поглощающий часть магнитного потока и наводящий в катущке ЭДЮ- По измеренному напряжению, наведенному в катушке с компенсацией магнитного потока при введеиии исследуемого сердечника рассчитьтаются потери в сердечнике t.

Недостатками прибора являются невысокая точность измерений и ограничения по форме исследуемого сердечника, что объясняется применением катущки с компенсацией магнитиого потока, обладающей погрешностью измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, представляющее соСЕРДЕЧНИКЕ

бой мост, два плеча которого образованы дис.тным полумостом с общим анодом, а два других штеча - резистивным шунтом, включенным По дифференциальной схеме с искусственной средней точкой. В плечи диодного полумоста к катодам дно}юв последовательно и встречно включены источники ЭДС. Исследуемый сердечник с обмоткой намагничивания( включен в диагональ моста между общим анодом и искусственной средаей точкой дифференциального uijTrra. В другую даагональ параллельно резистивному шунту включен вольтметр. Параллельно любому плечу , содержащему диод и источник ЭДС, включен импульсный источник тока. Обмотка намагничива1шя возбуждается от импульсного нсточника тока через одао сопротивление резистивного шунт, а обратный ток протекает через второе сопротивление. Таким образом, вольтметр регистрирует разностное напряжешь №1 шунте, гфопорциональное потерям при перемагиичивашш сердечника 2.

Недостатком данного устройства является невысокая тотюсть измерения, вызванная наличием в схеме двух источников ЭДС и дву сопротивлений шунта, а также импульсного источника тока. Цель изобретения - повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что в уст ройство для измерения потерь в магнитном сердечнике, содержащее обмотку намагничива ния, диодный полумост с общим анодом и последовательно соединенные генер.атор постоянного тока и вольтметр с резистивным шунтом, введены диодный полумост с общим катодом, образующий с первым диодным по лумостом мостовой выпрямитель, и четыре управляемых кяюча, щунтирующих диоды мостового выпрямителя, причем вход послед ,него подключен к генератору постоянного тока и вольтметру, а выход - к обмотке намагничивания. На фиг. 1 представлена электрическая при щпиалъная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы токов, юшюстрирующие его работу. Устрюйство содержит обмотку 1 намагничи вания с сердечником 2, подключенную к вы ходу мостового вьшрямителя на диодах 3-6 ход которого подключен к вольтметру 7 с резистивным шунтом 8 и генератору 9 иостоянного тока, причем параллельно диодам 3-6 включены соответствешю управляемые ключи 10-13. Устройство работает следующим образом. Управляемые ключи 10-13 включаются и выключаются попарно и пооадредно, например сначала включены ключи 10 и 13 щ время t«, затем через время Т t, отсчитываемо с момента включения управляемых ключей 10 и 13, включаются управляемые ключи И и 12 также на время t (фиг. 26). Время t о включенного состояния управляемых ключей может пршшмать значения в пределах 0. t Т, т.е. в пределах первого полупертода намагничивающего тока в катушке, «то, таким образом, обеспечивает требуемое изменение формы намапшчивающего тока. При включении управляемых ключей 10 и 13 намагничивающий ток от генератора 9 протекает через управляемый ключ 10 (фиг. 2а), обмотку 1 намагничивания, управляемый ключ 13 (фиг. 2а), резистивный шунт 8 (фиг. 26), ток резистивного щунта 8 i g равен в зтом случае намагничивающему току 1ц обмотки 1 намагничивания и току управл емых ключей 10 и 13. По истечении времени t о управляемые ключи 10 и 13 включаются. Под действием ЭДС самоиндукции обратный ток протекает через обмотку намагни чивания 1 (фиг. 2д), диод 5 (фиг. 2в), генератор 9 (фиг. 2а), резистивный шунт 8 4 (фиг. 2е) диод 4 (фиг. 2в). Ток резистивного шунта 8 ig равен обратному току диодов 4 и 5 и току обмотки 1 намагиичивания i, причем в интервале времени Т-tj, ток ц имеет противоположное направление. Во втором Полупериоде процессы повторяются с той лишь разницей, что ток (фиг. 2е) обмотки I намагничивания меняет направление и происходит перемагничивание сердечника 2 (фиг. 2г). Таким образом, через резистивный шунт 8 протекает ток, равный разности намагничивающего и обратного токов обмотки 1 намагничивания, что позволяет при измерении исключить погрешность балансировки резисторов дафференциальиого резистивного шунта, а применение одного генератора 9 исключает погрешность от несимметрии источников. Применение резистивного шунта 8 в виде одного сопротивления и одного генератора 9 возможно благодаря введению диодов 5 и 6 я управляющих ключей 10-13, которые осуществляют импульсный режим намагничивания от генератора 9, что исключает необходимость применения сложного специального импульсного источника тока. По измеряемому на резистивяом шунте напряжению U определяется разностный ток 1, следотательно, мощность потерь JPy, в исследуемом сердечнике 2 равна произведению напряжения генератора 9 Е на разностный ток 1: РИ-E.I причем 1 - и/Нщ, где Rtu- сопротивление резистивного шунта 8, следовательно ft EU При необходамости измерения потерь в сердечнике с постоянной составляющей магнитного потока осуществляется коммутация только одной пары управляемых ключей, например 10 и 13. Интервалы включенного t,, и выключенного Т-to состояний управляемых ключей могут бь1ть различными, вплоть до случая t о -Т. Выбор режима управления обеспечивается требсшаниями к циклу перемагничивакия исследуемого сердечника. В качестве управляемых ключей могут быть использованы транзисторы или полностью управляемые тиристоры. Формула изобретения Устройство для измерения потерь в магитном сердечнике, содержащее обмотку намагничивания, диодный полумост с общим анодом и последовательно соединенные генератор постоянного тока и вольтметр с резистивным шунтом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности нзмерё ннй, в него введены диодный полумост с общим катодом, образующий с первым диодным полумостом мостовой выпрямитель, н четыре управляемых ключа, шунтирующих диоды мостового вьшрямителя, причем вход последнего подключен к генератору постоянного тока и вольтметру, а выход - к обмотке намагничивания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3940688, кл. G 01 R 33/12,, опублик. 1976. 2.Авторское свидетельство СССР N404031, кл. G 01 R 33/12, 1978.

/J

/f