Устройство для моделирования поля короны постоянного тока

"ПИ( Ао НИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотоз Соеетекик Социалистических Республик( 06 б/62 Госудор Соввто но дел нвенный вомнтетМинистров СССРм нзооротоннйтирытнй(45) Дата опубликояаиия описания 03.05.78 681,33 (088.8 2) Авторы изобретени(7 итель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛ КОРОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к вычислительной технике, применяемой для автоматизации экспериментальных исследований и автоматизации ручного труда вычислителей при проведении исследований и обработке результатов по изучению важнейших электрических характеристик поля короны постоянного тока, среди которых главной является величина птоизведения подвижности носителей элек врических зарядов К на плотность объемного заряда Г, т.е. КЯИзвестка модель для исследований элект рнческих параметров поля короны постоянно, го тока, содержащая ксммутатор, генератор, зонд и регистрирующий прибор 1;Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для моделировании поля короны постоянного тока, содержащее высоковольтный генератор инфранизкой частоты, соединенный через высоковольтный выключатель со входом высоковольтного делителя напрэжения и входом зонда, выход которого подключен ко входу усилителя, выход высоковольтного делителя напряжения соединен с к, В, А. Немцов и А. Н, Гегам 2первым входом коммутатора блок деленирегистрирующий блок, интеграторы и инв тор.Известные устройства имеют низкую точность моделирования.Белью изобретения является повышение точности моделирования.Эта цель достигается тем, что в устройство введены блок задания параметров и констант и блок задания начальных условий, причем выход блока задания параметров и констант соединен с первым входом блока деления, выход которого соединен со входом регистрирующего блока, а второй входс выходом первого интегратора, соединенного с соответствующим выходом коммутатора, выход блока задания начальных условий подключен к первым входам первого и второго интеграторов, второй вход первого интегратора подключен к соответСтвующему выходу коммутатора, второй вход второго интегратора через инвертор соединен с соответствующим выходом коммутатора, выход усилителя подключен ко второму входу коммутатора.На чертеже дана структурная схема описываемого устройства.Оно содержит высоковольтный генератор1 инфранизкой частоты высоковольтныйвыключатель 2 напряжения, высоководьтиььйделитель 3 напряжения, зонд 4 с измерительным сопротивлением, зашунтированным емкостью, измерительный усилитель 5, кололутатор 6, блок 7 задания начальных условийна интеграторах, интеграторы 8,9, инвертор 10, блок 11 задания параметров и констант ( 60, о ) блок 12 деления и регист- /рируюшие блок 13,Генератор 1 служит для выработки и задания инфранизкочастотного сигнала (О 10;01 Гц) высоковольтного (порядка 10 киловольт) синусоидвльного напряжения, задаваемого на зонд 4 и высоковольтный делитель 3 напряжения. Выключатель 2 сдужитдля включения и выключения высокого инфрвнизкочастотного напряжения, вырабатываемого генератором 1. Делитель 3 задаетинфранизкочвстотный сигнал уменьшеннойамплитуды на вход коммутатора 6, Зонд 4с измерительным сопротивлением, зашуптированным емкостью, является датчиком тока,служащим для ввода информации в схемуустройства, он осушествляет забор носителей заряженных частиц (ионов) из пространства поля короны постоянного тока. Усилитель 5 служит для усиления малых (мкв)зондовых напряжений, снимаемых с измерительного сопротивления и пропорциональныхэондовым токам (доли микроампера), коммутатор 6 управляет последовательностью переключений контактов реле, связывающихмежду собой интеграторы 8,9 и инвертор 10,которые образуют модель (аналоговую)электронного маятника, генерирующего напряжение, изменяющееся во времени по синусоидальному закону,Блок 7 задает начальные условия нв интеграторах 8 и 9. Интегратор 8 являетсяблоком устройства, входящим в состав модели электронного маятника, интегратор 9также, как и интегратор 8, входит в составмодели электронного маятника, предназначенного для генерирования сннусоидальногонапряжения той же частоты, Инвертор 10инвертирует выходное напряжение, поступаюшее нв него с выхода интегратора 9 черезкоммутатор 6 и является неотьемлемойсоставной частью аналоговой модели электронного маятника.55Блок 11 служит для установления перед началом работы схемы устройства (вручную) величины напряженияц) , пропорциональной величине произведенйя константы Ьо и частоты сО а блок 12 - для деления двух60 напряжений, одно иэ которых пропорционвльно величине 6, Ш , в другое - пропорционально значению МП, поступаюшелу с выхода интегратора 9, где ч" - угол сдвига фаз между током зонда и напряжением, задаваемым на зонв.Блок 13 регистрирует выходное напряжение, поступаюшее с блока 12 и пропорциональное искомой величине произведения к,Выход генератора 1 соединен со входом делителя 3 через выключатель 2 напряжения,Зонд 4 соединен с измерительным усилителем 5 через измерительное сопротивление, звщунтированное емкостью, выход усилителя 5соединен со входом коммутатора 6. Выход интегратора 8 и вход н выход интегратора9 и вход инверторв 10 попарно связаны между собой через контакты реле коммутатора6 системой двух последовательно соединенных контактов реле. Олин иэ контактов каждой системы контактов нормально замкнут,а второй - нормально разомкнут. Нормальноразомкнутые контакты срабатывают от напряжения, пропорционального зондовому току,а нормально замкнутые контакты размыкаются по сигналу, пропорциональному напряжению, задаваемому на зонд,Перед началом работы устройства на блоке 7 устанавливаются начальные условияна интеграторах 8 и 9, на блоке 1 1 устанавливается уровень напряжения, пропорциональный величине произведения Ьл иЗЗонд 4 помещается в исследуемую точкуполя короны постоянного тока. Замыкаетсяконтакт выключателя 2, при этом нв зонд 4поступает высокое напряжение инфрвниэкойчастоты, генерируемое генератором 1. Напряжение, пропорциональное эондовому току,снимаемое с измерительного сопротивления,усиливается усцлитедел 5 и подается навход коммутатора 6.Электронный маятник, построенный нв ,интеграторах 8 и 9 и инверторе 1 О, запускается в работу теми начальными условиями которые были заданы на блоке 7 задания начальных условий,Останов электронного маятника осуцествляется в момент времени, когда нвпряжение, пропорциональное величине напряжения,задаваемого на зонд и действующее нв входе коммутатора 6, достигает уровня дискриминации; при этом контакты реле коммутатора разрывают связи между интеграторами 8 и 9 и инвертором 10, в результатечего нв них запоминается мгновенное значение напряжения пропорциональное синусуугла сдвига фаэ между током зонда и напряжением, задаваемым нв зонд. Это напряжение подается на олок 12, реализующийоперацию деления двух нвпряженийш и Ы:ку=." .Ы 5 РСоставитель И. ЧичерюкинаРедактор Э. Пятигорский Техред 3. фанта Корректор А. ВласенкоЗаказ 2098/42 Тираж 826 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Х, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5При этом на выходе блока 12 форльируется напряжение, пропорциональное величине искомого произведения К, которое подается на блок 13 и регистрируется в нем.Перемещая зонд 4 в другую точку исследуемого пространства и повторяя описанную выше процедуру, получим распределение величины произведения КЯ поля короны постоянного тока.Таким образом, устройство для моделирования поля короны постоянного тока, благодаря новым элементам и связям, обладает большой точностью моделирования. формула изобретения Устройство для моделирования поля короны постоянного тока, содержащее высоковольтный генератор инфранизкой частоты, соединенный черы высоковольтный выключатель со входом высоковольтного делителя напряжения и входом зонда, выход которого подключен ко входу усилителя, выход высоковольтного делителя напряжения сое;- динен с первым входол коммутатора блок деления, регистрируюший блок, интеграторы и инвертор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него введены блок задания па раметров и констант и блок задания начальных условий, причем выход блока заданияпараметров и констант соединен с первымвходом блока деления, выход которого соединен со входом регнстрируюьцего блока, авторой вход - с выходом первоп интегратора, соединенного с соответствующим .выходом. коммутатора, выход блока заданияначалььых условий подключен к первым входам первого и второго интеграторов, втсрой вход первого интегратора подключенк соответствующему выходу кольльутатора,второй вход второго интегратора через инвертор соединен с соответствующим выходом коммутатора, выход усилителя подключен ко второму входу коммутатора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Левптов В. И., Ляпин А, ГПопков В. И. и Цин Цзян-яи.Методика зондовых исследований поля короны постоянного тока с применением осциллографа, Известия АН СССР, ОТН - Энергетика и автоматика", 1962, Мо 2,2. Веников В. А. Теория подобия и моделирования применительно к задачам.электроэнергетики, М., "Высылая школа, 1966,рис, 5,35.